BR102016017683B1

BR102016017683B1 - Sistema / aparelho de corte de semente

Info

Publication number: BR102016017683B1
Application number: BR102016017683-2A
Authority: BR
Inventors: Eric FREDERICKSEN; Pradeep Setlur; Max O. Rueggar; Oswald R. Crasta; Raghav Ram; Pradeep R. Marri; Naveen PARTHASARTHY; Lasantha Ubayasena; Tyler Buit; Brandon Scott Rapier
Original assignee: Dow Agrosciences Llc
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2021-10-05
Also published as: WO2017023736A1; AU2016303433B2; CN107921653A; US20170027102A1; EP3328599A4; MX2018000605A; BR102016017683A2; CA2992658A1; EP3328599A1; CN107921653B; AU2016303433A1; ZA201800293B; CL2018000118A1; AR105535A1

Abstract

sistema e método de amostragem de semente. a presente invenção refere-se a um método, sistema / aparelho para o corte eficiente de sementes para amostrar as sementes e selecionar as sementes para plantar. um método para amostrar sementes utilizando tal sistema / aparelho está também provido. as sementes são manualmente posicionadas e cortadas por uma ferramenta de corte serrilhada.

Description

[001] Este pedido reivindica prioridade para o Pedido Provisório U.S. Número de série 62/199.468, o qual foi depositado em 31 de julho de 2015 e está expressamente aqui incorporado por referência.

CAMPO DA TÉCNICA

[002] A presente descrição refere-se geralmente a dispositivos para obter amostras de sementes para vários testes, incluindo, por exemplo, teste genético ou teste de conteúdo de óleo / composição.

ANTECEDENTES

[003] Esforços de genotipagem de campo conhecidos na técnica envolve amostragem de folha manual para genotipar populações de plantas. Estes esforços requerem recursos consideráveis já que as sementes devem ser processadas, classificadas, e plantadas. As plantas resultantes devem ser mantidas para produzir mudas antes que a amostragem genética possa ocorrer. A vasta maioria destas mudas seria indesejável e deve ser descartada e destruída. Portanto, a amostragem de folha manual resulta na utilização ineficiente de recursos de campo e dispêndio de tempo de empregado. Um processo de genoti- pagem aperfeiçoado, eficiente que reduz o número de mudas crescidas e libera uma quantidade considerável de recursos de estação de campo pode acelerar a produção futura e desenvolvimento de populações de planta. Novos processos, que podem ser utilizados para identificar quais sementes plantar, seriam desejáveis. Um método eficiente de alto rendimento para genotipar sementes de plantas enquanto mantendo a viabilidade de semente facilitaria programas de criação e tem o potencial de aumentar a produtividade de colheita.

SUMÁRIO

[004] Um método e aparelho para amostragem de semente ma nual eficiente estão descritos. De acordo com um aspecto, um sistema / aparelho de corte de semente está descrito. O sistema / aparelho de corte de semente compreende um dispositivo de corte operável para remover material de uma semente. O sistema / aparelho de corte de semente inclui uma guia de semente que inclui uma abertura dimensionada para receber o material removido da semente. Um sistema / módulo de limpeza operável para limpar a guia de semente está também incluído no aparelho de corte de semente. O aparelho provido pode inclui uma bandeja de coleta configurada para receber o material removido da semente. A guia de semente é móvel entre uma primeira posição e uma segunda posição. Na primeira posição, a guia de semente está posicionada entre o dispositivo de corte e a bandeja de coleta, e a guia de semente direciona o material removido da semente para a bandeja de coleta. Na segunda posição, a abertura da guia de semente está posicionada abaixo de um bocal do sistema de limpeza.

[005] O escopo da descrição não está limitado às estruturas es pecificadas ou aos termos específicos utilizados. Por exemplo, o termo "bocal" pode ser substituído com o termo "fonte de pressão". Além disso, o termo "guia de semente" pode ser substituído pelo termo "funil," e o termo "dispositivo de corte" pode ser substituído pelo termo "lâmina rotativa" ou "serra".

[006] Em algumas modalidades, o dispositivo de corte pode inclu ir um corpo configurado para girar ao redor de um eixo geométrico central. O corpo pode incluir uma seção serrilhada que estende circun- ferencialmente de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade. A seção serrilhada pode ter uma pluralidade de dentes de corte que definem um primeiro raio do corpo na primeira extremidade e um segundo raio do corpo na segunda extremidade. O segundo raio pode ser maior do que o primeiro raio.

[007] Em algumas modalidades, a guia de semente pode incluir um funil que é móvel entre a primeira posição e a segunda posição.

[008] Em algumas modalidades, o funil pode incluir um funil supe rior e um funil inferior posicionado abaixo do funil superior. O funil inferior pode ser operável para ser movido entre uma posição levantada e uma posição abaixada.

[009] Em algumas modalidades, o aparelho de corte de semente pode ainda compreender uma barreira protetora posicionada entre o dispositivo de corte e a bandeja de coleta. O funil inferior pode estender através da barreira protetora quando na posição abaixada.

[0010] Em algumas modalidades, o sistema de limpeza pode ser operável para limpar um funil quando o funil está na segunda posição.

[0011] Em algumas modalidades, o sistema de limpeza pode inclu ir uma fonte de ar comprimido.

[0012] Em algumas modalidades, o aparelho de corte de semente pode ainda compreender uma segunda bandeja de coleta configurada para receber a semente.

[0013] Em algumas modalidades, o aparelho de corte de semente pode ainda compreender um sensor configurado para detectar quando a semente é depositada na bandeja de coleta.

[0014] Em algumas modalidades, o aparelho de corte de semente pode ainda compreender um sistema de indexação.

[0015] Em algumas modalidades, o aparelho de corte de semente pode ainda compreender um conjunto de alavanca operável para avançar a semente na direção do dispositivo de corte.

[0016] Em algumas modalidades, o aparelho de corte de semente pode ainda compreender um comutador de ativação para energizar o dispositivo de corte. O conjunto de alavanca pode estar configurado para acoplar o comutador de ativação.

[0017] Em algumas modalidades, o aparelho de corte de semente pode ainda compreender um transportador de semente acoplável removível no conjunto de alavanca. O transportador de semente pode incluir uma ranhura dimensionada para receber a semente.

[0018] Em algumas modalidades, o transportador de semente po de incluir uma pluralidade de transportadores de semente. Cada transportador de semente estar configurado para receber um diferente tipo de semente. Em algumas modalidades, o aparelho de corte de semente o tipo de semente pode ser uma semente de milho, uma semente de algodão, uma semente de girassol, uma semente de trigo, uma semente de arroz, uma semente de canola, uma semente de sorgo, ou uma semente de soja.

[0019] Em algumas modalidades, o aparelho de corte de semente pode ainda compreender uma mola para prover conformidade entre o transportador de semente e o conjunto de alavanca.

[0020] Em algumas modalidades, a ranhura pode ser em forma de V. O ângulo da ranhura pode ser um ângulo agudo menor do que aproximadamente 90°. Em algumas modalidades, o ângulo pode ser de aproximadamente 1° a aproximadamente 89°, de aproximadamente 1° a aproximadamente 45°, ou de aproximadamente 45° a aproximadamente 89°. Ilustrativamente, a ranhura pode ser em forma de U.

[0021] Em algumas modalidades, o aparelho de corte de semente pode ainda compreender uma fonte de pressão negativa configurada para ser acoplada no transportador de semente.

[0022] Em algumas modalidades, o aparelho de corte de semente pode ainda compreender um atuador linear operável para mover a guia de semente entre a primeira posição e a segunda posição.

[0023] Em algumas modalidades, o aparelho de corte de semente pode ainda compreender um hotel configurado para receber uma pluralidade de bandejas de coleta.

[0024] Em algumas modalidades, o aparelho de corte de semente pode ainda compreender um segundo dispositivo de limpeza configurado para limpar o dispositivo de corte.

[0025] Em modalidades adicionais, uma ferramenta de corte está descrita. A ferramenta de corte compreende um corpo configurado para girar ao redor de um eixo geométrico central. O corpo inclui uma seção serrilhada que estende circunferencialmente de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade. A seção serrilhada tem uma pluralidade de dentes de corte que definem um primeiro raio do corpo na primeira extremidade e um segundo raio do corpo na segunda extremidade. O segundo raio é maior do que o primeiro raio.

[0026] Em algumas modalidades, a pluralidade de dentes de corte pode definir um raio gradualmente crescente da primeira extremidade para a segunda extremidade.

[0027] Em algumas modalidades, a seção serrilhada pode ser uma primeira seção serrilhada, e a pluralidade de dentes de corte pode ser uma primeira pluralidade de dentes de corte. Em algumas modalidades, um grande número de dentes igualmente espaçados pode ser empregado para produzir cortes mais finos. Ao contrário, em algumas modalidades, um menor número de dentes igualmente espaçados pode ser empregado para produzir cortes mais brutos. A lâmina pode compreender um número de dentes entre 100 e 300. Em uma modalidade, a lâmina utilizada tem 128 dentes em 3 mm de passo. Além disso, o tamanho e passo dos dentes podem estar configurados para otimamente remover uma amostra de qualquer dada espécie de semente. O passo de dentes pode ser entre 1,5 mm e 4,5 mm; entre 2,2 mm e 3 mm; ou entre 2,5 mm e 3,5 mm. O corpo pode incluir uma segunda seção serrilhada que estende circunferencialmente de uma terceira extremidade adjacente à segunda extremidade da primeira seção serrilhada para uma quarta extremidade. A segunda seção serrilhada pode ter uma segunda pluralidade de dentes de corte que definem um terceiro raio do corpo na terceira extremidade. O terceiro raio pode ser menor do que o segundo raio.

