BR112013001330B1 - Sistemas de retirada de amostra de semente e método automatizado para remover amostras de tecido de sementes - Google Patents

Abstract

sistemas automatizados para remover amostras de tecido de sementes e métodos relacionados. trata-se de um sistema de amostragem de semente que tem uma montagem de carregamento de semente automatizada que inclui um recipiente de sementes e que é operável para selecionar sementes dentre uma pluralidade de sementes no recipiente de sementes. o sistema também inlcui uma montagem de amostragem de semente automatizada operável para remover as amostras de tecido das sementes selecionadas e uma montagem de transporte de sementes automatizada operável para transferir as sementes selecionadas da montagem de carregamento de sementes para a montagem de amostragem de sementes. a montagem de transporte de sementes inclui múltiplos membros de retenção. cada um dos membros de retenção é móvel em relação à montagem de carregamento de sementes e à montagem de amostragem de sementes. a montagem de transporte de sementes é operável para posicionar um dos múltiplos membros de retenção adjacentes à montagem de carregamento de sementes para engatar uma das sementes selecionadas, enquanto posiciona outro dentre os membros de retenção adjacentes à montagem de amostragem de sementes para apresentar outra dentre as sementes selecionadas à montagem de amostragem de sementes.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE RETIRADA DE AMOSTRA DE SEMENTE E MÉTODO AUTOMATIZADO PARA REMOVER AMOSTRAS DE TECIDO DE SEMENTES.

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO [001] Este pedido reivindica prioridade do (e o benefício do) Pedido Provisório n^o U.S. 61/365.826, depositado em 20 de julho de 2010, cuja descrição completa está incorporada no presente documento a título de referência.

CAMPO DA TÉCNICA [002] A presente descrição refere-se, em geral, a sistemas e métodos automatizados para remover amostras de tecido de materiais biológicos, como, por exemplo, sementes, etc.

ANTECEDENTES [003] Esta seção fornece informações de antecedentes relacionadas à presente descrição que não representam necessariamente a técnica anterior.

[004] No desenvolvimento e aperfeiçoamento de plantas, são realizados aperfeiçoamentos genéticos na planta, através de criação seletiva ou manipulação genética, e, quando um aperfeiçoamento desejável é alcançado, uma quantidade comercial é desenvolvida, ou cultivada, ao plantar e colher sementes por várias gerações. No entanto, nem todas as sementes colhidas expressam os traços desejados e, assim, essas sementes precisam ser retiradas da quantidade cultivada. Para acelerar o processo de cultivo da quantidade de sementes, amostras estatísticas podem ser obtidas e testadas para retirar sementes (ou grupos de sementes associadas às amostras estatísticas) das sementes que não expressam adequadamente os traços desejados. SUMÁRIO DA INVENÇÃO [005] Esta seção fornece um sumário geral da descrição e não é uma descrição completa do seu escopo total ou de todas as suas características.

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2/58 [006] De acordo com um aspecto da presente descrição, um sistema de retirada de amostra de semente inclui uma montagem de carregamento de semente automatizada operável para selecionar sementes dentre uma pluralidade de sementes dentro do recipiente de sementes, uma montagem de retirada de amostra de sementes automatizada operável para remover amostras de tecido das sementes selecionadas e uma montagem de transporte de sementes automatizada operável para transferir as sementes selecionadas da montagem de carregamento de sementes para a montagem de retirada de amostra de sementes. A montagem de carregamento de sementes inclui múltiplos membros de retenção. Cada um dos membros de retenção é móvel em relação à montagem de carregamento de sementes e à montagem de retirada de amostra de sementes. A montagem de transporte de sementes é operável para posicionar um dos múltiplos membros de retenção adjacentes à montagem de carregamento de sementes para se engatar a uma das sementes selecionadas, enquanto posiciona outro dentre os membros de retenção adjacentes à montagem de retirada de amostra de sementes para apresentar outras dentre as sementes selecionadas à montagem de retirada de amostra de sementes.

[007] De acordo com outro aspecto da presente descrição, um sistema de retirada de amostra de semente inclui uma montagem de carregamento de sementes automatizada que inclui um recipiente de sementes e é operável para separar sementes individuais dentre uma pluralidade de sementes no recipiente de sementes, uma montagem de transporte de sementes automatizada que inclui um carrossel de transporte e múltiplos bancos de membros de retenção montados no carrossel de transporte, e uma montagem de retirada de amostra de semente automatizada que inclui múltiplos extratores automatizados linearmente dispostos adjacentes ao carrossel de transporte. Cada um dos múltiplos extratores automatizados é operável para remover uma amostra de tecido de uma semente. O carrossel de transporte é configurado para girar ao redor de um eixo para transportar os múltiplos

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3/58 bancos de membros de retenção entre os extratores e a montagem de carregamento de sementes. O eixo de rotação do carrossel de transporte é substancialmente paralelo a um eixo linear definido pela disposição dos extratores.

[008] De acordo com ainda outro aspecto da presente descrição, um método automatizado para remover amostras de tecido de sementes é descrito. O método inclui selecionar uma semente dentre uma pluralidade de sementes, engatar a semente selecionada com um membro de retenção de uma montagem de transporte de sementes automatizada, girar a montagem de transporte de sementes ao redor de um eixo para mover o membro de retenção e semente selecionada para uma posição adjacente a um extrator de uma montagem de retirada de amostra de semente automatizada, e remover uma amostra de tecido da semente selecionada no extrator.

[009] Outras áreas de aplicabilidade se tornarão aparentes a partir da descrição fornecida no presente documento. A descrição e exemplos específicos no sumário têm o propósito de ilustrar somente e não limitar o escopo da presente descrição.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0010] Os desenhos descritos no presente documento são para propósitos ilustrativos somente das modalidades selecionadas e não de todas as implantações possíveis, e não pretendem limitar o escopo da presente descrição.

[0011] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um sistema de retirada de amostra de semente que inclui um ou mais aspectos da presente descrição e é configurado para selecionar sementes e para remover amostras de tecido das sementes selecionadas;

[0012] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de parte de uma montagem de carregamento de sementes do sistema da Figura 1 que ilustra um recipiente de sementes e um par de rodas de separação da montagem de carregamento de sementes;

[0013] A Figura 3 é uma vista em perspectiva de parte da monta

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4/58 gem de carregamento de sementes do sistema da Figura 1 que ilustra o recipiente de sementes, o par de rodas de separação, um par de desviadores, e um par de tubulações da montagem de carregamento de sementes;

[0014] A Figura 4 é uma vista em perspectiva que ilustra a relação operacional entre parte da montagem de carregamento de sementes, uma montagem de transporte de sementes, e uma montagem de retirada de amostra de sementes do sistema da Figura 1;

[0015] A Figura 5A é uma vista em elevação de uma unidade de elevador exemplificadora da montagem de carregamento de sementes da Figura 4 que ilustra um pistão da unidade de elevador em uma posição neutra para receber uma semente selecionada de uma das tubulações da montagem de carregamento de sementes;

[0016] A Figura 5B é a vista em elevação da Figura 5A com o pistão da unidade de elevador ilustrado em uma posição elevada para transferir uma semente selecionada para a montagem de transporte de sementes;

[0017] A Figura 5C é a vista em elevação da Figura 5A com o pistão da unidade de elevador ilustrado em uma posição retraída para expelir uma semente selecionada da unidade de elevador;

[0018] A Figura 6 é uma vista em seção de parte da montagem de carregamento de sementes, da montagem de transporte de sementes e da montagem de retirada de amostra de sementes tirada em um plano que inclui a linha 6-6 na Figura 4;

[0019] A Figura 7 é uma vista em perspectiva de um extrator exemplificador da montagem de retirada de amostra de sementes da Figura 4;

[0020] A Figura 8 é uma vista em elevação de uma roda de corte do extrator da Figura 7;

[0021] A Figura 9 é um posicionamento de ilustração esquemática de uma semente selecionada por um membro de retenção da montagem de transporte de sementes da Figura 4 adjacente a um extrator da

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5/58 montagem de retirada de amostra de sementes da Figura 4 para remover uma amostra de tecido da semente selecionada; e [0022] A Figura 10 é uma vista em elevação de outra modalidade exemplificadora de uma roda de corte adequada para uso, por exemplo, com o extrator da Figura 7;

[0023] A Figura 11 é uma vista em perspectiva de outra modalidade exemplificadora de um sistema de retirada de amostra de semente que inclui um ou mais aspectos da presente descrição e é configurado para selecionar sementes e remover amostras de tecido das sementes selecionadas;

[0024] A Figura 12 é uma vista em elevação de extremidade do sistema de retirada de amostra de semente da Figura 11;

[0025] A Figura 13 é uma vista em elevação lateral do sistema de retirada de amostra de semente da Figura 11;

[0026] A Figura 14 é uma vista em perspectiva de uma montagem de orientação exemplificadora do sistema de retirada de amostra de semente da Figura 11 operável para direcionar sementes selecionadas antes da operação do sistema de retirada de amostra de semente de remover amostras de tecido das sementes;

[0027] A Figura 15 é uma outra vista em perspectiva da montagem de orientação da Figura 14; e [0028] A Figura 16 é uma vista em seção longitudinal da montagem de orientação da Figura 14.

[0029] Numerais de referência correspondentes indicam partes correspondentes ao longo de todas as vistas dos desenhos. DESCRIÇÃO DETALHADA [0030] As modalidades exemplificadoras serão descritas agora de maneira mais completa com referência aos desenhos anexos. As Figuras de 1 a 9 ilustram uma modalidade exemplificadora de um sistema de retirada de amostra de semente automatizado 10 que inclui um ou mais aspectos da presente descrição. O sistema ilustrado 10 é adequado para uso na remoção de amostras de materiais biológicos. As

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6/58 amostras podem incluir, por exemplo, amostras de tecido, etc. E materiais biológicos podem incluir, por exemplo, sementes (por exemplo, sojas, milho, trigo, algodão, etc.), etc. A modalidade exemplificadora é fornecida com propósitos ilustrativos somente, e pode ser utilizada em conexão com um ou mais dentre os métodos descritos no presente documento.

[0031] Conforme é ilustrado na Figura 1, o sistema de retirada de amostra de semente automatizado 10 geralmente inclui uma montagem de carregamento de sementes automatizada 12, uma montagem de transporte de sementes automatizada 14 e uma montagem de retirada de amostra de semente automatizada 16. Geralmente, a montagem de carregamento de sementes 12 opera para selecionar (ou isolar, etc.) sementes individuais de uma quantidade (por exemplo, uma pluralidade, etc.) de sementes. A montagem de transporte 14 opera então para mover as sementes selecionadas da montagem de carregamento de sementes 12 para a montagem de retirada de amostra de sementes 16 onde as amostras de tecido são removidas das sementes selecionadas. As amostras de tecido podem ser subsequentemente analisadas para determinar se as sementes, das quais as amostras de tecido foram tiradas, exibem ou não um ou mais traços desejados.

[0032] A operação da montagem de carregamento de sementes 12, da montagem de transporte de sementes 14 e da montagem de retirada de amostra de sementes 16 é automatizada e pode ser controlada (e coordenada), por exemplo, por um sistema de controle central dentro do escopo da presente descrição. Além disso, componentes da montagem de carregamento de sementes 12, da montagem de transporte de sementes 14 e/ou da montagem de retirada de amostra de sementes 16 podem ser operados de modo pneumático ao usar, por exemplo, fluxos de ar eficientes de cerca de três metros cúbicos (10 ft³) por minute ou menos, etc. Tais operações pneumáticas podem se aplicar a sementes em movimento através do sistema de retirada de amostra de semente 10 e entre as montagens 12, 14, 16. Tais opera

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7/58 ções pneumáticas podem incluir tirar sementes pelo sistema de retirada de amostra de semente 10 (por exemplo, via processos a vácuo, etc.), forçar sementes pelo sistema 10 (por exemplo, via jatos de ar, etc.), e/ou combinações desses, por exemplo, para ajudar a impedir o dano de sementes durante o transporte, etc.

[0033] Na modalidade ilustrada, a montagem de carregamento de sementes 12, a montagem de transporte de sementes 14 e a montagem de retirada de amostra de sementes 16 são sustentadas por várias estruturas como escoras fixas, vigas, plataformas, pedestais, estrados, etc. Apesar de tais estruturas serem necessárias para a construção do sistema de retirada de amostra de semente 10, a descrição da sua colocação, orientação e interconexões não são necessárias para aquele versado na técnica compreender completa e facilmente a estrutura, função e operação do sistema de retirada de amostra de semente 10. Particularmente, tais estruturas são claramente ilustradas por todas as Figuras e, como tais, suas localizações, orientações e interconexões são facilmente compreendidas por alguém versado na técnica.

[0034] Ainda com referência à Figura 1, os funis de semente 18 e 20 são fornecidos para receber sementes no sistema de retirada de amostra 10 conforme desejado e transportar as sementes para a montagem de carregamento de sementes 12. Os funis de semente 18 e 20 podem ser configurados (por exemplo, ter o tamanho, formato, construção configurados etc.) para receber qualquer tipo de sementes desejado (por exemplo, soja, milho, trigo, algodão, etc.) e/ou qualquer tipo de quantidade de sementes dentro do escopo da presente descrição. Por exemplo, na modalidade ilustrada os funis de semente 18 e 20 podem, cada um, ter uma capacidade para receber (e afunilar) cerca de 4.500 sementes de soja para a montagem de carregamento de sementes 12. Agitadores (por exemplo, misturadores mecânicos, jatos de ar, dispositivos vibratórios, etc.) podem ser fornecidos no interior dos funis de semente 18 e 20 para promover o movimento de semen

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8/58 tes para a montagem de carregamento de sementes 12 e ajudar a impedir que sementes formem pontes (ou formem espaços vazios), adiram, se agrupem, etc. em locais nos funis de semente 18, 20.

