JP2002512816A - 種子の品質を蛍光により決定する方法及び装置 - Google Patents
種子の品質を蛍光により決定する方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、前発芽中、前発芽した、発芽中、及び発芽した種子を分析するための方法及び装置に関し、更に、そのような種子を分類するために、クロロフィル蛍光の量を測定することにより、種子の（前）発芽段階及び品質を決定するための装置に関する。本発明は、クロロフィルの量に基づいて種子が選択される分類装置を製造することができるようにしている。クロロフィル蛍光の強度は、そのクロロフィルがクロロフィルに転化することに直接関係しているので、今度は、発芽の段階及び品質に関して種子を分類することが可能である。今度は、前発芽中、前発芽した、発芽中、及び発芽した種子のクロロフィル蛍光を測定し、これらの蛍光信号の分布を作る分析装置を製造することができる。胡椒種子を用いた試験が記載されている。
Description
【０００１】 本発明は、前発芽(pre-germination)中の種子、前発芽済み種子、及び発芽し
た種子の品質を、電磁波でそれら種子を照射することにより分析及び決定する方
法に関する。種子中に形成されたクロロフィルが、この照射の結果として即発蛍
光を示す。本発明は、少なくとも、種子を電磁波で照射する部分と、クロロフィ
ル蛍光信号を測定する部分からなる、上記種子を分析するための装置に関する。
また、本発明は、少なくとも、種子のための供給機部分、種子を電磁波で照射す
る部分、種子から再発光されたクロロフィル蛍光信号を測定する部分、及び種子
から返ってきたクロロフィル蛍光信号に基づいて作動する分離部分からなる、種
子を分類するための装置に関する。種子とは、胚珠の性的又は非性的受精後に形
成される植物生成物を意味する。クロロフィルとは、クロロフィル分子、葉緑素
、プロトクロロフィル等として知られているクロロフィルのような、クロロフィ
ル分子の全ての形態のものを意味する。
た種子の品質を、電磁波でそれら種子を照射することにより分析及び決定する方
法に関する。種子中に形成されたクロロフィルが、この照射の結果として即発蛍
光を示す。本発明は、少なくとも、種子を電磁波で照射する部分と、クロロフィ
ル蛍光信号を測定する部分からなる、上記種子を分析するための装置に関する。
また、本発明は、少なくとも、種子のための供給機部分、種子を電磁波で照射す
る部分、種子から再発光されたクロロフィル蛍光信号を測定する部分、及び種子
から返ってきたクロロフィル蛍光信号に基づいて作動する分離部分からなる、種
子を分類するための装置に関する。種子とは、胚珠の性的又は非性的受精後に形
成される植物生成物を意味する。クロロフィルとは、クロロフィル分子、葉緑素
、プロトクロロフィル等として知られているクロロフィルのような、クロロフィ
ル分子の全ての形態のものを意味する。
【０００２】 種子に形成されたクロロフィルの量を測定することは、種子の前発芽過程を監
視するよい方法であろう。種子の前発芽及び発芽段階中、クロロフィルが形成さ
れることが見出されている。その結果、種子中のクロロフィルの量は、前発芽中
増加する。種子中に存在する子葉は、種子の発芽中緑色になることがある。プロ
トクロロフィルからなる子葉は、光の影響でクロロフィルに変化する。今日まで
、非破壊的やり方で種子の発芽を監視する方法はなかった。従って、種子中のク
ロロフィル含有量は、種子の発芽過程の進行についてのよい尺度である。
視するよい方法であろう。種子の前発芽及び発芽段階中、クロロフィルが形成さ
れることが見出されている。その結果、種子中のクロロフィルの量は、前発芽中
増加する。種子中に存在する子葉は、種子の発芽中緑色になることがある。プロ
トクロロフィルからなる子葉は、光の影響でクロロフィルに変化する。今日まで
、非破壊的やり方で種子の発芽を監視する方法はなかった。従って、種子中のク
ロロフィル含有量は、種子の発芽過程の進行についてのよい尺度である。
【０００３】 種子は二つの範疇に分類することができる。ｉ）白豆、トウモロコシ、胡椒、
及びキューリの種子のような、赤色及び遠赤光に対しかなり透明な種子外皮を有
する種子、及びii）キャベツ、トマト、及び褐色豆のような、赤色及び遠赤光に
対し半透明な種子外皮を有する種子。本発明により、種子の発芽開始に関してか
なり確実にものを得ることができる。クロロフィルを形成しないか、又は前発芽
中、光の影響下で長い時間経過するまでクロロフィルを形成しない種子は、かな
りの確実さで発芽しないか、又は劣った品質を有する。品質は、発芽力、発芽速
度、発芽の均一性、成長力、正常な苗の％、及び健康さとして定義される。或る
期間の前発芽後、種子中にクロロフィルを形成し、それに基づいて分類される種
子は、一層均一に発芽し、生ずる異常な苗は少ない。この新しい方法により、種
子を特に予め準備することができる。前発芽中、種子はクロロフィルの形成に基