[0028] Em algumas modalidades, a segunda pluralidade de dentes de corte pode definir um quarto raio do corpo na quarta extremidade. O quarto raio pode ser maior do que o terceiro raio.

[0029] Em algumas modalidades, o terceiro raio pode ser igual em comprimento ao primeiro raio, e o quarto raio pode ser igual em comprimento ao segundo raio.

[0030] Em algumas modalidades, a primeira pluralidade de dentes de corte pode definir um raio gradualmente crescente da primeira extremidade para a segunda extremidade. A segunda pluralidade de dentes de corte pode definir um raio gradualmente crescente da terceira extremidade para a quarta extremidade.

[0031] Em algumas modalidades, a segunda extremidade da pri meira seção serrilhada e a terceira extremidade da segunda seção serrilhada podem ser conectadas por uma borda que estende em uma direção substancialmente radial.

[0032] Em algumas modalidades, a primeira seção serrilhada pode definir um arco que estende aproximadamente 90 graus.

[0033] Em algumas modalidades, cada dente de corte da plurali dade de dentes de corte pode estender radialmente para fora de uma base para uma ponta. Uma distância entre cada ponta e o eixo geométrico central pode definir um raio do corpo.

[0034] Em algumas modalidades, as pontas dos dentes podem se estender afastando da segunda extremidade da seção serrilhada.

[0035] Em algumas modalidades, o corpo pode estar configurado para girar em uma primeira direção ao redor do eixo geométrico central. Cada dente de corte da pluralidade de dentes de corte pode estender na primeira direção de sua base para sua ponta.

[0036] Em algumas modalidades, uma fenda de montagem pode ser definida no centro do corpo.

[0037] Em algumas modalidades o corpo pode incluir uma plurali- dade de seções serrilhadas. Cada seção serrilhada pode ter um raio gradualmente crescente.

[0038] De acordo com outro aspecto, um método para cortar uma semente está descrito. O método compreende manualmente colocar uma semente sobre uma plataforma. O método ainda compreende operar um transportador para mover a semente ao longo da plataforma na direção de uma ferramenta de corte. Além disso, o método inclui ativar a ferramenta de corte para remover uma amostra da semente. Mais ainda, o método inclui obter a amostra removida da semente. O método inclui remover a semente cortada do transportador. O método também inclui depositar a semente cortada dentro de uma fenda.

[0039] Em algumas modalidades, o método pode ainda compre ender ativar um dispositivo de indexação para indexar a semente cortada e a amostra para associar a semente cortada com a amostra.

[0040] Em algumas modalidades, o método pode ainda compre ender extrair de DNA, proteínas, óleos de ácido graxo, ou outras partes de semente da amostra. Em algumas modalidades, o método pode ainda compreender remover todo ou parte do embrião, endosperma, tegumento, ou cotilédone da semente.

[0041] Em algumas modalidades, o método pode ainda compre ender determinar informações genéticas sobre a semente da amostra. Em outras modalidades, o método pode ainda compreender determinar informações de perfil de óleo de ácido graxo sobre a semente da amostra. Em modalidades adicionais, o método pode ainda compreender determinar informações de proteína sobre a semente da amostra.

[0042] Em algumas modalidades, colocar manualmente a semente sobre a plataforma pode compreender orientar a semente de modo que um embrião da semente faceie afastando-se da ferramenta de corte.

[0043] Em algumas modalidades, colocar manualmente a semente sobre a plataforma pode compreender posicionar a semente dentro de uma fenda definida no transportador.

[0044] Em algumas modalidades, a semente pode ser cortada em uma primeira profundidade de corte. A profundidade de corte pode gradualmente aumentar da primeira profundidade de corte para a segunda profundidade de corte quando a ferramenta de corte é ativada.

[0045] Em algumas modalidades, a semente pode ser uma se mente de milho, uma semente de algodão, uma semente de girassol, uma semente de trigo, uma semente de arroz, uma semente de canola, uma semente de sorgo, ou uma semente de soja.

[0046] Em algumas modalidades, a semente pode ser uma se mente obtida de uma planta monocotiledônea. Em algumas modalidades, a semente pode ser uma semente obtida de uma planta dicotile- dônea.

[0047] Em algumas modalidades, o método pode ainda compre ender plantar a semente após a amostra ser removida da semente. Em algumas modalidades, o método pode ainda compreender salvar a semente após a amostra ser removida da semente.

[0048] Em algumas modalidades, o método pode ainda compre ender extrair DNA da amostra e plantar a semente após a amostra ser removida da semente. Em algumas modalidades, o método pode ainda compreender extrair proteína da amostra e plantar a semente após a amostra ser removida da semente. Em algumas modalidades, o método pode ainda compreender óleos de ácido graxo da amostra e plantar a semente após a amostra ser removida da semente.

[0049] De acordo com outro aspecto, um método para cortar uma semente está descrito. O método compreende receber uma semente de um usuário. A semente é mantida na posição em um dispositivo de corte por um transportador. O método inclui cortar a semente com o dispositivo de corte em uma primeira profundidade de corte e uma segunda profundidade de corte diferente da primeira profundidade de corte para produzir uma amostra. Além disso, o método compreende mover uma guia de amostra entre uma primeira posição e uma segunda posição. Na primeira posição, a guia de amostra está posicionada entre o dispositivo de corte e uma bandeja de coleta para direcionar o material removido da semente para a bandeja de coleta. Na segunda posição, a abertura da guia de semente está posicionada abaixo de um bocal do sistema de limpeza. A semente é detectada em uma bandeja de semente, e um sistema de indexação é ativado. Conforme a semente é cortada, a profundidade de corte gradualmente aumenta da primeira profundidade de corte para a segunda profundidade de corte quando a ferramenta de corte é ativada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0050] A descrição detalhada especificamente refere-se às figures seguintes, nas quais:

[0051] Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de um sistema de corte de semente;

[0052] Figura 2 é um diagrama de blocos simplificado do conjunto de corte de semente da Figura 1;

[0053] Figura 3 é uma vista em perspectiva de um conjunto de prendedor de semente do sistema da Figura 1;

[0054] Figura 4 é uma vista em perspectiva explodida do conjunto de prendedor de semente da Figura 3;

[0055] Figura 5 é uma vista em perspectiva frontal de um transpor tador de semente do conjunto de prendedor da Figura 3;

[0056] Figura 6 é uma vista plana de fundo do transportador de semente da Figura 5;

[0057] Figura 7 é uma vista em perspectiva de topo do conjunto de prendedor da Figura 3;

[0058] Figura 8 é uma vista em perspectiva do conjunto de pren dedor da Figura 3 que mostra o conjunto de prendedor em uma posição de corte;

[0059] Figura 9 é uma vista em elevação lateral de uma lâmina de corte do sistema da Figura 1;

[0060] Figura 10 é uma vista em elevação lateral em corte de uma seção da lâmina de corte da Figura 9;

[0061] Figura 11 é uma vista em perspectiva de componentes adi cionais do sistema da Figura 1;

[0062] Figura 12 é uma vista em perspectiva de uma bandeja de semente do sistema da Figura 1;

[0063] Figura 13 é uma vista em perspectiva de uma bandeja de amostra com tubos de amostra do sistema da Figura 1;

[0064] Figura 14 é uma vista em perspectiva de uma guia de se mente do sistema da Figura 1;

[0065] Figura 15 é uma vista em perspectiva de um mecanismo- guia de amostra do sistema da Figura 1 em uma posição de amostragem;

[0066] Figura 16 é outra vista em perspectiva do mecanismo-guia de amostra da Figura 15;

[0067] Figura 17 é outra vista em perspectiva do mecanismo-guia de amostra da Figura 15 em uma posição de limpeza;

[0068] Figura 18 é uma vista em perspectiva de uma semente de milho;

[0069] Figura 19 é uma vista em perspectiva de uma semente de milho após executar uma operação de corte com o sistema da Figura 1;

[0070] Figura 20 é um gráfico de tamanho de amostra de semente que mostra o peso da amostra resultante de cada teste;

[0071] Figuras 21A -21C mostram outra modalidade de um trans- portador de semente do sistema da Figura 1; e

[0072] Figuras 22A -22C mostram ainda outra modalidade de um transportador de semente do sistema da Figura 1.

[0073] Figuras 23A-23C mostram ainda outra modalidade de um transportador de semente do sistema da Figura 1.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS

[0074] Apesar dos conceitos da presente descrição serem suscetí veis a várias modificações e formas alternativas, suas modalidades exemplares específicas foram mostradas por meio de exemplo nos desenhos e serão aqui descritas em detalhes. Deve ser compreendido, no entanto que não há intenção de limitar os conceitos da presente descrição às formas específicas descritas, mas ao contrário, a intenção é cobrir todas as modificações, equivalentes, e alternativas que caiam dentro do espírito e escopo da invenção como definidos pelas reivindicações anexas.