[0035] Com referência agora à Figura 2, a montagem de carregamento de sementes 12 inclui um recipiente de sementes 22 que define um reservatório 24 para receber e reter sementes afuniladas dos funis de semente 18 e 20 (Figura 1). A montagem de carregamento de sementes 12 também inclui duas rodas de separação 26 e 28 montadas operavelmente pelo menos parcialmente dentro do reservatório 24 (e em comunicação com as sementes no reservatório 24). Cada uma das rodas de separação 26 e 28 inclui aberturas 30 cada uma em comunicação com uma fonte de vácuo (não se mostra). As aberturas 30 (em conjunto com a fonte de vácuo) são configuradas para capturar sementes individuais da quantidade de sementes no reservatório 24 e reter as sementes nas aberturas 30 conforme desejado. Sensores podem ser dispostos próximos a cada uma das rodas de separação 26 e 28 para, por exemplo, sentir se as sementes individuais são capturadas corretamente nas aberturas 30 (por exemplo, uma semente em uma abertura 30, etc.), para contar sementes conforme as mesmas entrem nas aberturas 30 (por exemplo, como parte de um controle de qualidade para monitorar o número de sementes que entra no sistema de retirada de amostra de semente 10 e o número de sementes que sai do sistema de retirada de amostra de semente, etc.), e combinações desses, etc. E agitadores (por exemplo, misturadores mecânicos, jatos de ar, dispositivos vibratórios, etc.) podem ser fornecidos no interior do reservatório 24 para promover a recepção de sementes nas aberturas 30 e ajudar a impedir que sementes formem pontes (ou formem espaços vazios), adiram, se agrupem, etc. em locais no reservatório 24 onde as aberturas 30 recebem sementes. Em outras modalidades exemplificadoras, o sistema de amostragens pode incluir montagens de carregamento de sementes com mais de duas rodas de separação ou menos de duas rodas de separação e/ou rodas de separa

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9/58 ção com números e/ou tamanhos diferentes de aberturas dentro das mesmas.

[0036] Em operação, as rodas de separação 26 e 28 giram (operadas por motores M) para mover as aberturas 30 pelo reservatório 24 do recipiente de sementes 22. Na modalidade ilustrada, a roda de separação 26 gira em uma direção diferente da roda de separação 28. Por exemplo, como pode ser visto na Figura 2, a roda de separação 26 gira no sentido horário e a roda de separação 28 giram em um sentido anti-horário. Conforme cada uma das rodas de separação 26 e 28 gira, sucção é provida às aberturas 30 (via a fonte de vácuo) de modo que as aberturas 30 que passam pelo reservatório 24 capturem e retenham sementes individuais nas aberturas 30. Conforme as rodas de separação 26 e 28 continuam a girar, as mesmas movimentam as aberturas 30 e capturam sementes do reservatório 24 e para os compartimentos de depósito respectivos 32. Nos compartimentos de depósito 32, as sementes capturadas são desalojadas das aberturas 30 (via sucção reduzida nas aberturas 30 e/ou limpadores (não se mostra)) e recebidas (por exemplo, via gravidade, vácuo, etc.) em uma câmara de transporte (não está visível) que se estende por um dos desviadores correspondentes 36 (Figura 3). As rodas de separação 26 e 28 continuam então a girar e movem com o tempo as aberturas esvaziadas 30 de voltar ao reservatório 24 para capturar sementes adicionais.

[0037] Conforme mostrado na Figura 3, os desviadores 36 da montagem de carregamento de sementes 12 são dispostos geralmente abaixo das rodas de separação 26 e 28. Os desviadores 36 são, cada um, configurados para distribuir individualmente sementes deslocadas das rodas de separação 26 e 28 para uma ou duas tubulações correspondentes 38. Os desviadores 36 podem operar, por exemplo, para girar suas câmaras de transporte para selecionar posições alinhadas com um dentre múltiplos condutos (não estão visíveis) que se estendem pelas tubulações correspondentes 38 e então transferir (por exemplo, via gravidade, vácuo, operação mecânica, etc.) sementes

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10/58 individuais da câmara de transportes para as tubulações 38. Mais particularmente, os desviadores 36 podem, cada um, operar para transferir uma semente indivíduo de sua câmara de transferência para um dos condutos da tubulação, e então girar até se alinharem com um outro conduto de tubulação e transferir outra semente indivíduo para aquele conduto. Sensores podem ser associados aos desviadores 36 para, por exemplo, sentir sementes recebidas, contar sementes conforme essas entram nos desviadores 36, e combinações disso, etc. [0038] Conforme mostrado na Figura 4, múltiplas unidades de elevador 44 (por exemplo, doze unidades de elevador 44 na modalidade ilustrada, etc.) da montagem de carregamento de sementes 12 são posicionadas em um banco (ou fileira) (geralmente abaixo dos desviadores 36 (Figura 3)) para receber as sementes selecionadas das tubulações 38 (Figura 3). Cada uma das unidades de elevador 44 está em comunicação com um ou mais tubos de transporte 46 (Figura 3) que se estendem de uma porção inferior de cada uma dentre as tubulações 38. Os tubos de transporte 46 se unem a entradas 42 definidas em uma porção de bloco superior 43 da montagem de carregamento de sementes com as quais cada uma das unidades de elevador 44 está em comunicação. Como tal, as sementes selecionadas das tubulações 38 podem ser transferidas (por exemplo, via gravidade, vácuo, ar pressurizado, etc.) através dos tubos de transporte 46, através da porção de bloco superior 43 e até as unidades de elevador 44 para transferência subsequente para a montagem de transporte de sementes 14. [0039] Com referência adicional às Figuras de 5A a 5C (que ilustram uma unidade de elevador exemplificadora 44), as unidades de elevador 44, cada uma, incluem pistões 48 móveis (por exemplo, via operação pneumática, etc.) entre uma posição neutra (Figura 5A), uma posição elevada (Figura 5B) e uma posição retraída (Figura 5C). Quando na posição neutra, cada um dos pistões 48 pode receber sementes dos tubos de transporte 46 para porções de extremidade 50 dos pistões 48. Os pistões 48 são configurados então para atuar as

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11/58 sementes da posição neutra à posição elevada para transferência/entrega das sementes para a montagem de transporte de sementes 14 (para transporte subsequente para a montagem de retirada de amostra de sementes 16). Se necessário, os pistões 48 podem ser atuados também da posição neutra ou da posição elevada para a posição retraída em que as sementes são expostas a uma saída 52 definida na porção de bloco 43 da montagem de carregamento de sementes 12 para expelir as sementes (por exemplo, via gravidade, vácuo, ar pressurizado, etc.), conforme desejada, das unidades de elevador 44 (por exemplo, para um recipiente remanescente, outro local, etc.). Os pistões 48 podem ser atuados para posição retraída, por exemplo, se as entregas forem perdidas para a montagem de transporte de sementes 14, se múltiplas sementes forem detectadas em uma das unidades de elevador 44 em um dado momento, se as sementes forem detectadas com uma ou mais características específicas (por exemplo, características indesejáveis, tamanhos particulares, tipos, particulares, etc. com base em análise intermediária, etc.), etc. Sensores podem ser associados à unidades de elevador 44 a, por exemplo, sentir sementes recebidas das tubulações 38, contar sementes conforme essas entram nas unidades de elevador 44 de desviadores, avaliar sementes a serem expelidas, conforme desejado, das unidades de elevador 44, combinações disso, etc. Além disso, as porções de extremidade dos pistões 48 podem incluir copos de sucção (por exemplo, copos de vácuo, etc.) para uso ao receber e reter sementes (por exemplo, via sucção de pressão negativa aplicada as mesmas, por exemplo, através dos pistões 48, etc.).

[0040] As rodas de separação 26 e 28 e desviadores 36 da montagem de carregamento de sementes 12, em conexão com os condutos nas tubulações 38, permitirem a seleção de sementes individuais da quantidade de sementes que passaram originalmente pelos funis para o recipiente de sementes 22. Como tal, a montagem de carregamento de sementes 12 opera para fornecer sementes individuais à

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12/58 montagem de transporte de sementes 14 para transferência subsequente para a montagem de retirada de amostra de sementes 16. Sensores podem ser dispostos também em comunicação com um ou mais dos desviadores 36 (e suas câmaras de transporte), as tubulações 38 (e seus condutos), e/ou os tubos de transporte 46 para ajudar a garantir ainda que somente uma semente de uma vez seja transferida através de cada tubo de transporte 46 para cada unidade de elevador 44 da montagem de carregamento de sementes 12.

[0041] Com referência novamente à Figura 4, a montagem de transporte de sementes 14 do sistema de retirada de amostra de semente 10 é ilustrada posicionada adjacente às unidades de elevador 44 da montagem de carregamento de sementes 12. E a montagem de retirada de amostra de sementes 16 é ilustrada posicionada adjacente à montagem de transporte de sementes 14. A montagem de transporte de sementes 14 inclui múltiplos membros de retenção 56 montados em quatro bancos de 58a a 58d ao redor de um carrossel de transporte geralmente tubular 60 (por exemplo, quatro bancos de 58a a 58d dos doze membros de retenção 56 na modalidade ilustrada, etc.). E a montagem de retirada de amostra de sementes 16 inclui múltiplos extratores automatizados 62 (por exemplo, doze extratores 62 na modalidade ilustrada, etc.) geralmente alinhados com os membros de retenção 56. Como pode ser visto, a modalidade ilustrada inclui o mesmo número de unidades de elevador 44, membros de retenção 56 (em cada um dos bancos de 58a a 58d), e extratores 62 de forma que as unidades de elevador 44, os membros de retenção 56 e os extratores 62 geralmente fornecem caminhos de retirada de amostra pelo sistema de retirada de amostra de semente 10 para as sementes selecionadas.

[0042] Conforme será descrito, os membros de retenção 56 da montagem de transporte de sementes 14 operam para selecionar (por exemplo, engatar, reter, etc.) as sementes selecionadas das unidades de elevador correspondentes 44 da montagem de carregamento de sementes 12 e então transferir as sementes para os extratores corres

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13/58 pondentes 62 da montagem de retirada de amostra de sementes 16 para retirada de amostra. Na modalidade ilustrada, o carrossel de transporte 60 é configurado para girar (por exemplo, via operação pneumática, operação elétrica, etc.) os bancos de 58a a 58d das unidades de elevador 44 geralmente ao redor do eixo rotacional R (por exemplo, no sentido anti-horário como pode ser visto na Figura 4, etc.). O eixo rotacional R do carrossel de transporte 60 é geralmente paralelo ao eixo linear A definido pelos múltiplos extratores automatizados 62, que são geralmente dispostos linearmente. Em outras modalidades exemplificadoras, os sistemas podem incluir montagens de transporte de sementes com bancos de membros de retenção configurados para girar diferentemente do que é descrito no presente documento, por exemplo, ao redor de um eixo que é substancialmente perpendicular a um geométrico geralmente definido por extratores automatizados desses, etc.

[0043] Os membros de retenção 56 da montagem de transporte de sementes 14 são configurados para engatar e receber sementes das unidades de elevador 44 (quando os pistões 48 desses atuam sementes para a posição elevada) e transportar as sementes para os extratores 62 do sistema de retirada de amostra de semente 10. Conforme foi descrito previamente, os membros de retenção 56 ilustrados são organizados nos quatro bancos de 58a a 58d (somente três dos bancos 58a, 58c e 58d estão visíveis na Figura 4). Os membros de retenção 56 são geralmente distribuídos igualmente ao longo do carrossel de transporte, e os bancos de 58a a 58d são geralmente distribuídos uniformemente ao redor do carrossel de transporte 60 (por exemplo, em locais de cerca de noventa graus ao redor do carrossel de transporte 60, etc.). Em outras modalidades exemplificadoras, os sistemas podem incluir montagens de transporte de sementes com mais ou com menos de quatro bancos de membros de retenção e/ou bancos de membros de retenção orientados diferentemente do que é descrito no presente documento.

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14/58 [0044] Com referência adicional à Figura 6, o banco 58a de membros de retenção 56 é ilustrado posicionado adjacente às unidades de elevador 44 para receber sementes enquanto o banco 58c está posicionado adjacente aos extratores 62 da montagem de retirada de amostra de sementes 16 para apresentar as sementes aos extratores 62 para retirada de amostra. E os bancos 58b e 58d são ilustrados em posições ociosas entre a montagem de carregamento de sementes 12 e a montagem de retirada de amostra de sementes 16. O banco 58b inclui uma semente mostrada em transporte para a montagem de retirada de amostra de sementes 16, e o banco 58d está vazio. Depois de as sementes apresentadas aos extratores 62 pelos membros de retenção 56 do banco 58c serem amostradas, os membros de retenção 56 liberam as sementes para transporte subsequente conforme será descrito doravante. O carrossel de transporte 60 gira então no sentido anti-horário (como pode ser visto na Figura 6) (isto é, por um ângulo de cerca de noventa graus) para posicionado o banco 58b adjacente aos extratores 62 (para apresentar suas sementes aos extratores 62), e o banco 58d gira para uma posição adjacente às unidades de elevador 44 (para receber sementes adicionais). Os bancos 58a e 58c são girados para as posições ociosas, sendo que cada um dos membros de retenção 56 no banco 58a retém uma semente. A montagem de transporte de sementes 14 é operável para girar continuamente os bancos de 58a a 58d dos membros de retenção 56 entre as unidades de elevador 44 e os extratores automatizados 62.

[0045] Os membros de retenção 56 incluem porções de extremidade 64 configuradas para reter as sementes recebidas das unidades de elevador 44. Na modalidade ilustrada, as porções de extremidade 64 incluem copos de sucção (por exemplo, copos de vácuo, etc.) para uso ao receber e reter as sementes (por exemplo, via sucção de pressão negativa, etc.). Os copos de sucção podem incluir porções de extremidade no formato de um copo, definindo, por exemplo, formatos de V, formatos de U, outros formatos, etc. conducentes para reter semen

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15/58 tes. Os copos de sucção são configurados de forma que quando pressão de ar é provida aos copos de sucção, as sementes podem ser engatadas e retidas por meio disso (com uma semente recebida em um copo de sucção). Além disso, as porções de extremidade 64 do copo de sucção dos membros de retenção 56 são móveis (por exemplo, via pistões, etc.) em relação ao carrossel de transporte 60 (e ao sistema de retirada de amostra de semente 10) para posicionar as sementes nos extratores 62 do sistema de retirada de amostra de semente 10. Dessa maneira, quando os membros de retenção 56 são girados para posições adjacentes aos extratores 62, as porções de extremidade do copo de sucção 64 podem ser atuadas (por exemplo, via pistões, etc.) na direção dos extratores 62 (em relação ao carrossel de transporte 60) para apresentar as sementes para retirada de amostra. Em outras modalidades exemplificadoras, os sistemas podem incluir montagem de transporte de sementes com membros de retenção com porções de extremidade que definem outros itens diferentes de copos de sucção para o uso ao receber e ao reter sementes, por exemplo, prendedor mecânico, mecanismos de agarramento de semente, etc.