づいて測定される。クロロフィル含有量が或る値に到達した時、種子を乾燥して
戻す。その値は、既知の装置を用いて測定すると、非発芽胡椒種子については約
６ｐＡ、発芽しようとしている胡椒子葉については約２０ｐＡである。このよう
にして種子を発芽について時期を同じにし、それら種子を乾燥し、再び水分を与
えると、それらは非常に均一に発芽し、非常に高い発芽率を与える。開示する方
法を用いることにより、例えば、実で（胡椒又はトマト）、又は畑で（大麦）発
芽した後に種子を更に分別することができる。文献では、これも前発芽と呼ばれ
ている。これらの乾燥されているが、既に発芽した種子は、もはや発芽しないか
、又は異常な苗を生じ、或は大麦の場合には、麦芽製造工程に有害になる。本発
明を使用することにより、発芽中の種子の代謝を研究することができる。就中、
これは、温度、利用できる水の量、及び光のような、発芽に対する外部因子の影
響についての研究に適用することができる。
及びキューリの種子のような、赤色及び遠赤光に対しかなり透明な種子外皮を有
する種子、及びii）キャベツ、トマト、及び褐色豆のような、赤色及び遠赤光に
対し半透明な種子外皮を有する種子。本発明により、種子の発芽開始に関してか
なり確実にものを得ることができる。クロロフィルを形成しないか、又は前発芽
中、光の影響下で長い時間経過するまでクロロフィルを形成しない種子は、かな
りの確実さで発芽しないか、又は劣った品質を有する。品質は、発芽力、発芽速
度、発芽の均一性、成長力、正常な苗の％、及び健康さとして定義される。或る
期間の前発芽後、種子中にクロロフィルを形成し、それに基づいて分類される種
子は、一層均一に発芽し、生ずる異常な苗は少ない。この新しい方法により、種
子を特に予め準備することができる。前発芽中、種子はクロロフィルの形成に基
づいて測定される。クロロフィル含有量が或る値に到達した時、種子を乾燥して
戻す。その値は、既知の装置を用いて測定すると、非発芽胡椒種子については約
６ｐＡ、発芽しようとしている胡椒子葉については約２０ｐＡである。このよう
にして種子を発芽について時期を同じにし、それら種子を乾燥し、再び水分を与
えると、それらは非常に均一に発芽し、非常に高い発芽率を与える。開示する方
法を用いることにより、例えば、実で（胡椒又はトマト）、又は畑で（大麦）発
芽した後に種子を更に分別することができる。文献では、これも前発芽と呼ばれ
ている。これらの乾燥されているが、既に発芽した種子は、もはや発芽しないか
、又は異常な苗を生じ、或は大麦の場合には、麦芽製造工程に有害になる。本発
明を使用することにより、発芽中の種子の代謝を研究することができる。就中、
これは、温度、利用できる水の量、及び光のような、発芽に対する外部因子の影
響についての研究に適用することができる。
【０００４】 種子中のクロロフィルの量を決定する方法は、トカチュク(Tkachuk)及びクジ
ナ(Kuzina)による文献「全菜種穀粒の近赤外反射率によるクロロフィル分析」(C
hlorophyll analysis of whole rapeseed kernels by near infrared reflectan
ce)、Canadian Journal of Plant Science, 62, 875-884 (1982)により知られて
いる。分光光度計を用いて、既知の波長の光ビームを種子に当てる。反射後、装
置は光ビームの吸収分率を決定する。その測定は４００〜２４００ｎｍの範囲で
行われるのが好ましい。今度は反射スペクトルがクロロフィル含有量の尺度にな
る。クロロフィルの含有量は、圧搾した種子の油中に存在するクロロフィル含有
量ができるだけ低くなるようにする目的で決定される。この方法の主たる欠点は
、良好な信頼性のある結果を得るためには、異なった波長、好ましくは１６種類
の波長で測定を行わなければならないことにある。この方法は、分析又は分類装
置として用いるには余りにも感度が悪く、余りにも複雑である。
ナ(Kuzina)による文献「全菜種穀粒の近赤外反射率によるクロロフィル分析」(C
hlorophyll analysis of whole rapeseed kernels by near infrared reflectan
ce)、Canadian Journal of Plant Science, 62, 875-884 (1982)により知られて
いる。分光光度計を用いて、既知の波長の光ビームを種子に当てる。反射後、装
置は光ビームの吸収分率を決定する。その測定は４００〜２４００ｎｍの範囲で
行われるのが好ましい。今度は反射スペクトルがクロロフィル含有量の尺度にな
る。クロロフィルの含有量は、圧搾した種子の油中に存在するクロロフィル含有
量ができるだけ低くなるようにする目的で決定される。この方法の主たる欠点は
、良好な信頼性のある結果を得るためには、異なった波長、好ましくは１６種類
の波長で測定を行わなければならないことにある。この方法は、分析又は分類装