[0075] Referindo-se à Figura 1, um sistema 10 para remover uma amostra 12 de uma semente 14 para teste de genética, proteína, ou perfil de óleo de ácido graxo está mostrado. O sistema 10 está ilustrativamente configurado para retirar amostras 12 de sementes de milho, algodão, ou soja 14 como parte de um protocolo de amostragem de genótipo. Deve ser apreciado que em algumas modalidades o sistema 10 pode estar configurado para retirar amostras 12 de outras espécies de sementes. Deve também ser apreciado que em algumas modalidades o sistema 10 pode estar configurado para retirar amostras 12 de sementes de monocotiledôneo. Deve ainda ser apreciado que em algumas modalidades o sistema 10 pode estar configurado para retirar amostras 12 de sementes de dicotiledônio. Como abaixo descrito em maiores detalhes, um usuário manualmente provê uma semente 14 para o sistema 10 e opera o sistema 10 para remover uma amostra 12 da semente 14 de tal modo que a viabilidade de semente não seja comprometida. Como aqui utilizado, "viabilidade" refere-se à capacidade de uma semente, incluindo uma semente que foi cortada pelo sistema 10, de, entre outras coisas, germinar. O sistema 10 está configurado para indexar a amostra 12 e a semente 14 da qual a amostra 12 foi retirada de modo que a amostra possa ser rastreada durante o teste genético. Como parte do teste genético, traços genéticos da amostra 12 podem ser identificados para sugerir os parâmetros fenotípicos de uma planta que resultaria da semente 14. Como parte do teste de proteína, traços genéticos ou modificações de proteína pós- translacionais da amostra 12 podem ser identificados para sugerir os parâmetros fenotípicos de uma planta que resultaria da semente 14. Como parte do teste de perfil de óleo de ácido graxo, o conteúdo de ácido graxo da amostra 12 pode ser identificado para sugerir os parâmetros fenotípicos de uma planta que resultaria da semente 14. Se a semente 14 for predita produzir uma planta com propriedades fenotípi- cas desejadas, a semente 14 pode ser identificada e salva. Além disso, se a semente 14 for predita produzir uma planta com propriedades fenotípicas desejadas, a semente 14 pode ser plantada. Ao contrário, se a semente 14 for predita produzir uma planta sem as propriedades fenotípicas desejadas, o plantio da semente 14 pode ser evitado, por meio disto economizando recursos. Vantajosamente, o sistema 10 permite que as populações de plantas sejam geneticamente amostradas enquanto somente plantar um subconjunto das sementes da população, por meio disto economizando recursos comparados com o plantio de todas as sementes da população. Em outras modalidades, o sistema 10 permite que populações de plantas sejam amostradas para composição de proteína, enquanto somente plantar um subconjunto das sementes da população, por meio disto economizando recursos comparados com plantar todas as sementes da população. Em modalidades adicionais, o sistema 10 permite que populações de plantas sejam amostradas para composição de óleo de ácido graxo enquanto somente plantar um subconjunto das sementes da população, por meio disto economizando recursos comparados com plantar todas as sementes da população.

[0076] Como mostrado na Figura 2, o sistema 10 inclui uma esta ção de corte de semente 16 que inclui um dispositivo de corte de semente 18 e um sistema de indexação 20 que suporta uma bandeja de amostra 22 e uma bandeja de semente 24. O sistema 10 também inclui um hotel 28 para armazenar as bandejas de amostra 22 e as bandejas de semente 24 e um braço robótico 30 para mover as bandejas 22, 24 da estação de corte 16 para um hotel 28. Um hotel 28 exemplar é o Cytomat™ Hotel, o qual está comercialmente disponível da Thermo Fisher Scientific Inc. Na modalidade ilustrativa, o braço robótico 30 é um robô PreciseFlex PF400 SCARA™ manipulador de amostra articulado de quatro eixos geométricos ou um dispositivo similar. Em outras modalidades, o braço robótico 30 pode ter um diferente número de graus de liberdade do que aqueles aqui descritos.

[0077] Como mostrado nas Figuras 1 e 2, o hotel 28 está posicio nado sobre uma estrutura 32 localizada adjacente à estação de corte de semente 16. Como abaixo descrito em maiores detalhes, o dispositivo de corte 18 da estação 16 é operável para remover uma amostra 12 de uma semente 14 quando um comutador de ativação 34 é fechado. Um mecanismo-guia de amostra 26 da estação de corte 16 direciona a amostra 12 para um tubo de amostra da bandeja de amostra 22. Após a operação de corte, o usuário pode depositar a semente cortada correspondente em uma cavidade de armazenamento ou poço definido na bandeja de semente 24 indexada ao tubo de amostra da bandeja de amostra 22. Na modalidade ilustrativa, a estação de corte 16 inclui um sensor de semente 38 que é operável para detectar quando uma semente cortada foi depositada dentro da bandeja de semente 24. Quando as bandejas 22, 24 estão cheias com amostras e sementes cortadas, o braço robótico 30 move as bandejas 22, 24 da estação de corte de semente 16 para o hotel 28. O hotel 28 armazena as bandejas 22, 24 de modo que estas sejam indexadas por localização.

[0078] Por exemplo, as bandejas 22, 24 e os poços das bandejas 22, 24 podem ser indexados de modo que o usuário seja capaz de identificar qual bandeja de amostra 22 contém amostras retiradas das sementes de qualquer uma das bandejas de semente 24. Os poços das bandejas 22, 24 podem ser indexados de modo que o usuário seja capaz de identificar a amostra 12 retirada de qualquer semente 14. A bandeja de amostra 22 e a bandeja de semente 24 estão abaixo descritas em maiores detalhes com referência às Figuras 12-13. Deve ser apreciado que em outras modalidades o sistema 10 pode incluir múltiplos hotéis 28, com cada amostra 12 mapeada para a sua semente 14 correspondente e vice-versa.

[0079] Como mostrado na Figura 2, o sistema 10 também inclui um sistema de limpeza 40 que é operável para limpar um mecanismo- guia de amostra 26 entre utilizações. Na modalidade ilustrativa, o dispositivo de corte 18, o dispositivo-guia de amostra 36, o sistema de limpeza 40, e os outros componentes eletricamente operados do sistema 10 são controlados por um controlador eletrônico 50. O controlador 50 é, em essência, o computador mestre responsável por interpretar os sinais elétricos enviados pelos sensores, isto é, o sensor de semente 38, associado com o sistema 10 e para ativar ou energizar os componentes eletronicamente controlados associados com o sistema 10.

[0080] Apesar do controlador eletrônico 50 ser mostrado como uma única unidade na Figura 2, o controlador 50 pode incluir um número de controladores individuais para vários componentes assim como um computador central que envia e recebe sinais dos vários con- troladores individuais. O controlador eletrônico 50 também determina quando várias operações do sistema devem ser executadas. Como será abaixo descrito em mais detalhes, o controlador eletrônico 50 é operável para controlar os componentes do sistema de modo que o sistema remove a amostra 12 da semente 14 sem contaminação e indexa a amostra 12 e a semente 14 da qual a amostra 12 foi retirada.

[0081] Para fazer isto, o controlador eletrônico 50 inclui um núme ro de componentes eletrônicos comumente associados com unidades eletrônicas utilizadas no controle nos sistemas eletromecânicos. Por exemplo, o controlador eletrônico 50 pode incluir, entre outros componentes comumente incluídos em tais dispositivos, um processador tal como um microprocessador 52 e um dispositivo de memória 54 tal como um dispositivo de memória somente de leitura programável ("PROM") incluindo PROM’s apagáveis (EPROM’s ou EEPROM’s). O dispositivo de memória 54 está provido para armazenar, entre outras coisas, instruções na forma de, por exemplo, uma rotina de software (ou rotinas) as quais, quando executadas pelo microprocessador 52, permitem que o controlador eletrônico 50 controle a operação do sistema 10.

[0082] O controlador eletrônico 50 também inclui um circuito de interface analógico 56 (BBD201 comercialmente disponível da THOR- LABS). O circuito de interface analógico 56 converte os sinais de saída dos vários componentes em sinais que são adequados para apresentação para uma entrada do microprocessador 52. Especificamente, o circuito de interface analógico 56, pela utilização de um conversor analógico para digital (A/D) (não mostrado) ou similares, converte os sinais analógicos gerados pelos sensores em sinais digitais para utilização pelo microprocessador 52. Deve ser apreciado que o conversor A/D pode ser incorporado como um dispositivo discreto ou um número de dispositivos, ou pode ser integrado no microprocessador 52. Deve também ser apreciado que se qualquer um ou mais dos sensores associados com o sistema 10 geram um sinal de saída digital, o circuito de interface analógico 56 pode ser desviado.