[0046] Com referência agora às Figuras 7 e 8, os extratores 62 da montagem de retirada de amostra de sementes 16, cada um, incluem uma roda de corte 66 operavelmente unida a um motor 68 (Figura 6) para girar a roda de corte 66 durante a operação. A roda de corte 66 ilustrada inclui dentes 70 configurados para remover uma amostra de tecido de uma semente. A roda de corte 66 é configurada para girar ao redor de um eixo fora de centro 72 durante a operação. Isso permite que cada dente 70 da roda de corte 66 tome um caminho rotacional diferente na semente (em relação à profundidade) de modo que cada dente 70 remove uma porção de tecido diferente da semente, em locais de modo progressivo, crescente, etc. mais profundo na semente. A Figura 10 ilustra outra modalidade exemplificadora de uma roda de corte 66' que pode ser utilizada com os extratores 62 da montagem de retirada de amostra de sementes 16. Nessa modalidade, a roda de

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16/58 corte 66' é configurada para girar ao redor de um eixo geralmente central 72'. E a roda de corte 66' inclui dentes 70, cada um, (por exemplo, ao redor 130 dos dentes totais 70, etc.) orientados em um ângulo A (por exemplo, em um ângulo A de cerca de 57 graus, etc.). Em outras modalidades exemplificadoras, os sistemas podem incluir extratores automatizados com características diferentes de rodas de corte para remover amostras de tecido de sementes, por exemplo, mandris, lasers, facas, etc.

[0047] Com referência adicional ao esquema na Figura 9, os extratores 62 também definem, cada um, um canal 74 adjacente à roda de corte 66 para guiar o movimento (por exemplo, orientar, etc.) de sementes para uma posição desejada (orientação, etc.) no interior dos extratores 62 (isto é, adjacente à roda de corte 66). Conforme é ilustrado no extrator exemplificador 62, o canal 74 é definido por duas superfícies de rampa 76 configuradas para dirigir (por exemplo, desviar, etc.) uma semente, conforme necessário, na posição desejada adjacente à roda de corte 66. Quando a porção de extremidade 64 do membro de retenção 56 (que retém a semente S) é atuada na direção do extrator automatizado 62, as superfícies de rampa 76 guiam a semente S na posição desejada. A porção de extremidade 64 do membro de retenção 56 pode compreender um material flexível (por exemplo, borracha, etc.) de modo que a porção de extremidade 64 possa ser atuada (por exemplo, desviada, etc.) conforme seja necessário para posicionar a semente S na posição desejada entre as superfícies de rampa 76. Sensores podem ser associados aos extratores 62 para, por exemplo, sentir sementes recebidas, contar sementes conforme as mesmas entram nos extratores 62 a partir dos membros de retenção 56, e combinações disso, etc.

[0048] O tamanho e/ou formato da amostra de tecido removida pelas rodas de corte 66 podem ser ajustados conforme seja necessário (por exemplo, com base no tamanho da semente, no tipo de semente, na testagem de amostras, etc.). Por exemplo, o sistema de reti

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17/58 rada de amostra de semente 10 pode ajustar o tamanho/formato de uma amostra de tecido ao controlar cada extrator 62 independentemente, ou alternativamente, ao controlar quaisquer dois ou mais extratores 62 uniformemente. Ainda, os extratores 62 podem controlar a posição e/ou a rotação das rodas de corte 66, com base em quando as sementes são apresentadas aos extratores 62, para garantir remoção incremental de amostras de tecido das sementes. Por exemplo, uma ou mais dentre as rodas de corte 66 podem estar fixas quando as sementes forem apresentadas aos extratores 62, e então podem ser subsequentemente giradas para remover amostras de tecido das sementes. Alternativamente, uma ou mais dentre as rodas de corte 66 do extratores automatizados 62 podem estar girando quando as sementes forem apresentadas.

[0049] Referindo-se novamente à Figura 6, depois de as amostras de tecido serem removidas das sementes, as sementes amostradas são capturadas (por exemplo, liberadas dos membros de retenção 56 da montagem de transporte de sementes 14 e passadas pelos funis, etc.) e transportadas através de condutos 78 (por exemplo, via gravidade, pressão de ar, jatos de ar, etc.) para uma bandeja de semente 80 (Figura 1). E as amostras de tecido são capturadas (por exemplo, passadas pelos funis, etc.) e transportadas através de condutos 82 (por exemplo, via gravidade, pressão de ar, jatos de ar, etc.) para uma bandeja de amostra (não se mostra). A bandeja de semente 80 pode incluir múltiplas cavidades (por exemplo, noventa e seis, trezentas e oitenta e quatro, etc.), e a bandeja de amostra pode incluir múltiplas cavidades correspondentes. Além disso, a bandeja de semente 80 pode incluir o mesmo número de cavidades que a bandeja de amostra, ou um número diferente (por exemplo, uma multiplicidade desses, etc.) na presente descrição. As sementes são depositadas em cavidades da bandeja de semente 80, e as amostras de tecido das sementes são depositadas em uma ou mais cavidades correspondentes da bandeja de amostra. Como tal, as sementes e as amostras de tecido tiradas

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18/58 das sementes podem ser subsequentemente correlacionadas. Sensores podem ser posicionados (por exemplo, ao longo de condutos 78, 82, etc.) para, por exemplo, sentir, contar, etc. sementes amostradas e/ou amostras de tecido recebidas na bandeja de amostra e/ou na bandeja de semente 80.

[0050] As bandejas de semente e de amostras podem ser posicionadas e/ou controladas via um ou mais estágios (não se mostra) móveis nas direções X-Y ou de outra forma para posicionar as bandejas em relação aos condutos (por exemplo, os condutos 78 e 82, etc.) para garantir que as sementes e as amostras de tecido sejam depositadas nas cavidades das bandejas. Adicionalmente, ou alternativamente, condutos podem ser estruturados e/ou operáveis para garantir que as amostras de tecido e as sementes sejam depositadas, conforme desejado, sem contaminação cruzada com outras amostras de tecido/sementes. Adicionalmente, ou alternativamente, a bandeja de amostras pode ser vedada, via tampas, etc., antes ou um pouco depois da remoção da bandeja de amostras do sistema de amostragens para limitar contaminação cruzada das amostras de tecido retidas em cada cavidade da bandeja de amostras. A bandeja de sementes pode ser vedada de modo similar para reter sementes em suas respectivas cavidades.

[0051] Na modalidade ilustrada, o engate de sementes pelos membros de retenção 56 nas unidades de elevador 44 e a retirada de amostra de sementes nos extratores automatizados 62 podem ocorrer substancialmente de modo simultâneo, aumentando, dessa forma, o rendimento do sistema 10. Por exemplo, a taxa de rendimento (por exemplo, saída de sementes amostradas, etc.) do sistema de retirada de amostra de semente 10 ilustrado é de pelo menos quatro sementes por segundo (por exemplo, entre cerca de quatro e seis sementes por segundo, etc.). Como tal, o sistema de retirada de amostra de semente 10 pode ser visto como um sistema de alto rendimento, etc. Deve-se observar que diferentes números de unidades de elevador, de mem

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19/58 bros de retenção, e/ou de extratores assim como diferentes números de bancos de membros de retenção podem ser fornecidos para ajustar a taxa de rendimento conforme desejado. Adicionalmente, a posição de um ou mais dentre os componentes pode ser modificada (por exemplo, o local dos bancos de membros de retenção, etc.) para ajustar a taxa de rendimento do sistema de retirada de amostra de semente automatizado.

[0052] As Figuras de 11 a 16 ilustram outra modalidade exemplificadora de um sistema de retirada de amostra de semente automatizado 110 que inclui um ou mais aspectos da presente descrição. O sistema 110 dessa modalidade é novamente adequado para uso na remoção de amostras de materiais biológicos, e é substancialmente similar ao sistema de retirada de amostra de semente 10 previamente descrito e ilustrado nas Figuras de 1 a 9. Na realidade, as partes previamente descritas para o sistema de retirada de amostra de semente 10 podem ser prontamente utilizadas em conexão com o sistema 110 dessa modalidade, e vice versa.

[0053] Conforme mostrado nas Figuras de 11 a 13, o sistema de retirada de amostra de semente 110 geralmente inclui uma montagem de carregamento de sementes automatizada 112, uma montagem de transporte de sementes automatizada 114 e uma montagem de retirada de amostra de semente automatizada 116. E a montagem de carregamento de sementes 112, a montagem de transporte de sementes 114 e a montagem de retirada de amostra de sementes 116 são substancialmente similares (e operam de maneira substancialmente similar) à montagens correspondentes 12, 14 e 16 do sistema de retirada de amostra de semente 10. Como tal, as descrições anteriores da montagem de carregamento de sementes 12, da montagem de transporte de sementes 14 e da montagem de retirada de amostra de sementes 16 se aplicam de modo similar até aqui.

[0054] Por exemplo, os funis de semente 118 e 120 são fornecidos para receber quantidades de sementes no sistema de retirada de

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20/58 amostra 110 e para direcionar as sementes para a montagem de carregamento de sementes 112, que então opera para selecionar (ou isolar, etc.) sementes individuais recebidas dos funis 118 e 120. A montagem de carregamento de sementes 112 inclui um recipiente de sementes (não está visível) para receber e reter sementes que passaram pelos funis de semente 118 e 120. E as rodas de separação (não está visível) operam para selecionar sementes individuais do recipiente de sementes para transportar uma ou mais tubulações 138 (Figura 13) que, por sua vez, distribui então as sementes selecionadas para uma dentre as múltiplas unidades de elevador 144 (por exemplo, doze unidades de elevador 144 na modalidade ilustrada, etc.) para transferência subsequente para a montagem de transporte de sementes 114.

[0055] Também, por exemplo, a montagem de transporte de sementes 114 opera para mover as sementes selecionadas da montagem de carregamento 112 para a montagem de retirada de amostra de sementes 116 onde as amostras de tecido são removidas das sementes. A montagem de transporte de sementes 114 inclui múltiplos membros de retenção 156 montados em quatro bancos ao redor de um carrossel de transporte 160 geralmente tubular (por exemplo, quatro bancos de doze membros de retenção 156 na modalidade ilustrada, etc.). Os membros de retenção 156 operam para selecionar (por exemplo, engatar, reter, etc.) as sementes selecionadas (por exemplo, via copos de sucção, etc.) das unidades de elevador 144 correspondentes e transferir as sementes (via rotação do carrossel de transporte 160) para a montagem de retirada de amostra de sementes 116. E a montagem de retirada de amostra de sementes 116 inclui múltiplos extratores automatizados 162 (Figura 13) (por exemplo, doze extratores 162 na modalidade ilustrada compatíveis com o número de membros de retenção 156 em cada banco, etc.) geralmente alinhados com os membros de retenção 156 para amostrar as sementes retidas nos membros de retenção 156. As sementes amostradas são então recebidas em uma bandeja de semente 180 (por exemplo, as sementes

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21/58 são liberadas dos membros de retenção 156 e direcionadas para a bandeja de semente 180, etc.), e as amostras de tecido são recebidas em uma bandeja de amostra (não se mostra) (por exemplo, as amostras de tecido são direcionadas para a bandeja de amostra, etc.).

[0056] Nessa modalidade (e conforme comparada ao sistema de retirada de amostra de semente 10), a montagem de carregamento de sementes 112 inclui ainda sensores 186 posicionados geralmente abaixo duas tubulações 138 (Figura 13) e um banco (ou fileira) de múltiplas unidades de orientação 188 (por exemplo, doze unidades de orientação 188 na modalidade ilustrada compatíveis com o número de membros de retenção 156 em cada banco da montagem de transporte de sementes 114 e o número de extratores 162 da montagem de retirada de amostra de sementes 116, etc.) posicionado geralmente abaixo dos dois sensores 186 e adjacente às unidades de elevador 144. Os sensores 186 e as unidades de orientação 188 estão em comunicação com múltiplos tubos de transporte 146 que se estendem de uma porção inferior de cada uma dentre das tubulações 138. Os tubos de transporte 146 se estendem da porção inferior das tubulações 138, pelos sensores 186 e se unem às entradas 142 (ver Figuras de 14 a 16) definidas nas porções superiores das unidades de orientação 188. Como tal, nessa modalidade, sementes selecionadas das tubulações 138 são primeiramente transferidas pelos tubos de transporte 146 (por exemplo, via gravidade, vácuo, ar pressurizado, etc.) pelos sensores 186 e até as unidades de orientação 188 e, então, transferidas das unidades de orientação 188 para as unidades de elevador 144 para apresentação subsequente à montagem de transporte de sementes 114.

[0057] As unidades de orientação 188 são configuradas para direcionar as sementes selecionadas antes da transferência das sementes para a montagem de transporte de sementes 114. Como tal, também nessa modalidade, a montagem de transporte de sementes 114 opera para transportar as sementes selecionadas em orientações particula

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22/58 res para a montagem de retirada de amostra de sementes 116 (por exemplo, de modo que as amostras de tecido possam ser tiradas de porções particulares das sementes orientadas, de modo que as sementes possam ser transferidas de modo mais seguro pelos membros de retenção 156, etc.). Em conexão com essa operação do sistema de retirada de amostra de semente 110, os sensores 186 sensores são configurados para perceber se as sementes selecionadas são transferidas das tubulações 138 para as unidades de orientação 188 (por exemplo, como parte de um programa de controle de qualidade, para iniciar a operação das unidades de orientação, etc.). Os sensores 186 podem ser também (ou alternativamente) configurados para, por exemplo, contar o número de sementes transferidas das tubulações 138 para as unidades de orientação 188, etc. Quaisquer sensores adequados podem ser utilizados para essas operações dentro do escopo da presente descrição.