[0083] Similarmente, o circuito de interface analógico 56 converte sinais do microprocessador 52 em sinais de saída os quais são adequados para apresentação para os componentes eletricamente controlados associados com o sistema (por exemplo, o dispositivo de corte 18). Especificamente, o circuito de interface analógico 56, pela utilização de um conversor digital para analógico (D/A) (não mostrado) ou similares, converte os sinais digitais gerados pelo microprocessador 52 em sinais analógicos para utilização pelos componentes eletronicamente controlados associados com o sistema 10. Deve ser apreciado que, similar ao conversor A/D acima descrito, o conversor D/A pode ser incorporado com um dispositivo discreto ou número de dispositivos, ou pode ser integrado no microprocessador 52. Deve também ser apreciado que se qualquer um ou mais dos componentes eletronicamente controlados associados com o sistema 10 operarem em um sinal de entrada digital, o circuito de interface analógico 56 pode ser desviado.

[0084] Ainda, o controlador 50 pode prover instruções de configu ração para o usuário em um display 58 (por exemplo, prover a semente para o dispositivo de corte), recuperar uma entrada do usuário através de um dispositivo de entrada de usuário 60 (por exemplo, a espécie da semente a ser cortada, o tipo de bandejas 22, 24 sendo utilizadas, o tipo de hotel 28 sendo utilizado, etc.). O dispositivo de entrada de usuário 60 pode ser incorporado como qualquer dispositivo integrado ou periférico como um teclado, mouse, tela de toque, e/ou outros dispositivos de entrada configurado para executar as funções aqui descritas.

[0085] Como mostrado na Figura 1, o sistema 10 inclui um topo de mesa 70 suportado por um número de pernas 72. A mesa 70 inclui uma superfície de topo substancialmente plana 74 sobre a qual um conjunto de prendedor de semente 76 está localizado. Referindo-se agora à Figura 3, o conjunto de prendedor de semente 76 inclui uma corrediça 80 que está posicionada dentro de uma fenda 82 definida na superfície de topo 74 do topo de mesa 70. A corrediça 80 suporta um transportador de semente 84, e a corrediça 80 e o transportador de semente 84 estão acoplados móveis no topo de mesa 70 de modo que uma semente possa ser avançada na direção e afastando do dispositivo de corte de semente 18, como abaixo descrito em maiores detalhes.

[0086] A corrediça 80 do conjunto de prendedor de semente 76 está acoplada no conjunto de alavanca 90 operável para mover a corrediça 80 (e com isto o transportador de semente 84) em relação ao topo de mesa 70. O conjunto de alavanca 90 preso na superfície de topo 74 do topo de mesa 70 através de um suporte 92. Na modalidade ilustrativa, o conjunto de alavanca 90 inclui uma pega de alavanca 94 circundada por uma capa macia 96 sobre uma extremidade de modo que a pega de alavanca 94 possa ser confortavelmente agarrada pelo usuário. Oposta à capa macia 96, a pega de alavanca 94 está conectada a uma haste de acionamento 98 por uma articulação de conexão 100. A pega de alavanca 94 está também conectada no suporte 92 por um eixo 102. A articulação de conexão 100 está acoplada articulada na haste de acionamento 98 e a pega de alavanca 94 em cada extremidade de modo que a pega de alavanca 94, a articulação de conexão 100, e a haste de acionamento 98 são permitidas articular umas em relação às outras. O conjunto de alavanca 90 também inclui um cilin- dro-guia 104 que recebe a haste de acionamento 98 e guia o movimento da haste de acionamento 98 ao longo de um percurso linear. A haste de acionamento 98 está presa a um suporte 106 em sua extre- midade mais distante 108. Como mostrado na Figura 3, o suporte 106 conecta a haste de acionamento 98 na corrediça 80. Como um resultado, quando um usuário empurra a pega de alavanca 94 na direção indicada pela seta 110, a haste de acionamento 98 e a corrediça 80 são avançadas na direção do dispositivo de corte 18.

[0087] Referindo-se agora à Figura 4, a corrediça 80 inclui um cor po alongado 112 que estende de uma extremidade 114 para uma extremidade oposta 116. A extremidade 114 inclui um número de furos roscados 118 dimensionados para receber fixadores (não mostrados) para conectar o suporte 106 na corrediça 80. O corpo alongado 112 também inclui uma superfície superior substancialmente plana 120 posicionada oposta a uma superfície de fundo substancialmente plana (não mostrada). Na modalidade ilustrativa, a corrediça 80 inclui uma fenda central 122 que está dimensionada para receber o transportador de semente 84. Como mostrado na Figura 4, a fenda central 122 está definida por um número de paredes internas 124 que estendem para dentro de uma abertura 126 definida na superfície superior 120 para uma superfície de base 128. The corpo 112 também inclui uma abertura 130 definida na sua extremidade 116a qual abre para dentro da fenda 122. O corpo alongado 112 também inclui uma fenda inferior 132 que estende para dentro da extremidade 116 e está definida na superfície de base 128.

[0088] Como mostrado na Figura 4, o corpo alongado 112 também inclui um par de fendas alongadas 134 posicionadas sobre cada lado da fenda central 122. Cada fenda 134 estende através da superfície superior 120 e da superfície de fundo do corpo 112 e está dimensionada para receber um fixador, tal como, por exemplo, um parafuso 136 para prender a corrediça 80 no topo de mesa 70. A forma e o tamanho das fendas alongadas 134 permitem que a corrediça 80 deslize em relação ao topo de mesa 70. Deve ser apreciado que em outras moda- lidades as fendas alongadas podem ter uma diferente configuração para permitir que a corrediça (e com isto o transportador de semente) deslize como requerido para avançar a semente na direção e afastando do dispositivo de corte.

[0089] Como acima descrito, o conjunto de prendedor de semente 76 também inclui um transportador de semente 84 que está acoplado na corrediça 80. Como mostrado na Figura 4, o transportador de semente 84 inclui um corpo alongado 140 que estende de uma extremidade 142 para uma extremidade oposta 144. Na modalidade ilustrativa, o corpo alongado 112 da corrediça 80 e o corpo alongado 140 do transportador 84 estão formados de materiais metálicos tais como, por exemplo, aço inoxidável. Deve ser apreciado que em outras modalidades os corpos 112, 140 podem ser formados de outros materiais tal como, por exemplo, um plástico duro ou outro polímero.

[0090] Quando o transportador de semente 84 está posicionado dentro da fenda central 122 da corrediça 80, a extremidade 142 do corpo 140 faceia uma parede interna 146 da corrediça 80. Na modalidade ilustrativa, a extremidade 142 do corpo do transportador 140 tem uma pluralidade de furos 148 definidos na mesma. A parede interna 146 da corrediça 80 inclui uma pluralidade de furos correspondentes 150. Um número de elementos de tensionamento, tal como, por exemplo, molas 152 estão dimensionados para serem recebidos dentro do furos 148, 150 quando o conjunto de prendedor de semente 76 está montado. Como abaixo descrito em maiores detalhes, as molas 152 proveem conformidade durante a operação de corte de semente.

[0091] Como mostrado na Figura 4, o corpo alongado 140 do transportador 84 inclui um par de fendas alongadas 160 que estendem através das superfícies superior e inferior 176, 178 do corpo 140. Cada fenda 160 está dimensionada para receber um fixador, tal como, por exemplo, um parafuso 162, o qual acopla removível o transportador 84 na corrediça 80. Cada parafuso 162 é recebido dentro de um furo roscado correspondente 164 definido na superfície de base 128 da corrediça 80. A forma e tamanho das fendas alongadas 160 permitem que o transportador 84 deslize em relação à corrediça 80. Deve ser apreciado que em outras modalidades as fendas alongadas podem ter uma diferente configuração para permitir que o transportador deslize em relação à corrediça.

[0092] Referindo-se agora às Figuras 5-6, o corpo alongado 140 do transportador de semente 84 inclui uma cunha 170 que está posicionada na extremidade 144. Na modalidade ilustrativa, a cunha 170 está dimensionada para receber uma semente 14 e tem uma forma que é complementar àquela de uma semente de milho (ver Figuras 1819). A cunha 170 inclui um par de superfícies inclinadas 172, 174 que estendem para cima de uma superfície inferior 176 do corpo alongado 140 para uma superfície superior 178. O par de superfícies inclinadas 172, 174 coopera para definir uma ranhura em forma de V 180 na extremidade 144 do corpo de transportador 140. As superfícies inclinadas 172, 174 estão dispostas em um ângulo agudo menor do que aproximadamente 90°. Em algumas modalidades, o ângulo é de apro-ximadamente 1° a aproximadamente 89°, de aproximadamente 1° a aproximadamente 45°, ou de aproximadamente 45° a aproximadamente 89°. Ilustrativamente, as superfícies inclinadas 172, 174 podem cooperar para definir outras formas para receber uma semente 14, tal como uma Ranhura em forma de U.

[0093] Retornando-se à Figura 4, como acima descrito, o topo de mesa 70 inclui uma fenda 82 que está definida na superfície de topo 74 e está dimensionada para receber a corrediça 80 e o transportador de semente 84. Na modalidade ilustrativa, a fenda 82 está definida por um número de paredes internas 182 que estendem para dentro de uma abertura retangular 184 definida na superfície de topo 74 para uma superfície de fundo 186. A fenda 82 estende de uma extremidade traseira 188 que está espaçada do dispositivo de corte 18 para uma extremidade dianteira 190 que está posicionada adjacente ao dispositivo de corte 18. Em algumas modalidades, a distância entre a extremidade traseira 188 e a extremidade dianteira 190 é de aproximadamente 45 mm.