[0058] As Figuras de 14 a 16 ilustram um exemplo de uma das unidades de orientação 188 da montagem de carregamento de sementes 112 junto com um exemplo de uma das unidades de elevador 144 da montagem 112. A unidade de orientação 188 ilustrada geralmente inclui um acionador 190 configurado para direcionar a semente selecionada e um suporte 192 configurado para receber a semente orientada do acionador 190 em preparação para a transferência para a unidade de elevador 144. Um tubo de transporte 146 (não se mostra nas Figuras de 14 a 16) se une à entrada 142 da unidade de orientação 188 para transferir uma semente selecionada de uma ou duas das tubulações 138 para a unidade de orientação 188. A unidade de elevador 144 está localizada geralmente abaixo do suporte 192. Nessa posição, um pistão 148 da unidade de elevador 144 (ilustrado em uma posição neutra nas Figuras de 14 a 16) pode engatar a semente orientada localizada no suporte 192 para apresentação subsequente da semente para a montagem de transporte de sementes 114 (conforme descrito previamente, em conexão com a montagem de retirada de

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23/58 amostra de sementes 10 ilustrada nas Figuras de 1 a 9).

[0059] Na modalidade ilustrada, o acionador 190 da unidade de orientação 188 movimente a semente recebida para direcionar a semente. O acionador 190 é móvel (por exemplo, via operação pneumática, etc.) entre uma posição retraída para receber uma semente selecionada e uma posição estendida para direcionar a semente recebida e transferir a mesma para o suporte 192. O sensor 186a é fornecido para sentir quando o acionador 190 está na posição retraída, e o sensor 186b é fornecido para sentir quando o acionador 190 está na posição estendida. Na posição retraída uma porção de cabeça 190a do acionador está localizado na direção de uma reentrância 194 da unidade de orientação 188 de modo que uma semente selecionada pode ser recebida da entrada 142 e para uma superfície guia 196 da unidade de orientação 188, geralmente entre a porção de cabeça 190a e o suporte 192. O movimento do acionador 190 da posição retraída para a posição estendida impulsiona a semente recebida ao longo da superfície guia 196 na direção do suporte 192, fazendo com que a semente role/salte até uma superfície geralmente larga (por exemplo, uma superfície geralmente planta, uma das superfícies geralmente mais amplas, etc.) da semente se oriente ao longo da superfície guia 196. O acionador 190 desliza então a semente nessa orientação (ao longo da superfície geralmente larga da semente) para o suporte 192 e geralmente pelo pistão 148 da unidade de elevador 144 (com a superfície geralmente larga da semente voltada para uma porção de extremidade 148a do pistão 148).

[0060] Uma vez que a semente orientada é recebida no suporte 192, o suporte 192 opera para ajudar a reter a semente orientada sobre o pistão 148 da unidade de elevador 144. Por exemplo, os braços 192a e 192b do suporte 192 engatam de modo ficcional a semente para ajudar a reter a semente em sua posição orientada sobre a porção de extremidade 148a do pistão 148. Além disso, o suporte 192 pode operar para sentir (por exemplo, via sensores adequados, etc.) se a

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24/58 semente está em uma orientação particular e desejada (por exemplo, uma orientação com a superfície geralmente larga da semente voltada para a porção de extremidade 148a do pistão 148, etc.).

[0061] A unidade de elevador 144 opera então o pistão 148 da posição neutra para engatar e receber a semente na porção de extremidade 148a do pistão 148. Nessa modalidade, a porção de extremidade 148a do pistão 148 inclui um copo de vácuo para receber e reter a semente (por exemplo, via sucção de pressão negativa aplicada a mesma, por exemplo, através do pistão 148, etc.) na porção de extremidade 148a do pistão 148. A unidade de elevador 144 pode então se mover para uma posição elevada para transferir /entrega a semente para um membro de retenção 156 da montagem de transporte de sementes 114 (para o transporte subsequente para a montagem de retirada de amostra de sementes 116) ou para uma posição retraída para expelir a semente (por exemplo, via gravidade, vácuo, ar pressurizado, etc.) da unidade de elevador 144 (via a saída 152 entre a unidade de elevador 144 e a unidade de orientação 188). Por exemplo, conforme foi previamente descrito, uma orientação desejada da semente pode incluir uma na qual a superfície geralmente larga da semente é engatada pela porção de extremidade 148a do pistão 148. Aqui, se a semente está na orientação desejada no suporte 192 (por exemplo, conforme determinado pela característica de percepção do suporte 192, etc.), a unidade de elevador 144 movimentará a semente orientada para a posição elevada e o membro de retenção 156 engatará a semente orientada ao longo de uma superfície em frente à superfície geralmente larga da semente. Assim, ao transferir a semente orientada para a montagem de retirada de amostra de sementes 116, uma amostra de tecido será removida da superfície geralmente larga da semente. Alternativamente, se a semente não está na orientação desejada, a unidade de elevador 144 movimentará a semente para a posição retraída e a semente será expelida do sistema de retirada de amostra de semente 110 através da saída 152.

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25/58 [0062] O sistema de retirada de amostra de semente 110 dessa modalidade pode ser utilizado para amostrar qualquer tipo desejado de semente. No entanto, pode ser particularmente útil amostrar sementes de trigo que podem geralmente ter o formato de um D ou geralmente o formato de um triângulo e que tipicamente têm superfícies mais largas (por exemplo, geralmente planas, etc.) localizadas em frente aos embriões das sementes. Como tal, as unidades de orientação 188 podem direcionar as sementes de trigo antes da retirada de amostra (antes de utilizar os extratores 162 para remover amostras de tecido das sementes de trigo) de modo que as amostras de tecido são removidas das sementes de trigo em locais longe dos embriões (por exemplo, em locais ao longo das superfícies geralmente mais largas das sementes de trigo, etc.), por exemplo, para ajudar a preservar a viabilidade de germinação das sementes de trigo, etc.

[0063] Em algumas modalidades exemplificadoras, os sistemas (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) podem incluir montagens adicionais para criar imagens e/ou direcionar sementes (por exemplo, adicionalmente à unidade de orientação 188, outra unidade que não seja a unidade de orientação 188, etc.). Por exemplo, as sementes podem ter sua imagem registrada e/ou ser direcionadas antes e/ou depois da apresentação para estações de retirada de amostra. Em pelo menos uma modalidade, um sistema de retirada de amostra de semente inclui uma câmera (ou outro dispositivo de imagem) para registrar a imagem de uma semente, antes da retirada de amostra, para que os extratores sejam capazes de utilizar o tamanho, formato e outras características, etc. das sementes para posicionar as sementes e/ou os extratores de modo apropriado (por exemplo, rodas de corte, etc.) de modo que as amostras de tecido desejadas sejam removidas das sementes. Sistemas e/ou métodos exemplificadores adequados para registrar imagens e/ou direcionar sementes são descritos nas Publicações de Pedido de Patente U.S. 2007/0207485 e 2008/0317279 (as descrições dos quais são incorporadas por meio deste a título de

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26/58 referência em sua plenitude).

[0064] Por exemplo, o sistema de retirada de amostra de semente 110 pode incluir um dispositivo de imagem (por exemplo, uma câmera, etc.) operável em conexão com a unidade de orientação 188 ou, alternativamente, operável no local da unidade de orientação. Aqui, o dispositivo de imagem é configurado para registar a imagem de uma semente, antes da retirada de amostra, para que os extratores sejam capazes de utilizar o tamanho, o formato, outras características, etc. das sementes para posicionar posição as sementes e/ou os extratores de modo apropriado (por exemplo, rodas de corte, etc.) de modo que as amostras de tecido desejadas sejam removidas das sementes. Isso pode ser utilizado, por exemplo, para as sementes em posições desejadas antes da retirada de amostra, para ajudar a analisar as sementes depois da retirada de amostra, como parte de um programa de controle de qualidade para monitorar a operação do sistema de retirada de amostra de semente 110 (por exemplo, para ajudar a ajustar (por exemplo, aumentar a velocidade, diminuir a velocidade, etc.), vários processos (por exemplo, processos da montagem de carregamento de sementes 112, da montagem de transporte de sementes 114 e da montagem de retirada de amostra de sementes 116, etc.) do sistema de retirada de amostra de semente 110 durante a operação e sem interromper os processos, etc.), etc. Os vários sensores incluídos no sistema de retirada de amostra de semente 10 e no sistema de retirada de amostra de semente 110 podem ser utilizados de modo similar, por exemplo, para ajudar a analisar as sementes depois da retirada de amostra, como parte de um programa de qualidade para monitorar a operação dos sistemas de retirada de amostra de semente 10, 110, etc.

[0065] Em algumas modalidades exemplificadoras, os sistemas de retirada de amostra de semente podem incluir montagens de carregamento de sementes com unidades de funil de semente fornecidas para receber sementes nos sistemas de retirada de amostra e para direcio

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27/58 nar as sementes para as montagens de carregamento de sementes. Nessas modalidades, as unidades de funil de semente podem, cada uma, ser configuradas (por exemplo, ter o tamanho configurado, o formato configurado, a construção configurada, etc.) para selecionar sementes (por exemplo, via rodas de separação em cada um dentre as unidades de funil, etc.) e direcionar as sementes selecionadas para tubulações correspondentes (de modo que cada uma das unidades de funil processa um fluxo separado de sementes).

[0066] Os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos da presente descrição são operáveis para proteger, preservar, etc. a viabilidade de germinação de sementes amostradas e podem, assim, ser considerados não destrutivos. Por exemplo, o tamanho, a posição e/ou o formato das amostras de tecido removido podem ser controlados de modo preciso para proteger a viabilidade de germinação das sementes amostradas. A viabilidade de germinação significa que um número predominante de sementes amostradas, (isto é, maior que cerca de 50% de todas as sementes amostradas) permanece viável depois da retirada de amostra. Em uma modalidade particular, pelo menos cerca de 75% das sementes amostradas, e em algumas modalidades pelo menos cerca de 85% das sementes amostradas permanece viável. Deve-se notar que as taxas baixas de viabilidade de germinação podem ser toleráveis sob certas circunstâncias ou para certas aplicações, por exemplo, conforme custos de genotipagem diminuem com o tempo porque um número maior de sementes pôde ser amostrado pelo menos custo de genotipagem. Deve-se notar também que a retirada de amostra não necessita ter qualquer efeito na viabilidade.

[0067] Em uma modalidade, a viabilidade de germinação das sementes amostradas é mantida por pelo menos cerca de seis meses depois da retirada de amostra para garantir que as sementes amostradas estejam viáveis até alcançarem o campo para a plantação. Em uma modalidade particular, as sementes amostradas são tratadas ain

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28/58 da para manter a viabilidade de germinação. Tal tratamento pode incluir geralmente qualquer meio conhecido na técnica para proteger uma semente de condições ambientais quando armazenada ou em transporte. Por exemplo, em uma modalidade, as sementes amostradas podem ser tratadas com um polímero e/ou um fungicida para proteger a semente amostrada quando armazenada ou em transporte para o campo antes da plantação.

[0068] Os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) da presente descrição podem definir áreas ocupadas compactas. Por exemplo, um sistema (por exemplo, o sistema de retirada de amostra de semente 10, o sistema de retirada de amostra de semente 110, etc.) com uma montagem de carregamento de sementes com doze unidades de elevador, uma montagem de transporte de sementes com quatro bancos de doze membros de retenção, e uma montagem de retirada de amostra de sementes com doze extratores pode definir uma área ocupada de cerca de três metros (10 pés) por cerca de três metros (10 pés), e pode ter uma altura de cerca de 2,4 metros (8 pés). Tal área ocupada é permitida pelas configurações da montagem de carregamento de sementes, da montagem de transporte de sementes, e/ou da montagem de retirada de amostra de sementes do sistema. A área ocupada compacta (e de tamanho compacto) permite que o sistema seja transportado para operação em diferentes locais. Sistemas com montagens de carregamento de sementes com um número de unidades de elevador diferente de doze, montagens de transporte de sementes com um número de bancos dos doze membros de retenção diferente de quatro, e montagens de retirada de amostra de semente com um número de extratores diferente de doze podem definir outras áreas ocupadas dentro do escopo da presente descrição.

[0069] Os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) da presente descrição são configurados para acomodar tipos diferentes de sementes e/ou tamanhos

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29/58 diferentes de sementes. Por exemplo, as aberturas de rodas de separação podem ser configuradas para acomodar sementes individuais de tipos e/ou tamanhos diferentes (por exemplo, via pinceis que se ajustam automaticamente para a variação nos tamanhos das sementes, etc.) de modo que os sistemas de retirada de amostra possam ser utilizados para processar tipos diferentes de sementes sem mudar as rodas de separação. Além disso, as porções de extremidade dos membros de retenção podem ser configuradas para reter sementes individuais de tipos e/ou tamanhos diferentes. E os extratores podem ser configurados para amostrar sementes individuais de tipos e/ou tamanhos diferentes.

[0070] Sementes exemplificadoras que podem ser utilizadas com os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos da presente descrição incluem semente de alfafa, semente de maçã, semente de banana, semente de cevada, semente de feijão, semente de brócolis, semente de repolho, semente de canola, semente de cenoura, semente de mamona, semente de couve-flor, semente de alface pak choi, semente de citrus, semente de trevo, semente de coco, semente de café, semente de maís, semente de algodão, semente de pepino, semente de abeto de Douglas, semente de feijões comuns, semente de berinjela, semente de eucalipto, semente de funcho, semente de feijões comum, semente de abobrinha redonda, semente de alho-poro, semente de alface, semente de pinheiro-amarelo, semente de linho, semente de melão, semente de aveia, semente de quiabo, semente de oliva, semente de cebola, semente de palma, semente de ervilha, semente de amendoim, semente de pimenta, semente de álamo, abóbora semente, semente de pinheiro de radiata, semente de rabanete, semente de colza, semente de arroz, semente de centeio, semente de espinafre, semente de sorgo, semente de abóbora menina, semente de pinheiro americano, semente de soja, semente de morango, semente de beterrabasacarina, semente de cana-de-açúcar, semente de girassol, semente

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30/58 de milho verde, semente de liquidâmbar, semente de chá, semente de tabaco, semente de tomate, semente de turfa, semente de melancia, semente de trigo e semente de Arabidopsis thaliana. E safras analisadas que utilizam as sementes amostradas e/ou amostras de tecido obtidas conforme foi descrito no presente documento pode safras de forragem, safras óleo vegetal, safras de grãos, safras de frutas, plantas ornamentais, safras de vegetais, safras de fibras, safras de tempero, safras de noz, safras de turfa, safras de açúcar, safras de bebida, safras de bulbo, safras de raiz, safras de floresta, etc.

[0071] Em outra modalidade exemplificadora, um sistema de retirada de amostra de semente inclui uma montagem de carregamento de semente automatizada operável para selecionar sementes dentre uma pluralidade de sementes, uma montagem de retirada de amostra de semente automatizada operável para remover amostras (por exemplo, amostras de tecido, etc.) das sementes selecionadas e uma montagem de transporte de sementes automatizada operável para transferir as sementes selecionadas da montagem de carregamento de sementes para a montagem de retirada de amostra de sementes. A montagem de carregamento de sementes inclui múltiplos membros de retenção, e cada um dentre os membros de retenção é móvel em relação à montagem de carregamento de sementes e à montagem de retirada de amostra de sementes. Além disso, a montagem de transporte de sementes é operável para posicionar um dos múltiplos membros de retenção adjacentes à montagem de carregamento de sementes para engatar uma das sementes selecionadas, enquanto posiciona outro dentre os membros de retenção adjacente à montagem de retirada de amostra de sementes para apresentar outras dentre as sementes selecionadas à montagem de retirada de amostra de sementes.

[0072] Além disso, (ou alternativamente), a montagem de carregamento de sementes dessa modalidade pode incluir pelo menos uma unidade de elevador operável para atuar as sementes selecionadas em uma posição a ser engatada por um dentre os múltiplos membros

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31/58 de retenção da montagem de transporte de sementes. A pelo menos uma unidade de elevador pode incluir um copo de vácuo configurado para ajudar a reter as sementes selecionadas na pelo menos uma unidade de elevador. A montagem de carregamento de sementes pode incluir também (ou alternativamente) múltiplas unidades de orientação, cada uma delas configuradas para direcionar uma das sementes selecionadas em uma orientação desejada. As múltiplas unidades de orientação podem, cada uma, incluir um acionador configurado para direcionar uma das sementes selecionadas e um suporte configurado para receber a semente orientada do acionador em preparação para transferência para a montagem de retirada de amostra de sementes. O suporte pode ser também operável para sentir se a semente está em uma orientação desejada.

[0073] Além disso, (ou alternativamente), a montagem de transporte de sementes dessa modalidade pode ser operável para posicionar um dentre os múltiplos membros de retenção adjacentes à montagem de carregamento de sementes pra engatar uma das sementes selecionadas enquanto, substancialmente ao mesmo tempo, posiciona outra dentre os membros de retenção adjacentes à montagem de retirada de amostra de sementes para apresentar outra dentre as sementes selecionadas para a montagem de retirada de amostra de sementes. A montagem de transporte de sementes pode também (ou alternativamente) incluir um carrossel de transporte, com cada um dentre os múltiplos membros de retenção montados no carrossel de transporte. E os múltiplos membros de retenção podem incluir pelo menos quatro membros de retenção dispostos circunferencialmente ao redor do carrossel de transporte. Além disso, (ou alternativamente), cada um dentre os múltiplos membros de retenção pode incluir um copo de sucção para reter uma das sementes selecionadas. O copo de sucção de cada um dentre os membros de retenção pode também (ou alternativamente) ser configurado para atuar em relação ao carrossel de transporte para posicionar sementes selecionadas adjacentes à montagem de

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32/58 amostra de semente.

[0074] Além disso, (ou alternativamente), a montagem de retirada de amostra de sementes dessa modalidade pode incluir um extrator para remover uma amostra de uma semente enquanto protege a viabilidade de germinação das sementes amostradas. O extrator pode ser configurado para direcionar a semente em uma posição desejada no extrator antes de remover a amostra da dita semente. Por exemplo, o extrator pode incluir um canal configurado para guiar a semente a uma posição desejada quando um dentre os múltiplos membros de retenção atuar para posicionar a semente adjacente ao extrator. O canal pode ser definido por duas superfícies de rampa configuradas para direcionar a dita semente à posição desejada no extrator. O extrator pode incluir uma roda de corte para remover uma amostra de uma semente. A roda de corte pode ser configurada para girar ao redor de um eixo fora de centro para remover, por meio desse, uma amostra progressivamente mais profunda da semente conforme a roda de corte gira.

[0075] Além disso, (ou alternativamente), a montagem de retirada de amostra de sementes pode incluir múltiplos extratores alinhados, em geral, linearmente ao longo de um eixo. E o carrossel de transporte pode ser operável para girar ao redor de um eixo para posicionar um dos membros de retenção adjacente a pelo menos um dentre os múltiplos extratores. Aqui, o eixo linear dos múltiplos extratores pode ser direcionado geralmente paralelo ao eixo rotacional do carrossel de transporte.

[0076] O sistema de retirada de amostra de semente pode ser operável para processar pelo menos cerca de quatro sementes por segundo. Além disso (ou alternativamente), o sistema extrator de semente pode ser operável com qualquer tipo desejado de sementes (por exemplo, sementes de trigo, sementes de milho, sementes de algodão, sementes de soja, etc.), e/ou pode ser operável com pelo menos dois ou mais tipos diferentes de sementes.

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33/58 [0077] Em outra modalidade exemplificadora, um sistema de retirada de amostra de semente inclui uma montagem de carregamento de sementes automatizada com um recipiente de sementes e sendo que a mesma é operável para separar sementes individuais dentre uma pluralidade de sementes no interior do recipiente de sementes, uma montagem de transporte de sementes automatizada que inclui um carrossel de transporte e múltiplos bancos de membros de retenção montados no carrossel de transporte e uma montagem de retirada de amostra de semente automatizada que inclui múltiplos extratores automatizados dispostos linearmente ao longo de um eixo adjacente ao carrossel de transporte, em que cada um dentre os múltiplos extratores automatizados é operável para remover uma amostra de uma semente. O carrossel de transporte é configurado para girar ao redor de um eixo para transportar os múltiplos bancos de membros de retenção entre os extratores e a montagem de carregamento de sementes. E o eixo de rotação do carrossel de transporte é substancialmente paralelo ao eixo linear definido pela disposição do extratores.

[0078] Além disso (ou alternativamente), a montagem de carregamento de sementes dessa modalidade pode incluir múltiplas unidades de elevador operáveis para atuar sementes recebidas do recipiente de sementes em uma posição para serem engatadas pelos membros de retenção da montagem de transporte de sementes. As unidades de elevador podem, cada uma, incluir m copo de vácuo configurado para ajudar a reter as sementes nas unidades de elevador. O sistema carregador de semente pode também (ou alternativamente) incluir múltiplas unidades de orientação configuradas para direcionar as sementes separadas em uma orientação desejada. As múltiplas unidades de orientação podem, cada uma, incluir um acionador configurado para direcionar uma das sementes selecionadas e um suporte configurado pra receber a semente orientada do acionador em preparação para transferência para a montagem de retirada de amostra de sementes. O suporte pode ser operável também para sentir se a semente está em

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34/58 uma orientação desejada.

[0079] Além disso (ou alternativamente), a montagem de transporte de sementes pode ser operável para posicionar um dos membros de retenção adjacentes à montagem de carregamento de sementes para engatar uma das sementes separadas, enquanto posiciona outra dentre os membros de retenção adjacente a um do extratores da montagem de retirada de amostra de sementes para apresentar outra dentre as sementes separadas ao extrator. A montagem de transporte de sementes pode incluir quatro bancos de membros de retenção substancial e uniformemente orientados ao redor do carrossel de transporte.

[0080] Além disso (ou alternativamente), a montagem de retirada de amostra de sementes dessa modalidade pode incluir vários extratores correspondentes a vários membros de retenção incluídos em um banco da montagem de transporte de sementes. Por exemplo, a montagem de retirada de amostra de sementes pode incluir doze extratores e cada banco da montagem de transporte de sementes pode incluir doze membros de retenção. Os extratores podem ser configurados para direcionar as sementes em uma posição desejada nos extratores antes da remoção de amostras das ditas sementes. Por exemplo, os extratores podem incluir canais configurados para guiar as sementes em posições desejadas quando os membros de retenção atuam para posicionar as sementes adjacentes aos extratores. Os canais podem ser definidos por superfícies de rampa configuradas para direcionar as sementes para as posições desejadas nos extratores.

[0081] O sistema de retirada de amostra de semente pode ser operável para processar pelo menos cerca de quatro sementes por segundo. Além disso (ou alternativamente), o sistema extrator de semente pode ser operável com qualquer tipo de sementes desejado (por exemplo, sementes de trigo, sementes de milho, sementes de algodão, sementes de soja, etc.), e/ou podem ser operável com pelo menos dois ou mais tipos diferentes de sementes.

[0082] Em outra modalidade exemplificadora, um método automa

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35/58 tizado para remover amostras das sementes inclui selecionar uma semente dentre uma pluralidade de sementes, engatar a semente selecionada com um membro de retenção de uma montagem de transporte de sementes automatizada, girar a montagem de transporte de sementes ao redor de um eixo para mover o membro de retenção e a semente selecionada para uma posição adjacente a um extrator de uma montagem de retirada de amostra de semente automatizada, e remover uma amostra da semente selecionada no extrator.

[0083] O engate da semente selecionada ao membro de retenção pode ocorrer mais ou menos ao mesmo tempo em que uma amostra é removida de outra semente selecionada no extrator. Além disso (ou alternativamente), engatar a semente selecionada com um membro de retenção pode incluir reter a semente selecionada no membro de retenção utilizando um vácuo.

[0084] Além disso, o método pode incluir também (ou alternativamente) pelo menos uma ou mais dentre as seguintes operações: atuar o membro de retenção na direção do extrator para apresentar a semente selecionada ao extrator; receber a amostra removida da semente selecionada em uma bandeja de amostra e receber a semente selecionada da qual a amostra é removida em uma bandeja de semente; e direcionar a semente selecionada em uma orientação desejada.

[0085] Quando o método inclui direcionar a semente selecionada em uma orientação desejada, a operação de remover uma amostra da semente selecionada pode incluir remover uma amostra de uma semente orientada. Além disso (ou alternativamente), a operação de orientação pode incluir rolar a semente selecionada ao longo de uma superfície até que a porção desejada da semente se direcione ao longo da superfície.

[0086] O método pode ser operável para processar pelo menos cerca de quatro sementes por segundo. Além disso (ou alternativamente), o método pode ser operável com qualquer tipo de semente desejado (por exemplo, sementes de trigo, sementes de milho, semen

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36/58 tes de algodão, sementes de soja, etc.), e/ou pode ser operável com pelo menos um ou mais dentre os diferentes tipos de sementes.

[0087] Sementes e/ou amostras de tecido obtidas das sementes ao utilizar os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição podem ser analisados conforme desejado. Por exemplo, as sementes amostradas e/ou suas amostras de tecido podem ser analisadas devido a traços desejados de interesse (por exemplo, físico, químico, morfológico, e/ou características genéticas; marcadores; genótipos; etc.), etc. Geralmente, tais traços são determinados ao analisar as amostras à procura de uma ou mais características indicativas de pelo menos um traço genético ou químico. E análises podem incluir traços para teor de amido, de proteína, de óleo, determinar perfis de ácidos graxos, etc.

[0088] Sementes e/ou amostras de tecido obtidas das sementes ao utilizar os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição podem ser utilizados também para facilitar atividades de aperfeiçoamento de germoplasma. Por exemplo, as sementes e/ou suas amostras de tecido pode ser analisada para identificar e selecionar sementes que compreendem um ou mais traços, marcadores e genótipos desejados. Em um aspecto, métodos analíticos podem ser incluídos com os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição para permitir que sementes individuais que estão presentes em uma população de lote ou de volume de sementes sejam analisadas de modo que as características químicas e/ou genéticas das sementes individuais possam ser determinadas.

[0089] Exemplos não limitantes de traços de interesses incluem cor (por exemplo, branco versus vermelho, etc.), tamanho, formato, tipo de semente, resistência a pestes (por exemplo, insetos, ácaros, fungos, leveduras, mofos, bactérias, nematódeos, ervas daninhas, e

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37/58 plantas parasitas e saprofíticas, etc.), contagem de número de queda, qualidade de assamento ou qualidade de ser transformada em pasta, etc.

[0090] Mais particularmente, exemplos não limitantes de características indicativas de traços químicos incluem proteínas, óleos, carboidratos, ácidos graxos, aminoácidos, biopolímeros, farmacêuticos, amido, amido fermentável, compostos secundários, metabólitos, etc. Em conformidade, exemplos não limitantes de traços químicos incluem teor de aminoácido, teor de proteína, composição de proteína, teor de amido, rendimento de fermentação, eficiência de fermentação, rendimento de energia, teor de óleo, determinação de perfis de proteínas, determinação de perfis de ácido graxo, determinação de perfis de metabólito, etc.

[0091] E exemplos não limitantes de características indicativas de traços genéticos podem incluir, por exemplo, marcadores genéticos, polimorfismos de nucleotídeo único, repetições de sequência simples, polimorfismos de comprimento de fragmento de restrição, haplótipos, etiquetas SNPs, alelos de marcadores genéticos, genes, sequências derivada de DNA, sequências derivada de RNA, promotores, regiões 5' não tratadas de genes, regiões 3' não tratadas de genes, microRNA, siRNA, loci de traço quantitativo (QTL), marcadores de satélite, transgenes, mRNA, ds mRNA, perfis transcricionais, padrões de metilação, etc.

[0092] Em uma modalidade, os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição podem ser utilizados para remover amostras de tecido de sementes de trigo. As amostras de tecido podem então ser analisadas na procura de qualquer característica desejada (por exemplo, cor (por exemplo, branco versus vermelho, etc.), composição de proteína, contagem de número de queda, qualidade de assamento ou de ser transformada em pasta, etc.). Com base nessa análise (por exemplo, com base na presença ou ausência de uma ou

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38/58 mais características desejadas, etc.), sementes de trigo amostradas podem ser selecionadas para outro uso (por exemplo, outra análise, cultivação, embalagem, uso em operações de criação, etc.).