[0094] Na extremidade dianteira 190, um pedestal 192 estende para cima da superfície de fundo 186 no meio da fenda 82. Como acima descrito, o corpo alongado da corrediça 112 inclui uma fenda inferior 132, a qual está dimensionada para receber um pedestal 192. Como abaixo descrito em maiores detalhes, o pedestal 192 está configurado para suportar a semente 14 durante a operação de corte.

[0095] Como acima descrito, o sistema 10 também inclui um co mutador de ativação 34 que é operável para enviar um sinal eletrônico para o controlador 52 ativar o dispositivo de corte 18. Como mostrado na Figura 4, o comutador 34 está montado em um suporte 194 que estende para cima do topo de mesa 70. O comutador 34 está eletricamente conectado no controlador 52 e inclui uma extremidade mais distante 196 que faceia o conjunto de alavanca 90. Na modalidade ilustrativa, o comutador 34 é operável para detectar quando um objeto (neste caso, o suporte de conexão 106) contata a sua extremidade mais distante 196. Deve ser apreciado que em outras modalidades o comutador 34 pode tomar a forma de um sensor magnético, uma rede de efeito Hall, ou outro mecanismo de detecção.

[0096] Como mostrado na Figura 4, uma passagem 198 está defi nida na superfície de topo de mesa 74 adjacente à fenda 82. A passagem 198 está dimensionada para receber a semente cortada 14 após a operação de corte ser completada, e a bandeja de semente 24 está posicionado abaixo da passagem 198, como abaixo descrito em maiores detalhes. Como acima indicado, o sistema 10 inclui um sensor de semente 38 que é operável para detectar quando uma semente está depositada na bandeja de semente 24. Na modalidade ilustrativa, o sensor de semente 38 é um sensor ótico que detecta quando uma semente cai através da passagem 198. O sensor 38 está eletricamente conectado no controlador 50 e gera um sinal elétrico quando este detecta uma semente dentro da passagem 198. Deve ser apreciado que em outras modalidades outros tipos de sensor podem ser utilizados para detectar quando uma semente é depositada dentro da bandeja 24.

[0097] Em uso, um usuário posiciona uma semente 14 sobre o pe destal 192 na ranhura em forma V 180 do transportador de semente 84 quando o conjunto de alavanca 90 está na posição desacoplada mostrada na Figura 3. Na modalidade ilustrativa, a semente 14 está orientada com a sua ponta faceando e afastando-se do dispositivo de corte 18. Com a semente 14 apropriadamente orientada dentro do transportador de semente 84, um usuário pode agarrar a pega de alavanca 94 e girar a pega em uma direção indicada pela seta 110. Conforme a pega 94 é girada, a articulação de conexão 100 faz com que a haste de acionamento 98 avance ao longo do cilindro-guia 104 na direção indicara pela seta 200 nas Figuras 3 e 8, por meio disto avançando o conjunto de prendedor de semente 76 e com isto a semente 14 na direção do dispositivo de corte 18. Conforme a semente 14 move na direção do dispositivo de corte 18, a semente 14 desliza ao longo do pedestal 192.

[0098] Quando o suporte 106 acopla a extremidade mais distante 196 do comutador 34 como mostrado na Figura 8, o controlador eletrônico 50 ativa o dispositivo de corte 18 para remover uma amostra da semente 14. Após a amostra ser removida, o controlador eletrônico 50 desativa o dispositivo de corte 18. Na modalidade ilustrativa, a amostra toma a forma de partículas, as quais caem através de uma passagem 202 definida próxima da extremidade dianteira 190 da fenda 82. O me- canismo-guia de amostra 26, o qual está posicionado abaixo do passagem 202, guia as partículas para dentro do tubo de amostra apropriado da bandeja de amostra 22.

[0099] O usuário pode então girar a pega 94 na direção oposta para mover o conjunto de prendedor de semente 76 afastando do dispositivo de corte 18. O usuário pode então segurar a semente cortada 14 e remover a semente do pedestal 192. A semente 14 pode então ser depositada na bandeja de semente 24 através da passagem 198. Quando o controlador eletrônico 50 detecta a semente 14 seguindo através da passagem 198, este opera os componentes eletricamente controlados do sistema 10 para preparar o sistema 10 para receber outra amostra, como abaixo descrito em maiores detalhes.

[00100] Na modalidade ilustrativa, o dispositivo de corte 18 da estação 16 inclui uma lâmina de corte 210, a qual está mostrada nas Figuras 9-10. A lâmina de corte 210 está configurada para girar ao redor de um eixo geométrico central 212. Como mostrado na Figura 9, a lâmina 210 inclui um corpo estreito 214 que está ilustrativamente formado de uma material metálico tal como, por exemplo, aço inoxidável. O corpo 214 tem uma borda radial externa 216, a qual é serrilhada ao redor da circunferência inteira do corpo 214. Em outras modalidades, a borda 216 pode ser somente parcialmente serrilhada.

[00101] Uma pluralidade de dentes de corte 218 está definida ao longo da borda radial 216, e cada dente 218 estende radialmente para forma de uma base 220 para uma ponta pontuda 222. Como mostrado na Figura 9, os dentes de corte 218 estão agrupados em uma pluralidade de seções 224, 226, 228, e 230. Na modalidade ilustrativa, a configuração de cada uma das seções 224, 226, 228, e 230 é idêntica e abaixo descrita em maiores detalhes com referência à seção 224. Deve ser apreciado que em outras modalidades as configurações das seções podem variar. Deve também ser apreciado que em algumas modalidades a lâmina de corte 210 pode incluir menos seções e, em alguns casos, somente uma única seção que estende ao redor da circunferência inteira do corpo 214.

[00102] Como mostrado na Figura 9, a seção serrilhada 224 estende de uma extremidade circunferencial 232 para outra extremidade circunferencial 234. As pontas 222 dos dentes de corte 218 na seção 224 definem um raio que aumenta gradualmente da extremidade 232 para a extremidade 234. Por exemplo, a ponta 222 do dente de corte mais de extremidade 240 na extremidade 232 define um raio R1. A ponta 222 do dente de corte mais de extremidade 242 na extremidade oposta 234 define um raio R2 que é maior do que o raio R1. Na modalidade ilustrativa, o raio R1 é igual a aproximadamente 69,9 mm ou 70 mm, e o raio R2 é igual a aproximadamente 75,9 mm ou 76 mm.

[00103] Como mostrado na Figura 10, os dentes 218 na seção serrilhada 224 se estendem radialmente para fora e afastando da extremidade 234 da seção 224. Deste modo, as pontas 222 dos dentes de corte 218 se estendem na direção de rotação como indicado pela seta 244 nas Figuras 9-10. Em algumas modalidades, um grande número de dentes igualmente espaçados 218 é empregado para produzir cortes mais finos. Ao contrário, em algumas modalidades, um menor número de dentes igualmente espaçados 218 é empregado para produzir cortes mais brutos. Em algumas modalidades, o aparelho provido tem dentes por polegada entre 5 e 15; entre 7,25 e 11,5; entre 5,5 e 9,25; ou entre 9,5 e 14,25. Além disso, o tamanho e o passo dos dentes 218 podem ser configurados para otimamente remover uma amostra 12 de qualquer dada espécie de semente 14. Em algumas modalidades, o tamanho de passo provido está entre 2,2 mm e 3 mm; ou entre 2,5 mm e 3,5 mm. As seções serrilhadas 224, 226, 228, e 230 estão conectadas por um segmento que estende radialmente 246 que está posicio- nado adjacente aos dentes mais de extremidade 240, 242 de seções adjacentes.

[00104] O dispositivo de corte 18 também inclui um motor elétrico (não mostrado) que operado pelo controlador 50 para girar a lâmina de corte 210 na direção indicada pela seta 244 para seletivamente cortar as sementes 14. O corpo da lâmina de corte 210 inclui um furo de montagem 248 que está dimensionado para ser posicionado sobre o eixo de saída do motor elétrico. Em outras modalidades, o dispositivo de corte 18 pode incluir um dispositivo de limpeza tal como, por exemplo, uma escova ou fonte de pressão positiva, para limpar a borda serrilhada 216 entre operações de corte.

[00105] Referindo-se agora à Figura 11, o lado debaixo da estação de corte de semente 16 está mostrado em maiores detalhes. Como acima descrito, a estação de corte de semente 16 inclui uma bandeja de amostra 22 e uma bandeja de semente 24 que estão posicionadas abaixo do dispositivo de corte 18 e da passagem de semente 198, respectivamente. As bandejas 22, 24 estão posicionadas sobre uma plataforma motorizada 250 do sistema de indexação 20. Na modalidade ilustrativa, a plataforma motorizada 250 é operável para mover em duas direções (por exemplo, x e y) para reposicionar as bandejas 22, 24 em relação ao dispositivo de corte 18 e à passagem de semente 198. Um exemplo da plataforma 250 é a MLS203, a qual está comer-cialmente disponível da THORLABS. A plataforma motorizada 250 está conectada eletricamente no controlador 50, o qual opera a plataforma motorizada 250 após uma amostra ter sido retirada e uma semente 14 depositada na bandeja 24.

[00106] Referindo-se agora à Figura 12, uma bandeja de semente exemplar 24 está mostrada. A bandeja 24 inclui um corpo retangular 252 e uma pluralidade de cavidades ou poços 254 que são definidos no corpo 252. Cada poço 254 está dimensionado para receber uma das sementes cortadas 14. Na modalidade ilustrativa, a bandeja 24 está formada de um material acrílico. Deve ser apreciado que em outras modalidades a bandeja 24 pode ser formada de outros materiais plásticos.

[00107] Referindo-se agora à Figura 13, uma bandeja de amostra 22 exemplar está mostrada com um número de tubos de amostra 256. A bandeja 22 inclui um corpo retangular 258 e uma pluralidade de câmaras de tubo 260 que está definida no corpo 258. Cada câmara de tubo 260 está dimensionada para receber um único tubo de amostra 256. Quando as bandejas 22, 24 estão posicionadas sobre a plataforma 250, a localização de cada câmara 260 (e com isto cada tubo de amostra 256) da bandeja de amostra 22 está indexada para a localização de cada poço 254 da bandeja de semente 24. Como um resultado, uma amostra depositada em um dos tubos de amostra 256 está indexada ou amarrada à semente 14 que está depositada no poço 254 cor-respondente da bandeja de semente 24, por meio disto permitindo o usuário rastrear a amostra e a semente 14 durante um subsequente processamento.

[00108] Retornando-se à Figura 11, as bandejas 22, 24 estão posicionadas abaixo de uma barreira protetora 270 que separa as bandejas 22, 24 do dispositivo de corte 18. Como acima descrito, um usuário deposita uma semente cortada 14 em uma passagem de semente 198 definida no topo de mesa 70 quando do completamento da operação de corte. Na modalidade ilustrativa, um funil 272 está posicionado abaixo da passagem 198 para guiar a semente cortada 14 para dentro de um poço específico 254 da bandeja de semente 24. O funil 272 inclui uma seção superior cônica 274 que está presa na superfície de fundo 276 do topo de mesa 70 e uma seção inferior cilíndrica 278 que estende para baixo da seção superior 274. Como mostrado na Figura 14, a seção inferior cilíndrica 278 estende através de uma abertura 280 definida na barreira protetora 270 e tem uma extremidade inferior 282 posicionada acima da bandeja de amostra 24.

[00109] Como acima descrito, o sistema 10 também inclui um me- canismo-guia de amostra 26 que guia a amostra 12 (isto é as partículas da semente) para dentro do tubo de amostra 256 da bandeja de amostra 22. Como mostrado na Figura 11, o mecanismo-guia de amostra 26 inclui um funil superior 290 e um funil inferior 292 que está configurado para mover em relação ao funil superior 290. Na modalidade ilustrativa, o funil superior 290 está preso a uma estrutura de acionamento 294 que está configurada para mover os funis 290, 292 para e fora de posição abaixo do dispositivo de corte 18.

[00110] O funil superior 290 inclui um corpo cônico 296 que tem uma abertura superior (não mostrada) que está configurada para ser posicionada diretamente abaixo da passagem de amostra 202. O corpo cônico 296 inclui uma abertura inferior 298 que faceia o funil inferior 292. O funil inferior 292 também inclui um corpo cônico 300 que tem uma abertura superior 302 posicionada abaixo da abertura inferior 298 do funil superior 290. Como mostrado na Figura 11, o corpo do funil inferior 300 está dimensionado para ser recebido dentro de uma abertura 304 definida na barreira protetora 270 de modo que uma abertura inferior 306 do corpo 300 fique posicionada acima de um tubo de amostra 256.

[00111] Como acima descrito, o funil inferior 292 está configurado para mover em relação ao funil superior 290. Na modalidade ilustrativa, o mecanismo-guia de amostra 26 inclui um atuador eletricamente operado 310 que está acoplado na sua extremidade superior 312 no funil superior 290 e na sua extremidade inferior 314 no funil inferior 292. O atuador 310 inclui um pistão 316 que está configurado para mover na direção indicada pela seta 318 quando operado por um motor (não mostrado). Quando o motor é energizado pelo controlador 50, o pistão 316 é puxado para cima, por meio disto fazendo com que o funil inferior 292 recue da abertura 304 na barreira protetora 270 e move na direção do funil superior 290.

[00112] O mecanismo-guia de amostra 26 também inclui uma estrutura de acionamento 294 que é operável para mover os funis 290, 292 em e fora de posição abaixo do dispositivo de corte 18. Na modalidade ilustrativa, a estrutura 294 inclui um par de vigas 320, 322 posicionadas em cada lado dos funis 290, 292. Os funis 290, 292 estão acoplados a uma viga transversal 324 que estende entre as vigas 320, 322. Cada extremidade (não mostrada) da viga transversal 324 é recebida dentro de uma fenda longitudinal 326 definida em cada viga 320, 322. A viga transversal 324 está configurada para deslizar ao longo das fendas 326 das vigas 320, 322 entre uma posição de amostragem na qual os funis 290, 292 estão posicionados abaixo da passagem de amostra 202 e uma posição de limpeza na qual os funis 290, 292 estão espaçados da passagem de amostra 202. O mecanismo-guia de amostra 26 inclui outro atuador linear 330 que é operado pelo controlador 50 para mover a viga transversal 324 entre a posição de amostragem e a posição de limpeza.

[00113] A operação do mecanismo-guia de amostra 26 está ilustrada nas Figuras 15-17. Como mostrado na Figura 15, os funis 290, 292 estão posicionados abaixo da passagem de amostra 202, com o funil inferior 292 posicionado dentro da abertura 304. Quando o atuador 310 é energizado pelo controlador 50, o pistão 316 é puxado para cima, por meio disto fazendo com que o funil inferior 292 recue da abertura 304 na barreira protetora 270 e mova na direção do funil superior 290, como mostrado na Figura 16. O controlador 50 então ativa o atu- ador 330 para mover os funis 290, 292 da posição de amostragem mostrada na Figura 16 para a posição de limpeza mostrada na Figura 17. Na posição de limpeza, os funis 290, 292 estão posicionados aci- ma de outra abertura 332 definida na barreira protetora 270.

[00114] Como acima descrito, o sistema 10 também inclui um sistema de limpeza 40 que é operável para limpar os funis 290, 292 entre as operações de corte. Na modalidade ilustrativa, o sistema 10 inclui uma fonte de pressão positiva 334, a qual está eletricamente conectada no controlador 50. Quando os funis 290, 292 estão na posição de limpeza mostrada na Figura 17, o controlador 50 ativa a fonte de pressão positiva 334 para avançar um fluido de limpeza para dentro dos funis 290, 292 e remover quaisquer partículas dentro dos funis 290, 292 para prevenir a contaminação. A fonte de pressão positiva 334 é ilustrativamente uma fonte de ar comprimido e o fluido de limpeza é o ar comprimido. Deve ser apreciado que em outras modalidades outros fluidos de limpeza podem ser utilizados para limpar os funis 290, 292. Após o controlador 50 ter ativado a fonte de pressão positiva, o controlador 50 ativa o atuador 330 para mover os funis 290, 292 da posição de limpeza de volta para a posição de amostragem. O controlador 50 pode então desenergizar o outro atuador 310 para mover o pistão 316 para baixo e posicionar o funil inferior 292 dentro da abertura 304 da barreira protetora 270.

[00115] Como acima descrito, o sistema 10 pode ser utilizado para cortar uma semente tal como, por exemplo, a semente de milho 340 mostrada nas Figuras 18-19. A semente de milho 340 tem uma extremidade larga 342 e uma extremidade estreita 344 posicionada oposta à extremidade larga 342. A extremidade 344 converge para uma capa de ponta 346. O endosperma 348 da semente de milho 340 está substancialmente localizado próximo da extremidade larga 342, e o embrião 350 está substancialmente localizado próximo da extremidade estreita 344. O sistema 10 pode ser operado para remover uma amostra da extremidade larga 342, como mostrado na Figura 19. O sistema 10 cria um entalhe 352 na extremidade larga 342 que corresponde em largura à lâmina de corte 210 e uma profundidade que corresponde a diversos fatores, incluindo, por exemplo, o raio R2 da lâmina de corte 210 e a posição da semente 14 no conjunto de prendedor 76. O raio da lâmina de corte 210, o número de dentes 218, a posição dos dentes 218, a velocidade de rotação da lâmina de corte 210, e a pressão aplicada na semente 340 são projetados de modo que uma amostra de grânulo é removida da semente 14 sem destruir a viabilidade da semente 14 (isto é, danificar o embrião de semente ou rachar a semente).