[0093] Em uma modalidade, as amostras de sementes obtidas ao utilizar os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados incluem tecido de endosperma que permitem a determinação de frequências de alelo, por meio do qual é possível inferir a fase de ligação parental para um marcador em particular. Ainda, a comparação de dados de frequência de alelo entre dois ou mais de grupos de germoplasma fornece uma compreensão dos alvos de seleção, por meio da qual os alelos que aumentam em frequência em conjunto com uma mudança na distribuição de um ou mais traços são considerados ser ligados ao dito traço ou ditos traços de interesse. Além disso, a avaliação de dados de frequência de alelo relativos entre linhas pode contribuir com a construção de mapas de ligação genética.

[0094] Em outra modalidade, as amostras de sementes obtidas ao utilizar os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados podem ser utilizadas com tecnologias de haploide dobrado para contribuir com atividades de aperfeiçoamento de germoplasma que incluem a economia de programas de haploide dobrado ao selecionar somente sementes preferenciais para dobrar. Por exemplo, as amostras de sementes podem ser tiradas para incluir material de haploide e haploide dobrado e analisadas por suas características químicas e genotípicas, e então utilizadas em conexão com integração e avaliação de traços e criação assistida por marcador.

[0095] Sementes e/ou amostras de tecido obtidas das sementes ao utilizar os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição também podem ser utilizadas em um programa de criação para selecionar plantas ou sementes com um traço genético ou

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39/58 químico desejado, em que um traço genético compreende um genótipo, um haplótipo, um alelo, uma sequência, um perfil de transcrição, e um padrão de metilação. Por exemplo, as sementes e/ou suas amostras de tecido podem ser utilizadas em combinação com qualquer metodologia de criação e podem ser utilizadas para selecionar uma única geração ou para selecionar múltiplas gerações. A escolha do método de criação depende do modo de reprodução da planta, da hereditariedade do(s) traço(s) ser melhorada, e do tipo de cultivar utilizado comercialmente (por exemplo, cultivar do tipo híbrido Fl, cultivar de linhagem pura, etc.). Abordagens selecionadas não limitantes para criação das plantas são apresentadas abaixo. Deve-se entender ainda que quaisquer cultivares comerciais e não comerciais podem ser utilizados em um programa de criação. Fatores que incluem, por exemplo, sem limitação, vigor de emergência, vigor vegetativo, tolerância de estresse, resistência a doença, ramificação, florescência, conjunto de semente, tamanho da semente, densidade da semente, capacidade de sustentação e capacidade de ser malhado irão geralmente ditar a escolha.

[0096] Em uma modalidade particular, as sementes e/ou as amostras de tecido obtidas das sementes ao utilizar os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição são utilizados para determinar as características genéticas de sementes em um programa de criação assistido por marcador. Isso permite que programas de criação assistido por marcador em que retirada de amostra direta de semente (conforme descrito no presente documento) possam ser conduzidos enquanto mantêm a identidade de sementes individuais dos sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) ao campo. Como um resultado, o programa de criação assistido por marcador resulta em um alto-rendimento e uma plataforma mais eficiente em que uma população de sementes com um traço, marcador ou genótipo desejados pode ser mais avolumada

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40/58 de maneira efetiva em espaço de tempo menor, com menos recursos de trabalho e campo necessários. Tais vantagens serão descritas mais completamente abaixo.

[0097] Em algumas modalidades exemplificadoras, as sementes e/ou as amostras de tecido obtidos das sementes ao utilizar os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição podem ser utilizados em conexão com processos para analisar ácidos nucleicos extraídos das sementes e/ou das amostras pela presença ou ausência de pelo menos um marcador genético. Sementes desejadas podem então ser selecionadas, com base nos resultados da análise de ácido nucleico, por exemplo, por plantas de cultivação, etc.

[0098] Por exemplo, o DNA pode ser extraído das amostras de tecido ao utilizar quaisquer métodos de extração de DNA conhecidos por aqueles versados na técnica que fornecerão rendimento suficiente de DNA, qualidade de DNA, resposta à reação em cadeia da polimerase (PCR) e resposta a métodos de sequenciamento. Um exemplo não limitante de métodos de extração de DNA adequados é extração com base em dodecil sulfato de sódio (SDS) com centrifugação. Além disso, o DNA extraído pode ser amplificado depois da extração ao utilizar qualquer método de amplificação conhecido por aqueles versados na técnica. Por exemplo, um método de aplicação adequado é a preparação de amplificação de DNA com o kit GenomiPhi® da Amersham Biosciences.

[0099] Além disso, (ou alternativamente), o RNA pode ser extraído das amostras de tecido ao utilizar quaisquer métodos de extração de RNA conhecidos por aqueles versados na técnica que fornecerá rendimento suficiente de RNA, qualidade de RNA, resposta a PCR, e resposta de métodos de sequenciamento. Um exemplo não limitante de métodos de extração de RNA adequados com base em extração com SDS com centrifugação com consideração para reagentes e suprimentos livres de RNase. Além disso, o RNA extraído pode ser amplificado

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41/58 depois da extração ao utilizar qualquer método de amplificação conhecido por aqueles versados na técnica. Por exemplo, um método de amplificação adequado é o Full Spectrum™ RNA Amplification da System Biosciences.

[00100] Os ácidos nucleicos extraídos são analisados pela presença ou ausência de um polimorfismo genético adequado. Uma grande variedade de marcadores genéticos para a análise de polimorfismos genéticos estão disponíveis e são conhecidos por aqueles versados na técnica. Conforme utilizado no presente documento, marcadores genéticos incluem, porém, sem limitação, repetições de sequência simples (SSRs), polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs), inserções ou deleções (Indels), polimorfismos de característica única (SFPs) ou perfis transcricionais, e sequências de ácido nucleico. Uma análise de ácido nucleico pela presença ou ausência do marcador genético pode ser utilizada para a seleção de sementes em uma população de criação. A análise pode ser utilizada para selecionar genes, QTL, alelos, ou régios genômicas (haplótipos) que compreendem ou são ligados a um marcador genético. No presente documento, métodos de análise são conhecidos na técnica e incluem, porém, sem limitação, métodos de detecção com base em PCR (por exemplo, testes do tipo TaqMan), métodos de microarranjo, e métodos de sequenciamento de ácido nucleico. Os genes, alelos, QTL, ou haplótipos a serem selecionados podem ser identificados ao utilizar técnicas mais novas de biologia molecular com modificações de estratégias de criação clássicas.

[00101] Em uma dessas modalidades exemplificadoras, sementes amostradas são selecionadas com base na presença ou ausência de uma ou mais características que são geneticamente ligadas com um QTL. Exemplos de QTLs que são frequentemente de interesse incluem, porém, sem limitação, tolerância a herbicida, resistência à doença, resistência a inseto ou praga, metabolismo de ácido graxo, proteína ou carboidrato alterado, rendimento de grão aumentado, óleo aumentado, teor nutricional aumentado, taxas de cultivo aumentadas, tolerância à

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42/58 tensão aumentada, maturidade preferida, propriedades organolépticas acentuadas, características morfológicas alteradas, outros traços agronômicos, traços para usos industriais, ou traços para atração do consumidor melhorada, ou uma combinação de traços como um índice de múltiplos traços. Alternativamente, as sementes podem ser selecionadas com base na presença ou ausência de uma ou mais características que são geneticamente ligadas com um haplótipo associado com um QTL. Exemplos de tal QTL que podem ser incluídos sem limitação novamente são tolerância a herbicida, resistência à doença, resistência a inseto ou praga, metabolismo de ácido graxo, proteína ou carboidrato alterado, rendimento de grão aumentado, óleo aumentado, teor nutricional aumentado, taxas de cultivo aumentadas, tolerância à tensão aumentada, maturidade preferida, propriedades organolépticas acentuadas, características morfológicas alteradas, outros traços agronômicos, traços para usos industriais, ou traços para atração do consumidor melhorada, ou uma combinação de traços como um índice de múltiplos traços.

[00102] A seleção de uma população de criação pode ser iniciada tão cedo quanto o nível de criação F2, se plantas-mães endogâmicas homozigoto são utilizadas no cruzamento de criação inicial. Uma geração Fl pode ser amostrada também e avançada se um ou mais dentre as plantas-mãe do cruzamento forem heterozigoto para os alelos ou marcadores de interesse. O produtor pode analisar uma população F2 para recuperar o genótipo marcador de todo indivíduo na população. Tamanhos iniciais de população, limitados somente pelo número de sementes disponíveis para análise, podem ser ajustados para satisfazer a probabilidade desejada de identificar com sucesso o número desejado de indivíduos. Em conformidade, a probabilidade de encontrar o genótipo desejado, o tamanho da população inicial e o tamanho alvo da população resultante pode ser modificado para várias metodologias de criação e nível de endogamia da população amostrada.

[00103] As sementes selecionadas podem ser avolumadas ou man

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43/58 tidas separadas dependendo da metodologia de criação e do alvo. Por exemplo, quando um produtor está analisando uma população F2 para resistência a doença, todos indivíduos com o genótipo desejado podem ser avolumados e plantados no viveiro de criação. De modo oposto, se múltiplos QTL com efeitos variantes para um traço como rendimento de grão estão sendo selecionados de uma dada população, o produtor pode manter a identidade do indivíduo preservada, e ir ao campo para diferenciar indivíduos com várias combinações do QTL alvo.

[00104] Vários métodos de preservar a identidade de uma semente única pode ser durante a transferência de sementes amostradas do local de retirada de amostra (por exemplo, do sistema de retirada de amostra de semente 10, da sistema de retirada de amostra de semente 110, etc.) para o campo. Os métodos incluem, porém, sem limitação, transferir indivíduos selecionados (por exemplo, diretamente do sistema de retirada de amostra de semente 10, do sistema de retirada de amostra de semente 110, etc.) para bandejas (por exemplo, a bandeja de semente 80, a bandeja de semente 180, etc.), fitas de semente, uma bandeja de cassete, bandejas de índice, ou transplantar as sementes amostradas com potes de turfa, e plantar a mão a partir pacotes individuais de semente.

[00105] Múltiplos ciclos de seleção podem ser utilizados dependendo dos alvos da criação e da complexidade genética.

[00106] Vantagens de utilizar os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos analíticos e de criação de semente) incluem, sem limitação, redução de trabalho e recursos de campo necessários por população ou linhagem de criação, capacidade aumentada de avaliar um número maior de populações de criação por unidade de campo, e capacidade aumentada de analisar populações de criação por traços desejados antes da plantação. Recursos de campo por população são reduzidos ao limitar o espaço de

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44/58 campo necessário para avançar os genótipos desejados. Por exemplo, uma população de 1.000 indivíduos pode ser plantada com 25 sementes por fileira sendo que se consume um total de 40 fileiras no campo. Ao utiliza retirada de amostra de tecido convencional, todas 1.000 plantas seriam etiquetadas e amostradas manualmente ao marcar o tecido da folha. Resultados de marcadores moleculares seriam necessárias antes da polinização e somente aquelas plantas que contêm a composição genética desejada seriam polinizadas. Assim, se fosse determinado que 50 sementes contidas na composição genética desejada, metodologia convencional de criação teria precisado da plantação de 1.000 plantas para reter as 50 sementes desejadas. Em contrapartida, a presente descrição permite o produtor analisar as 1.000 sementes no laboratório e selecionar as 50 sementes desejadas antes da plantação. Os 50 indivíduos podem então ser plantados no campo, e consumir somente duas fileiras de 25 sementes. Adicionalmente, a presente descrição permite o produtor de etiquetar e amostrar no campo, reduzindo significantemente, dessa forma, os recursos de trabalho manual necessários.

[00107] Além de reduzir o número de fileiras de campo por população, utilizar os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos analítico e de criação de semente) pode permitir, ainda, o aumento do número de populações que o produtor pode avaliar em um dado viveiro de criação. Ao utilizar o exemplo acima em que 50 sementes de cada população de 1.000 sementes contêm a composição genética desejada, um produtor que aplica a tecnologia da presente descrição poderia avaliar 20 populações de 50 sementes em cada uma utiliza a mesma área de campo consumida por uma única população que utiliza técnicas convencionais de retirada de amostra de tecido em campo. Mesmo se as populações forem selecionadas por um único alelo, utilizar uma razão de segregação esperada de 1:2:1 para uma população F2, o produtor po

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45/58 deria avaliar 4 populações na mesma área de campo que uma única população de tecido amostrado em campo.

[00108] Uma outra vantagem potencial em utilizar os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo métodos analíticos e de criação de semente) é a mitigação de riscos associados a plantas que são cultivadas em certas geografias onde as plantas podem ser cultivadas pouco ou experimentar condições ambientais ruins, ou podem até ser destruídas durante tempestades. Por exemplo, sementes com o melhor genótipo ou composição de marcador poderiam ser plantadas na geografia 1 e sementes com o quase melhor genótipo poderiam ser plantadas na geografia 2. Nesse caso, a geografia 2 seria uma reserva caso qualquer problema ocorresse com as plantas cultivadas na geografia 1. Isso é algo muito difícil de se fazer com o método tradicional de tirar amostras de tecido de plantas germinadas para genotipagem, porque essas plantas teriam então que ser desprotegidas e transportadas para a segunda geografia. Ao utilizar os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo métodos analíticos e de criação de semente) evita-se o problema de transplantação e também simplifica a logística do programa de criação.

[00109] Em algumas modalidades, os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo métodos analíticos e de criação de semente) podem ser utilizados ainda em um programa de criação para introgressar um traço em uma planta. Aqui, ácidos nucleicos extraídos das amostras de tecido são analisados pela presença ou ausência de pelo menos um marcador genético. Sementes são selecionadas então com base nos resultados da análise dos ácidos nucleicos, e as plantas são cultivadas a partir das sementes selecionadas. As plantas cultivadas podem ser utilizadas tanto como

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46/58 plantas-mães ou plantas-pais em cruzamentos com outras plantas. [00110] Exemplos de análise genética para selecionar sementes por integração de traço incluem, sem limitação, identificar de frequências altas e recorrentes de alelo em plantas-mãe, rastrear transgenes de interesse ou mapear a procura de ausência de transgenes indesejados, selecionar semente de teste híbrida, selecionar semente que expressa um gene de interesse, selecionar semente que expressa um fenótipo herdável, identificar semente com loci genético selecionado, e teste de zigosidade.

[00111] A identificação de frequências altas e recorrentes de par de alelos ao utilizar os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo métodos analíticos e de criação de semente) permite, novamente, um número reduzido de fileiras por população e um número aumentado de populações, ou linhas endogâmicas, de serem plantados em uma dada unidade de campo. Assim, a presente descrição pode reduzir de modo eficaz os recursos necessários para completar a conversão de linhas endogâmicas.

[00112] Os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição e amostras de tecido obtidos do mesmo (e os métodos descritos analíticos e de criação de semente) fornecem ainda garantia de qualidade (QA) e controle de qualidade (QC) ao garantir que transgenes regulados ou indesejados, traços genéticos indesejados, ou fenótipos herdados indesejados sejam identificados e descartados antes da plantação. Essa aplicação em uma capacidade de QA poderia eliminar de modo eficaz infrações de liberações não intencionais. Uma outra extensão da presente descrição é fazer um mapeamento na busca da presença de agentes contagiosos e remover semente contaminada antes da remessa.

[00113] Os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da pre

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47/58 sente descrição (e os métodos descritos analíticos e de criação de semente) podem ser aplicados ainda para identificar semente híbrida para testagem transgênica. Por exemplo, em uma conversão de uma linhagem endogâmica no estágio BCnF l, um produtor pode criar de modo eficaz um lote de semente híbrida (com exceção de seleção de gameta) que foi 50% hemizigoto para o traço de interesse e 50% homozigoto para o traço para gerar semente híbrida para testagem. O produtor poderia, então, analisar todas as sementes Fl produzidas no cruzamento teste e identificar e selecionar aquelas sementes que são hemizigotas. Tal método é vantajoso em que as inferências a partir dos experimentos híbridos representariam genética híbrida comercial com respeito à zigosidade de traço.

[00114] Outras aplicações do sistema de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos descritos analíticos e de criação de semente) incluem uso em identificar, rastrear e empilhar traços de interesse, que carregam as mesmas vantagens identificadas acima com respeito a recursos necessários de trabalho e de campo. Geralmente, programas de conversão transgênica são executados em locais de múltiplas estacoes que carregam uma estrutura de custo de administração e de terra muito mais alto. Como tal, o impacto da redução da necessidade de fileiras por população ou do aumento do número de populações em uma dada unidade de campo são significativamente mais dramáticos em uma base de custos do que aplicações temperadas.

[00115] Os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos descritos analíticos e de criação de semente) podem ser utilizados também para sementes de plantas com dois ou mais transgenes, em que acumular ou empilhar regiões transgênicas em plantas ou linhagens pode ser alcançado ao adicionar transgenes por transformação, ou por cruzar plantas-mães ou linha

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48/58 gens que cont6em regiões transgênicas diferentes, ou qualquer combinação desses. Análises podem ser conduzidas para selecionar sementes individuais com base na presença de uma ou mais características associadas com pelo menos um transgene. Tais características incluem, porém, sem limitação, um transgene per se, um marcador genético ligado a um transgene, mRNA expressado a partir de um transgene, e um produto de proteína de um transgene.

[00116] Ainda, os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos descritos analíticos e de criação de semente) podem ser utilizados para aprimorar a eficiência do programa de haploide dobrado através de seleção de genótipos desejados no estágio de haploide e identificação do nível de ploidia para eliminar sementes não haploide antes de serem processadas e de avançarem para o campo. Ambas as aplicações novamente resultam na redução de recursos de campo por população e na capacidade de avaliar um número grande de populações em uma dada unidade de campo.

[00117] Plantas de haploide dobrado (DH) fornecem uma ferramenta inestimável para produtores de plantas, particularmente na geração de linhagens endogâmicas. Uma boa parte de tempo é poupada quando linhagens homozigotas são essencialmente geradas instantaneamente, o que acaba com a necessidade de endogamia convencional multigeneracional.

[00118] Particularmente, porque as plantas DH são totalmente homozigotas, as mesmas são muito acessíveis a estudos de genética quantitativa. Variância aditiva e variâncias genéticas aditiva x aditiva podem ser estimadas a partir de populações DH. Outras aplicações incluem identificação de epistase e efeitos de ligação. Para produtores, populações DH foram particularmente úteis no mapeamento de QTL, conversões citiplásmicas e introgressão de traço. Além disso, existe valor em testar em avaliar linhagens homozigotas para programas de

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49/58 criação de plantas. Toda a variação genética está entre progenitura em um cruzamento de criação, o que aprimora o ganho de seleção.

[00119] No entanto, sabe-se bem na técnica que o processo de produção de DH é ineficiente e pode ser um trabalho intensivo. Embora plantas de haploide dobrado possam ocorrer espontaneamente na natureza, isso é extremamente raro. A maioria das aplicações de pesquisa e de criação depende de métodos artificiais de produção de DH. A etapa inicial envolve a haploidização da planta que resulta na produção de uma população que compreende semente haploide. Linhagens não homozigotas são cruzadas com uma planta-mãe indutora, o que resulta na produção de semente haploide. Semente que tem um embrião de haploide, mas endosperma triploide natural, avança para o segundo estágio. Isto é, semente e plantas haploide são qualquer planta com um embrião de haploide, independentemente do nível de ploidia do endosperma.

[00120] Depois de selecionar sementes haploides a partir de uma população, as sementes selecionadas passam por duplicação cromossômica para produzir sementes haploide dobradas. Uma duplicação cromossômica espontânea em uma linhagem de célula levará a uma produção de gameta normal ou à produção de gametas não reduzidos a partir de linhagens de célula haploides. A aplicação de um composto químico, como colchicina, pode ser utilizada para aumentar a taxa de diploidização. Colchicina se liga à tubulina e impede a sua polimerização em microtúbulos, prendendo assim mitose em metáfase, pode ser utilizada para aumentar a taxa de diploidização, isto é, duplicação do número de cromossomo. Essas plantas quiméricas são auto polinadas para produzir semente diploide (haploide dobrado). Essa semente DH é cultivada e subsequentemente avaliada e utilizada em produção de testes de cruzamento híbridos.

[00121] No entanto, os processos para produzir semente DH geralmente sofrem de eficácia baixa apesar de métodos terem sido desenvolvidos na tentativa de aumentar frequência de produção de DH, in

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50/58 cluindo tratamento com colchicinas. Tecidos excelentes incluem baixa produção de semente haploide, viabilidade de gameta reduzida que resulta em auto polinação diminuída para geração de uma planta DH, e rendimento inadequado de semente DH para aplicações de criação. [00122] Os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos descritos analíticos e de criação de semente) representam um avanço em aplicações de criação ao facilitar o potencial para seleção no estágio haploide assim como no estágio de semente diploide. Por exemplo, os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos descritos analíticos e de criação de semente) podem fornecer uma retirada de amostra de alto rendimento de uma população inteira de semente haploide, e permitir a análise subsequente das amostras removidas das sementes. Isso pode fornecer também um cultivo de alto rendimento de uma população inteira de sementes de haploide dobrado. As amostras podem ser analisadas pela presença ou ausência de uma ou mais características indicativas de pelo menos um traço genético ou químico e, com base nos resultados da análise, uma ou mais sementes individuais de haploide dobrado podem então ser selecionadas e plantas ou tecido de planta podem ser cultivados a partir das sementes de haploide dobrado.

[00123] Os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos descritos analíticos e de criação de semente) podem incluir também operações associadas com esses para analisar sementes por uma ou mais características, como, por exemplo, marcadores genéticos, transgenes, marcadores ligados a transgenes ou diagnósticos desses, características relacionadas a desempenho de evento, avaliação de evento e integração de traço, etc. para determinar se as sementes estão em um estado haploide ou di

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51/58 ploide e/ou para selecionar classes genotípica e fenotípica preferenciais para serem duplicadas.

[00124] Em outra modalidade, os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos descritos analíticos e de criação de semente) podem ser utilizados com operações para determinar a fase de ligação. Ao utilizar tecido de endosperma de semente derivado de uma planta diploide, os haplótipos marcadores da planta-mãe podem ser determinados ao utilizar um sistema de genotipagem que permite a detecção de frequências de alelo diferentes em amostras de DNA. Visto que o tecido de endosperma é triploide, com duas cópias derivadas do gameta geminino, a fase de ligação da linhagem da planta-mãe pode ser derivada ao dissecar genótipos de progenitura heterozigota (ver Figura 1). A amostra de DNA do tecido de endosperma permite uma determinação do nível de ploidia do marcador genético. Um nível de ploidia diploide no marcador genético indica herança materna e um nível de ploidia haploide no marcador genético incida herança paterna.

[00125] Ademais, dados de frequência de alelo diferenciais podem ser utilizados para inferir o mapa de ligação genética, mas, diferente de métodos que necessitam de material haploide, utilizando a frequência de alelo descrita acima. Determinar o mapa de ligação genética tem uma grande utilidade no contexto de caracterização de haplótipo, mapeamento do marcador (ou do haplótipo) - associações de traço. Isso é particularmente robusto em uma base de semente única, vs. avolumada, e é assim adequado para uso em associação com os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos descritos analíticos e de criação de semente).

[00126] Em outra modalidade, os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos descri

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52/58 tos analíticos e de criação de semente) podem ser utilizados ainda em conexão com um exame para prever a zigosidade do embrião para um gene de interesse (GOI) em particular. O exame prevê a zigosidade do embrião com base na razão dos números de cópia relativa de um GOI e de um gene de controle interno (IC) por célula ou por genoma. Geralmente, esse exame utiliza um gene de IC que é de zigosidade conhecida, por exemplo, homozigoto no lugar (duas cópias de IC por célula diploide), para normalizar a medida do GOI. A razão dos números de cópia relativa do IC para o GOI prevê o número de cópia de GOI na célula. Em uma célula homozigota, para qualquer gene (ou sequência genética única), o número de cópia de gene é igual ao nível de ploidia da célula visto que a sequência está presente no mesmo lugar em todos os cromossomos homólogos. Quando uma célula é heterozigota para um gene particular (ou hemizigota no caso de um transgene), o número de cópia de gene será menor do que o nível de ploidia da célula. Se o GOI não é detectado, a célula é nula para o locus, como pode acontecer para um segregante negativo de um evento transigente ou em uma população mutagenizada. A zigosidade de uma célula em qualquer locus pode ser assim determinada pelos números de cópia de gene na célula.

[00127] Em uma modalidade particular, os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos descritos analíticos e de criação de semente) podem ser utilizados em conexão com um exame para prever zigosidade do embrião de milho. Na semente de milho, o tecido de endosperma é triploide, enquanto que o tecido do embrião é diploide. O número de cópia de endosperma reflete a zigosidade do embrião: um endosperma homozigoto (positivo ou negativo) acompanha um embrião homozigoto, um endosperma heterozigoto (um número de cópia de GOI de 1 ou 2) reflete um embrião heterozigoto (número de cópia de GOI de 1). Endosperma que é homozigoto para o IC irá conter três cópias de IC. Número de cópia do

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GOI de endosperma pode estar na faixa entre 0 (embrião negativo homozigoto) e 3 (embrião positivo homozigoto); e número de cópia do GOI de endosperma de 1 ou 2 é encontrado em semente em que o embrião é heterozigoto para o GOI (ou hemizigoto para o GOI se o GOI é um transgene). O número de cópia do GOI de endosperma (que pode star na faixa de 0 a 3 cópias) pode ser determinado a partir da razão do número de cópia do IC de endosperma para o número de cópia do GOI de endosperma (que pode estar na faixa de 0/3 a 3/3, isto é, de 0 a 1), que pode então ser utilizado para prever a zigosidade do embrião.

[00128] Números de cópia do GOI ou do IC podem ser determinados por qualquer técnica de exame para quantificação de números de cópia, conforme é conhecido na técnica. Exemplos de exames adequados incluem, porém, sem limitação, exames de PCR em Tempo Real (da TaqMan®) (Applied Biosystems, Foster City, CA) e da Invader® (Third Wave Technologies, Madison, WI). Preferivelmente, tais exames são desenvolvidos de tal maneira que a eficiência de aplicação das sequências IC e GOI são iguais ou muito similares. Por exemplo, em um exame PCR em Tempo Real da TaqMan® PCR, o sinal de GOI de cópia única (a célula fonte é determinada a ser heterozigoto para o GOI) será detectado um ciclo de amplificação depois do que o sinal de um IC de duas cópias, porque a quantidade do GOI é metade da quantidade do IC. Para a mesma amostra heterozigota, um exame da Invader® mediria uma razão de GOI/IC de cerca de 1:2 ou 0,5. Para uma amostra que é homozigota para o GOI e o IC, o sinal de GOI seria detectado ao mesmo tempo em que o sinal do IC (TaqMan®), e o exame da Invader mediria uma razão de GOI/IC de cerca de 2:2 ou 1.

[00129] Essas linhas de orientação se aplicam a qualquer célula poliploide, ou a células haploides (como células de pólen), visto que o número de cópia do GOI ou do IC permanece proporcional ao número de cópia do genoma (ou nível de ploidia) da célula. Assim, esses exames de zigosidade podem ser realizados em tecidos triploide como

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54/58 endosperma de milho. Além disso, o número de cópia para um GOI pode ser medido além de 2 cópias ou em valores numericamente diferentes do que a ploidia da célula. O método ainda é apropriado para detectar GOI em poliploides, em alguns eventos transgênicos com > 2 cópias de transgene inserido, depois da replicação do GOI por transposição, quando o GOI existe em cromossomos replicantes de modo autônomo ou em plasmídeos e outras situações.