[00116] Para utilizar o sistema 10 para retirar uma amostra 12 da semente 340, um usuário posiciona a semente sobre o pedestal 192 definido no topo de mesa 70 dentro da ranhura em forma de V 180 do transportador de semente 84. Como acima descrito, a semente 340 está orientada com a sua extremidade larga 342 faceando o dispositivo de corte 18 e sua capa de ponta 346 acoplada com as superfícies inclinadas 172, 174 do transportador 84. Quando a semente 340 está apropriadamente orientada dentro do transportador de semente 84, um usuário pode segurar a pega de alavanca 94 e girar a pega na direção indicada pela seta 110 na Figura 3. Conforme a pega 94 é girada, a articulação de conexão 100 faz com que a haste de acionamento 98 avance ao longo do cilindro-guia 104 na direção indicada pela seta 200 nas Figuras 3 e 8, por meio disto avançando o conjunto de prendedor de semente 76 e com isto a semente 340 na direção do dispositivo de corte 18. Conforme a semente 340 move na direção do dispositivo de corte 18, a semente 340 desliza ao longo do pedestal 192.

[00117] Quando o suporte 106 acopla a extremidade mais distante 196 do comutador 34 como mostrado na Figura 8, a semente 340 está localizada na posição de corte, com sua extremidade larga 342 alinhada com a lâmina de corte 210. Na modalidade ilustrativa, a extremidade larga 342 está posicionada na extremidade circunferencial 232 de uma das seções 224, 226, 228, e 230 da lâmina de corte 210. Como o comutador 34 é fechado quando o suporte 106 acopla sua extremidade mais distante 196, o controlador eletrônico 50 energiza o motor elétrico do dispositivo de corte 18 para girar a lâmina de corte 210 aproximadamente 90 graus. Como acima descrito, cada uma das seções 224, 226, 228, e 230 da lâmina de corte 210 tem um raio que gradualmente aumenta da extremidade circunferencial 232 para a extremidade circunferencial 234. Quando a lâmina de corte 210 é girada, os dentes de corte 218 progressivamente acoplam a semente 340, com cada dente 218 cortando mais profundamente dentro da extremidade larga 342 da semente 340.

[00118] Como um resultado, a lâmina 210 inicialmente faz pouco ou nenhum contato com a semente 340. Conforme a lâmina 210 gira, a lâmina 210 penetra mais profundamente na semente gradualmente devido ao aumento gradual em raio. A pressão que a semente 340 experimenta é amortecida pelas molas 152, o que cria uma conformidade entre o transportador 84 e a corrediça 80. Por exemplo, as molas podem ser dimensionadas para impedir que a lâmina de corte 210 aplique uma força capaz de rachar a semente 340 enquanto também criando uma pressão suficiente para manter a semente 340 em posição durante a operação de corte. Em algumas modalidades, as molas 152 têm aproximadamente 12,5 mm de comprimento. Deve ser apreciado que as molas e os raios crescentes, entre outras coisas, podem ser ajustados dependendo da espécie de semente sendo cortada.

[00119] Conforme a lâmina 210 corta a semente 340, partículas de amostra 12 são criadas e direcionadas abaixo da passagem de amostra 202. As partículas de amostra 12 passam para fora da passagem 202 e para dentro do funil superior 290. A forma cônica do funil superior 290 direciona as partículas de amostra 12 para fora através da abertura inferior 298 do funil 290 e para dentro do funil inferior 292. A forma cônica do funil inferior 292 guia as partículas de amostra 12 para dentro de um tubo de amostra 256 posicionado abaixo do funil inferior 292. Após a amostra ser removida, o controlador eletrônico 50 desativa o dispositivo de corte 18.

[00120] O controlador eletrônico 50 pode ativar o atuador 310 para puxar o funil inferior 292 afastando da barreira protetora 270 antes de ativar o outro atuador 330 para mover os funis 290, 292 da posição de amostragem para a posição de limpeza. Com os funis 290, 292 na posição de limpeza, o controlador eletrônico 50 ativa para limpar os funis 290, 292 e remover contaminantes. O controlador 50 pode então ativar os atuadores 310, 330 para mover os funis 290, 292 de volta para a posição de amostragem e retornar o funil 292 para sua posição dentro da barreira protetora 270.

[00121] O usuário pode então girar a pega 94 na direção oposta para mover o conjunto de prendedor de semente 76 afastando do dispositivo de corte 18. O usuário pode então remover a semente 340 do pedestal 192 e depositar a semente 340 dentro da passagem de semente 198. A semente 340 passa através da passagem 198, abaixo pelo funil 272 e para dentro de um poço 254 da bandeja de semente 24. O sensor 38 detecta a passagem da semente 340, e o controlador 50 ativa a plataforma motorizada 250 para mover as bandejas 22, 24 em posição para receber outra amostra e semente.

[00122] Quando as bandejas de amostra e semente 22, 24 estão cheias ou quando o usuário instrui o sistema 10 através do controlador 50, o braço robótico 30 é ativado para remover as bandejas do sistema de indexação 20. O braço robótico 30 move a bandeja de amostra 22 para estação de cobertura e a bandeja de semente para a estação de vedação antes de mover ambas as bandejas para o hotel. As localizações das bandejas no hotel podem ser determinadas pelo controlador de modo que as bandejas de semente e amostras correspondentes possam ser localizadas como um par.

[00123] Em algumas modalidades, as amostras são removidas do hotel 28 para extração de DNA e teste genético por métodos conhecidos na técnica, Em modalidades adicionais, as amostras são removidas do hotel 28 para extração de proteína e teste genético, de expressão de proteína é modificação de proteína pós-translacional por métodos conhecidos na técnica. Em modalidades adicionais, as amostras são removidas do hotel 28 para extração de óleo de ácido graxo e teste genético e de expressão de ácido graxo por métodos conhecidos na técnica. Dependendo das propriedades genéticas de qualquer uma das amostras, pode ser desejável plantar a semente da qual a amostra foi removida. Consequentemente, a semente que corresponde a qual-quer uma das amostras pode ser identificada e plantada. Em uma modalidade, estações no hotel e poços nas bandejas são identificados, de modo que a semente que corresponde à amostra seja prontamente identificada. Em outra modalidade, o controlador é utilizado para identificar a semente que corresponde à amostra. Por exemplo, as bandejas podem ser supridas com um código de barras quando estas são movidas para o hotel que pode ser escaneado para permitir o controlador determinar a localização de uma bandeja correspondente.

[00124] Os métodos e aparelho da presente descrição proveem o benefício de preparar amostras que podem ser prontamente utilizadas para extração de DNA. Como mostrado na Figura 20, aproximadamente 80 sementes de milho foram cortadas utilizando os métodos e o aparelho aqui descritos. A figura mostra o peso da amostra que resulta de cada teste. As amostras resultantes tinham um tamanho médio de 40,003 mg, e 68% das amostras tinham entre 30 mg e 50 mg. As amostras eram adequadas para genotipagem, e o tamanho consistente das amostras facilitou a genotipagem.

[00125] Como acima descrito, o transportador de semente 84 está acoplado removido na corrediça 80 do conjunto de prendedor 76. Deste modo, o transportador de semente 84 é intercambiável com outros transportadores de semente projetados para tipos de semente específicos. Por exemplo, nas Figuras 21A -21C, um transportador de semente 484 para utilização com uma semente com uma morfologia redonda, tal como uma semente de soja, está mostrado. O transportador de semente 484, como o transportador 84, inclui um corpo alongado 140 que estende de uma extremidade 142 para uma extremidade oposta 144. A extremidade 142 do corpo de transportador 140 tem uma pluralidade de furos 148 definidos no mesmo, os quais estão dimensionados para receber as molas 152.

[00126] O corpo alongado 140 do transportador 484 inclui um par de fendas alongadas 160 que estendem através das superfícies superior e inferior 176, 178 do corpo 140. Cada fenda 160 está dimensionada para receber um fixador, tal como, por exemplo, o parafuso 162, o qual acopla removível o transportador 84 na corrediça 80. Cada parafuso 162 é recebido dentro de um furo roscado correspondente 164 definido na superfície de base 128 da corrediça 80. A forma e tamanho das fendas 160 permitem que o transportador 484 deslize em relação à corrediça 80.

[00127] O corpo alongado 140 do transportador de semente 484 inclui um par de superfícies inclinadas 488, 490 que estendem para cima de uma superfície inferior 176 do corpo alongado 140 para uma superfície superior 178. O par de superfícies inclinadas 488, 490 coopera para definir uma ranhura em forma de V 492 na extremidade 144 do corpo de transportador 140. As superfícies inclinadas 488, 490 estão dispostas em um ângulo agudo menor do que aproximadamente 90°. Em algumas modalidades, o ângulo é de aproximadamente 1° a aproximadamente 89°, de aproximadamente 1° a aproximadamente 45°, ou de aproximadamente 45° a aproximadamente 89°. Ilustrativa- mente, as superfícies inclinadas 488, 490 podem cooperar para definir outras formas para receber uma semente 14, tal como uma ranhura em forma de U. O corpo 140 também inclui uma cunha 494 que está posicionada entre as superfícies 488, 490. A cunha 494 é de forma oval e está dimensionada para receber uma semente de soja. Na modalidade ilustrativa, o transportador 484 inclui um coletor circular 500 que pode estar conectado a uma fonte de pressão negativa 502. O coletor circular 500 leva para uma abertura 504 que abre dentro da cunha 46, por meio disto provendo uma pressão negativa para prender a semente de soja dentro da cunha 494. Referindo-se à Figura 4, o pe-destal 192 pode incluir uma porta 193 que cooperativamente interage com o coletor circular 500 do transportador de semente 484 conforme o transportador de semente 484 desliza ao longo do pedestal 192.