[00130] Na criação de plantas, é útil determinar a zigosidade em um ou mais locis com o propósito de avaliar o nível de endogamia (isto é, o grau de fixação de gene), distorção de segregação (isto é, em germoplasma transgênico, testagem de herança materna ou para loci que afeta a aptidão de gametas), e nível de exogamia (isto é, a proporção relativa de homozigosidade e heterozigosidade). Similarmente, a extensão de zigosidade em um ou mais locis pode ser utilizada para estimar a hibricidade e se um lote de semente em particular se adequa a um padrão comercial ou regulatório para venda como semente híbrida certificada. Além disso, em germoplasma transgênico, é útil saber o número de ploidia, ou de cópia, para distinguir entre eventos de qualidade e para ajudar em estratégias de integração de traço.

[00131] Em outra modalidade, os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos descritos analíticos e de criação de semente) podem ser utilizados em conexão com operações para aprimorar a habilidade de monitorar um ou mais grupos de germoplasma para mudanças nas frequências de uma ou mais características genéticas, em que as ditas características genéticas incluem marcadores, alelos, e haplótipos. Metodologia é conhecida na técnica de comparar frequência de marcador genético entre populações recentemente derivadas e suas linhagens ancestrais para identificar aqueles locis genéticos que aumentam em frequência com o tempo time (Patentes N^os U.S. 5.437.697 e 5.746.023). Infere-se que esses locis com frequências que excedem a frequência de alelo

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55/58 esperada foram sujeitos a seleção. Ainda, visto que o critério de seleção predominante em programas de criação é rendimento, espera-se que aqueles alelos cada vez mais frequentes possam ser ligados a rendimento.

[00132] Em uma modalidade particular, os sistemas de retirada de amostra de semente (por exemplo, o sistema 10, o sistema 110, etc.) e métodos relacionados da presente descrição (incluindo os métodos descritos analíticos e de criação de semente) podem ser utilizados em conexão com operações que permitem criação assistida por haplótipo. Ao comparar a frequência de haplótipos em linhagens de elites emergentes com a frequência de haplótipo em linhagens de elite ancestrais (conforme determinado via análise pedigree), a identificação de haplótipos que se desviam da frequência de haplótipo esperada é possível. Além disso, ao avaliar estimativas do efeito de haplótipo para os ditos haplótipos, é possível também ligar os ditos haplótipos de frequência cada vez maior com resultados fenotípicos para um conjunto de traços agronômicos. A composição de haplótipo de sementes individuais amostradas dentre uma pluralidade de sementes pode ser determinada ao utilizar marcadores genéticos e as sementes com haplótipos preferenciais são selecionadas e avançadas. Assim, mais decisões de criação informadas e estabelecimento de programas de desenvolvimento de linhagem superior são permitidos por essa tecnologia.

[00133] A descrição anterior das modalidades foi fornecida com os propósitos de ilustrar e descrever. A mesma não pretende ser completa ou limitante da invenção. Elementos ou características Individuais de uma modalidade particular são geralmente não limitados àquela modalidade particular, mas, quando aplicável, são intercambiáveis e podem ser utilizados em uma modalidade selecionada, mesmo se não foi ilustrado ou descrito especificamente. O mesmo pode ser variado também de várias maneiras. Tais variações não devem ser consideradas como uma separação da invenção, e pretende-se incluir todas essas modificações dentro do escopo da invenção.

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56/58 [00134] As modalidades exemplificadoras foram fornecidas para que essa descrição seja completa, e transmita totalmente o escopo para aqueles versados na técnica art. Detalhes específicos numerosos são apresentados como exemplos de componentes, montagens e métodos específicos para fornecer um entendimento complete das modalidades da presente descrição. Ficará aparente para aqueles versados na técnica que detalhes específicos não precisam ser empregados, que modalidades exemplificadoras podem ser modalizadas de muitas formas diferentes e que não devem ser interpretadas como limitadoras do escopo da descrição. Em algumas modalidades exemplificadoras, processos bem conhecidos, estruturas bem conhecidas de dispositivos, e tecnologias bem conhecidas não são descritos em detalhe.

[00135] A terminologia utilizada no presente documento foi utilizada com o propósito de descrever modalidades exemplificadoras particulares somente e a mesma não pretende ser limitante. Conforme utilizadas no presente documento, as formas singulares “um(a)” e “o(a)” podem incluir as formas plurais também, a não ser que o contexto indique claramente o contrário. Os termos compreende, que compreende, inclui e tem são inclusivos e, portanto, especificam a presença de características, números inteiros, etapas, operações, elementos, componentes declarados e/ou grupos desses, mas não eliminam a presença ou adição de uma ou mais dentre outras características, números inteiros, etapas, operações, elementos, componentes e/ou grupos desses. As etapas, processos e operações do método descritos no presente documento não devem ser interpretados como exigentes de suas realizações necessariamente na ordem particular discutida ou ilustrada, a menos que seja identificado especificamente como uma ordem de realização. Deve-se compreender também que etapas adicionais ou alternativas podem ser empregadas.

[00136] Quando um elemento ou uma camada são referidos como em, engatado a, conectado a ou acoplado a outro elemento ou camada, pode ser diretamente em engatado, conectado ou acoplado a

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57/58 outro elemento ou camada, ou elementos ou camadas intervertoras podem estar presentes. Por outro lado, quando um elemento é denominado como estando diretamente em, diretamente engatado a, diretamente conectado a ou diretamente acoplado a outro elemento ou camada, não pode haver elementos ou camadas interventoras presentes. Outras palavras utilizadas para descrever a relação entre elementos devem ser interpretadas de uma maneira similar (por exemplo, entre versus diretamente entre, adjacente versus diretamente adjacente, etc.). Conforme utilizado no presente documento, o termo e/ou inclui quaisquer e todas as combinações de um ou mais dentro os termos listados associados.

[00137] Embora os termos primeiro, segundo, terceiro, etc. possam ser utilizados no presente documento para descrever vários elementos, componentes, sementes, membros e/ou seções, esses elementos, componentes, sementes, membros e/ou seções não devem ser limitados por esses termos. Esses termos podem ser utilizados somente para distinguir um elemento, componente, semente, membro ou seção de outro elemento, componente, semente, membro ou seção. Termos como primeiro, segundo e outros termos numéricos quando utilizados no presente documento não implicam uma sequência ou ordem a não ser que seja claramente indicado pelo contexto. Assim, um primeiro elemento, componente, semente, membro ou seção discutido abaixo poderia ser referido como um segundo elemento, componente, semente, membro ou seção sem se separar dos ensinamentos das modalidades exemplificadoras.

[00138] Termos com relação ao espaço, como interno, externo, embaixo, abaixo, inferior, acima, superior e similares, podem ser utilizados no presente documento para uma descrição facilitada de um elemento ou da relação de uma característica com outro(s) elemento(s) ou característica(s), conforme ilustrado nas Figuras. Termos com relação ao espaço podem pretender abranger diferentes orientações do dispositivo em uso ou em operação além da orientação apre

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58/58 sentada nas figuras. Por exemplo, se o dispositivo nas Figuras for virado, elementos descritos como abaixo ou embaixo de outros elementos ou características estariam, então, orientados acima de outros elementos ou caraterísticas. Assim, o termo exemplificador abaixo pode abranger uma orientação acima ou abaixo. O dispositivo pode ser orientado de outra forma (girado a 90 graus ou em outras orientações) e os descritores relativos ao espaço utilizados no presente documento interpretados em conformidade.

Claims (18)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Sistema de retirada de amostra de semente (10, 110) compreendendo:

   uma montagem de carregamento de semente (12, 112) automatizada;

   uma montagem de retirada de amostra de semente (16, 116) automatizada; e uma montagem de transporte de sementes (14, 114) automatizada;

   caracterizado pelo fato de que:

   a montagem de retirada de amostra (16, 116) possui múltiplos extratores de semente (62, 162) alinhados ao longo de um eixo;

   a montagem de transporte de sementes (14, 114) inclui múltiplos membros de retenção (56, 156), sendo que cada um dos membros de retenção (56, 156) é móvel em relação à montagem de carregamento de sementes (12, 112) e à montagem de retirada de amostra de sementes (16, 116);

   a montagem de transporte de sementes (14, 114) é operável para girar os múltiplos membros de retenção (56, 156) em torno de um eixo, de modo a posicionar um dos múltiplos membros de retenção (56, 156) adjacentes à montagem de carregamento de sementes (12, 112) e outro dentre os membros de retenção (56, 156) adjacente à montagem de retirada de amostra de sementes (16, 116); e o eixo em torno do qual a montagem de transporte de sementes (14, 114) é operável para girar os múltiplos membros de retenção (56, 156) é paralelo ao eixo ao longo do qual os múltiplos extratores (62, 162) estão alinhados.
2. 2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a montagem de transporte de sementes (14, 114) inclui um carrossel de transporte rotativo (60, 160), e em que cada um dos múltiplos membros de retenção (56, 156) é montado no carrossel de transporte (60, 160).

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   2/5
3. 3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que cada um dentre os múltiplos membros de retenção (56, 156) inclui um copo de sucção.
4. 4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a montagem de carregamento de sementes (62, 162) inclui uma unidade de elevador.
5. 5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que cada um dos múltiplos extratores de semente (62, 162) da montagem de retirada de amostra de sementes (16, 116) inclui um canal (74) definido por duas superfícies de rampa (76).

   5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a montagem de carregamento de sementes (62, 162) inclui múltiplas unidades de orientação (188).
6. 7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as múltiplas unidades de orientação (188) incluem, cada uma, um acionador (190).
7. 8. Sistema de retirada de amostra de semente compreendendo:

   uma montagem de carregamento de semente (12, 112) automatizada que inclui um recipiente de sementes;

   uma montagem de transporte de sementes (14, 114) automatizada; e uma montagem de retirada de amostra de semente (16, 116) automatizada;

   caracterizado pelo fato de que:

   a montagem de transporte de sementes (14, 114) automatizada inclui um carrossel de transporte (60, 160) e múltiplos bancos de membros de retenção (56, 156) montados no carrossel de transporte (60, 160);

   a montagem de retirada de amostra (16, 116) automatiza

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   3/5 das inclui múltiplos extratores de sementes (62, 162) automatizados linearmente dispostos ao longo de um eixo adjacente ao carrossel de transporte (60, 160); e o carrossel de transporte (60, 160) é configurado para girar ao redor de um eixo que é paralelo ao eixo linear definido pela disposição dos extratores de sementes (62, 162) automatizados.
8. 9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a montagem de retirada de amostra de semente (16, 116) automatizada inclui vários extratores (62, 162) correspondentes a vários membros de retenção (56, 156) incluídos em um banco da montagem de transporte de sementes (14, 114).
9. 10. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que cada um dos extratores (62, 162) inclui um canal (74) definido por duas superfícies de rampa (76).
10. 11. Sistema, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a montagem de carregamento de sementes (12, 112) inclui múltiplas unidades de orientação (188).
11. 12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que as múltiplas unidades de orientação (188) incluem, cada uma, um atuador (190).
12. 13. Método automatizado para remover amostras de tecido de sementes, caracterizado pelo fato de que o método compreende:

    selecionar uma semente dentre uma pluralidade de sementes;

    engatar a semente selecionada a um membro de retenção (56, 156) de uma montagem de transporte de sementes (14, 114) automatizada;

    girar a montagem de transporte de sementes (14, 114) ao redor de um eixo orientado paralelo à um eixo ao longo do qual os extratores (62,162) de uma montagem de retirada de amostra de sementes (16, 116) automatizada estão alinhados para mover o membro de retenção (56, 156) e a semente selecionada para uma posição adja

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    4/5 cente a um dos extratores (62, 162) da montagem de retirada de amostra de semente (16, 116) automatizada; e remover uma amostra de tecido da semente selecionado de um dos extratores (62, 162).
13. 14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o engate da semente selecionada com um membro de retenção (56, 156) inclui reter a semente selecionada no membro de retenção (56, 156) usando um vácuo.
14. 15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda receber a amostra de tecido removida da semente selecionada em uma bandeja de amostra e receber a semente selecionada a partir da qual a amostra de tecido foi removida em uma bandeja de semente.
15. 16. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda analisar a amostra de tecido para uma ou mais características selecionadas do grupo que consiste em um marcador genético, um polimorfismo de nucleotídeo único, uma repetição de sequência simples, um polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição, um haplótipo, uma etiqueta SNP, um alelo de um marcador genético, um gene, uma sequência derivada de DNA, uma sequência derivada de RNA, um promotor, uma região 5' não tratada de um gene, uma região 3' não tratada de um gene, microRNA, siRNA, um QTL, um marcador satélite, um transgene, mRNA, ds mRNA, um perfil transcricional e um padrão de metilação.
16. 17. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda analisar a amostra de tecido e ou selecionar ou não selecionar a semente a partir da qual a amostra de tecido é removida com base na presença de uma ou mais características na amostra de tecido que sejam geneticamente ligadas a um QTL selecionado do grupo que consiste em tolerância a herbicida, resistência à doença, resistência a inseto ou praga, metabolismo de ácido graxo, proteína ou carboidrato alterado, rendimento de grão

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    5/5 aumentado, óleo aumentado, teor nutricional aumentado, taxas de crescimento aumentadas, tolerância à tensão aumentada, maturidade preferida, propriedades organolépticas acentuadas, características morfológicas alteradas, outros traços agronômicos, traços para usos industriais, traços para atração do consumidor melhorada e uma combinação de traços como um índice de múltiplos traços.
17. 18. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda analisar a amostra de tecido e ou selecionar ou não selecionar a semente da qual a amostra de tecido foi removida com base na presença de uma ou mais características na amostra de tecido que foram geneticamente ligadas a um haplótipo tipo associado a um QTL selecionado do grupo que consiste em tolerância a herbicida, resistência à doença, resistência a inseto ou praga, ácido graxo alterado, metabolismo de proteína ou carboidrato, rendimento de grão aumentado, óleo aumentado, teor nutricional aumentado, taxas de crescimento aumentadas, tolerância à tensão acentuada, maturidade preferida, propriedades organolépticas acentuadas, características morfológicas alteradas, outros traços agronômicos, traços para usos industriais, traços para atração do consumidor melhorada e uma combinação de traços como um índice de múltiplos traços.
18. 19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 28, caracterizado pelo fato de que compreende orientar a semente selecionada em uma orientação desejada, e em que remover a amostra de tecido da semente selecionada inclui remover uma amostra de tecido da semente orientada.