[00128] Como mostrado nas Figuras 23A-23C, em uma modalidade alternativa do transportador de semente 484, um coletor alongado 506 pode ser empregado ao invés do coletor circular 500. O coletor alongado 506 estende na mesma direção que o corpo alongado 140 do transportador de semente 484. Conforme o transportador de semente 484 é empurrado para frente ao longo do pedestal 192, a porta 193 do pedestal 192 entra em contato com o coletor alongado 506. Quando em contato, a porta 193 e o coletor alongado 506 cooperativamente interagem para prover uma pressão negativa para a abertura 504 da cunha 46. Conforme o transportador de semente 484 é recuado, o coletor alongado 506 cessa de cobrir a porta 193, e a pressão negativa não é mais provida para a abertura 504.

[00129] Ilustrativamente, o transportador de semente 484 mantém a orientação de uma semente 14 que tem uma morfologia do tipo redonda ou esferoide, tal como a morfologia de um grão de soja. As sementes redondas 14 têm uma tendência de rolar enquanto avançando ao longo do pedestal 192 na direção da lâmina de corte 210. No entanto, quando a pressão negativa é aplicada na abertura 504 do transportador de semente 484, a semente 14 é mantida contra a cunha 494, e a orientação da semente 14 é mantida conforme a semente 14 desliza ao longo do pedestal 192 e enquanto a semente 14 é contatada pela lâmina de corte 210. Assim, o transportador de semente 484 provê a vantagem de impedir que as sementes redondas 14 rolem e reorien- tem de modo que a lâmina de corte 210 possa comprometer a viabilidade da semente 14.

[00130] Outra modalidade de um transportador de semente (daqui em diante transportador de semente 584) está mostrada nas Figuras 22A-22C. O transportador de semente 584 inclui uma cunha 586 formada para receber uma semente de algodão.

[00131] Existe uma pluralidade de vantagens da presente descrição que surgem da várias características do método, aparelho, e sistema aqui descritos. Será notado que modalidades alternativas do método, aparelho, e sistema da presente descrição podem não incluir todas as características descritas, porém ainda se beneficiam de pelo menos algumas das vantagens de tais características. Aqueles versados na técnica podem prontamente imaginar suas próprias implementações do método, aparelho, e sistema que incorporam uma ou mais características da presente invenção e caem dentro do espírito e escopo da presente descrição como definido pelas reivindicações anexas.

[00132] Em uma modalidade, a limpeza de lâmina pode ser aperfeiçoada empregando escovas robustas nos lados e no topo da lâmina. Em outra modalidade, um revestimento de Teflon é aplicado na lâmina para reduzir as partículas de semente aderindo na lâmina. Em outra modalidade, a dispersão de detritos de semente pode ser reduzida limpando e/ou sobrando um funil que contém uma área de descarte predefinida. Em outra modalidade, a dispersão de detritos de semente pode ser reduzida aplicando vácuo ou um fluxo de ar para direcionar os detritos de semente para uma área de descarte predefinida. Em outra modalidade, a profundidade de lâmina pode ser modificada com base na população de sementes, peso, ou tamanho. Em outra modalidade, a forma de lâmina pode ser achatada para permitir um corte mais raso ou mais largo (por exemplo, como um cortador de pílula).

EXEMPLOS EXEMPLO 1

[00133] Para demonstrar um teste de DNA utilizando amostras de sementes tanto de Milho quanto de Soja, populações de semente de Milho e Soja são coletadas. Os operadores de laboratório manualmente colocam cada semente sobre o cortador de semente provido ali para obter uma amostra. As amostras são coletadas manualmente por sobre uma placa de 96 poços. As sementes cortadas restantes são transferidas manualmente para uma placa separada. O rendimento do sistema utilizado é estimado em aproximadamente 100 - 300 sementes por hora para Milho, e aproximadamente 60 - 180 sementes por hora para Soja.

[00134] Os protocolos de extração de DNA são desenvolvidos separadamente para Milho e Soja para permitir a extração de DNA de alta qualidade das amostras cortadas. O DNA extraído é então manualmente transferido para diferentes análises incluindo marcadores Kaspar, marcadores High-Density Infinium, e/ou Sequenciamento onde estas análises são bem conhecidas na técnica.

[00135] As sementes cortadas restantes são plantadas em estufas juntamente com controles de semente não cortada. As taxas de geminação para as sementes cortadas são observadas e comparadas com as sementes não cortadas. Após a germinação, amostras de folhas são retiradas das mudas para extração de DNA. O DNA de folha extraído é então transferido para diferentes análises incluindo marcadores Kaspar, marcadores High-Density Infinium, e/ou Sequenciamento para serem comparadas com o DNA de semente extraído.

[00136] A Tabela 1 mostra resultados representativos de comparação de DNA de semente e folha de milho utilizando Kaspar, e a Tabela 2 mostra resultados representativos de comparação de comparação de DNA de semente e folha de milho utilizando Infinium. Ambos os resultados mostram que os dados de DNA de semente de Milho são consistentes com dados de DNA de folha de Milho.

[00137] Além disso, a Tabela 3 mostra resultados representativos de comparação de DNA de semente de Milho de polimorfismo de nu- cleotídeo único (SNPs) entre Kasper e Infinium, e a Tabela 4 mostra resultados representativos de comparação de DNA de semente de Milho de polimorfismo de nucleotídeo único (SNPs) entre Infinium e se- quenciamento. Ambos os resultados mostram que informações de SNP de boa qualidade podem ser obtidas utilizando diferentes análises

[00138] A Tabela 5 mostra resultados representativos de comparação de DNA de semente e folha de Soja utilizando Kaspar, demonstrando que dados de DNA de semente de Soja são consistentes com dados de DNA de folha de Soja

[00139] Além disso, a Tabela 6 mostra resultados representativos de comparação de DNA de semente de Soja de polimorfismo de nu- cleotídeo único (SNPs) entre Kasper e Infinium, a Tabela 7 mostra resultados representativos de comparação de DNA de folha de Soja de polimorfismo de nucleotídeo único (SNPs) entre Kasper e Infinium, e a Tabela 8 mostra resultados representativos de comparação de DNA de semente de Soja de polimorfismo de nucleotídeo único (SNPs) entre Infinium e sequenciamento. Todos os resultados mostram que infor- mações de SNP de boa qualidade podem ser obtidas utilizando diferentes análises.

[00140] A Tabela 9 mostra um estudo de germinação representativo para semente de Milho cortada em estufas, e a Tabela 10 mostra um estudo de germinação representativo para semente de Soja cortada em estufas. Ambos os resultados mostram boas taxas de germinação de sementes cortadas se comparado com sementes não cortadas.

Claims

1. Sistema / aparelho de corte de semente, que compreende: (a) um dispositivo de corte (18) operável para remover ma-terial de uma semente; (b) uma guia de semente que inclui uma abertura dimensio-nada para receber o material removido da semente; (c) um sistema de limpeza (40) operável para limpar a guia de semente; e (d) uma bandeja de coleta (24) configurada para receber o material removido da semente; caracterizado pelo fato de que a guia de semente é móvel entre (i) uma primeira posição na qual a guia de semente está posicio-nada entre o dispositivo de corte (18) e a bandeja de coleta (24) para direcionar o material removido da semente para a bandeja de coleta (24) e (ii) uma segunda posição na qual a abertura da guia de semente está posicionada abaixo de um bocal do sistema de limpeza (40); em que o dispositivo de corte (18) inclui um corpo configu-rado para girar ao redor de um eixo geométrico central, o corpo incluindo uma seção serrilhada (224) que estende circunferencialmente de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade, em que a seção serrilhada (224) tem uma pluralidade de dentes de corte (218) que define um primeiro raio do corpo na primeira extremidade e um segundo raio do corpo na segunda extremidade, o segundo raio sendo maior do que o primeiro raio.

2. Sistema / aparelho de corte de semente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a guia de semente inclui um funil (272) que é móvel entre a primeira posição e a segunda posição.

3. Sistema / aparelho de corte de semente de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o funil (272) inclui um funil superior (290) e um funil inferior (292) posicionado abaixo do funil superior (290), o funil inferior (292) sendo operável para ser movido entre uma posição levantada e uma posição abaixada.

4. Sistema / aparelho de corte de semente de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por ainda compreender uma barreira protetora (270) posicionada entre o dispositivo de corte (18) e a bandeja de coleta (24), em que o funil inferior (292) estende através da barreira protetora (270) quando na posição abaixada.

5. Sistema / aparelho de corte de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o sistema de limpeza (40) é operável para limpar o funil (272) quando o funil (272) está na segunda posição.

6. Sistema / aparelho de corte de semente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de limpeza (40) inclui uma fonte de ar comprimido.

7. Sistema / aparelho de corte de semente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma segunda bandeja (22) de coleta configurada para receber a semente.

8. Sistema / aparelho de corte de semente de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sensor (38) configurado para detectar quando a semente é depositada na bandeja de coleta (24).

9. Sistema / aparelho de corte de semente de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um sistema de indexação (20).

10. Sistema / aparelho de corte de semente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um atuador linear (330) operável para mover o guia de semente entre a primeira posição e a segunda posição.