置として用いるには余りにも感度が悪く、余りにも複雑である。
【０００５】 当分野では、クロロフィル蛍光を用いることにより、クロロフィルを測定する
ことができることは知られている。Ｒ．Ｍ．スミリー(Smillie)、Ｓ．Ｅ．ヘザ
リントン(Hetherinton)、Ｒ．Ｎ．グラントレイ（Grantley)、Ｒ．チャップリン
(Chaplin)、及びＮ．Ｌ．ウエイド(Wade)は、「マンゴー及びバナナ果実の収穫
後の生理学及び貯蔵に対するクロロフィル蛍光の適用及びマンゴー栽培品種の冷
却耐性」(Application of cholrophyll fluorescence to postharvest physiolo
gy and storage of mango and banana fruit and the chilling tolreance of m
ango cultivars)、Asian Food Journal, 3(2), 55-59, (1987)の中で、果物の光
合成活性度を測定するためにクロロフィル蛍光技術を用いている。彼らは表皮の
クロロフィル蛍光信号を測定することにより、低温の影響下で成熟中の光合成活
性度の変化を調べている。低温に曝す間にクロロフィル蛍光信号が減少する速度
を用いて、低温に鈍感な品種を選択している。彼らは即発蛍光を測定することに
より、発芽中の種子を経時的に監視し、種子の代謝を監視することが可能である
か否かについては言及していない。しかし、種子の発芽過程及び代謝を監視する
目的で、植物の種子中のクロロフィル含有量を測定することについては問題はな
い。果実及び葉については、クロロフィル蛍光信号は測定中に変化する。なぜな
ら、クロロフィルは光合成の働きをするからである。これは、種子中のクロロフ
ィルとは異なるものである。ここではクロロフィル蛍光の即発量が測定され、従
って、電磁波による種子の照射と即時的なものである。今度は、クロロフィル蛍
光信号の振幅がクロロフィル量の尺度になる。スミリーの測定方法は、合計して
植物材料を暗所へ調節するため１時間、クロロフィル蛍光信号の変化を監視する
ため数秒必要とする。本発明による測定方法は、数分の一秒で行うことができる
。植物物質中の光合成活性度を測定する通常の方法は、Ｕ．シュライバー(Schre
iber)の「新型高周波数変調クロロフィル蛍光測定装置による高速誘導反応速度
の検出」(Detection of rapid induction kinetics with a new type of high f
requency modulated cholrophyll fluorometer)、Photosynthesis Research, 9,
261-272, (1986)に記載されているパルス振幅変調（ＰＡＭ）蛍光測定器を用い
ることを含んでいる。光合成活性度は、植物材料中のクロロフィルの量に直接依
存するものではない。しかし、クロロフィル蛍光信号はクロロフィルの量に直接
依存する。従って、光合成活性度を決定するためには、クロロフィルの量に対す
る補正を行なわなければならない。これは、クロロフィルの量に左右されない指
数を計算することにより行われる。しかし、本発明による記載の方法は、クロロ
フィルの量の尺度として、測定したクロロフィル蛍光量を用いる。
ことができることは知られている。Ｒ．Ｍ．スミリー(Smillie)、Ｓ．Ｅ．ヘザ
リントン(Hetherinton)、Ｒ．Ｎ．グラントレイ（Grantley)、Ｒ．チャップリン
(Chaplin)、及びＮ．Ｌ．ウエイド(Wade)は、「マンゴー及びバナナ果実の収穫
後の生理学及び貯蔵に対するクロロフィル蛍光の適用及びマンゴー栽培品種の冷
却耐性」(Application of cholrophyll fluorescence to postharvest physiolo
gy and storage of mango and banana fruit and the chilling tolreance of m
ango cultivars)、Asian Food Journal, 3(2), 55-59, (1987)の中で、果物の光
合成活性度を測定するためにクロロフィル蛍光技術を用いている。彼らは表皮の
クロロフィル蛍光信号を測定することにより、低温の影響下で成熟中の光合成活
性度の変化を調べている。低温に曝す間にクロロフィル蛍光信号が減少する速度
を用いて、低温に鈍感な品種を選択している。彼らは即発蛍光を測定することに
より、発芽中の種子を経時的に監視し、種子の代謝を監視することが可能である
か否かについては言及していない。しかし、種子の発芽過程及び代謝を監視する
目的で、植物の種子中のクロロフィル含有量を測定することについては問題はな
い。果実及び葉については、クロロフィル蛍光信号は測定中に変化する。なぜな
ら、クロロフィルは光合成の働きをするからである。これは、種子中のクロロフ
ィルとは異なるものである。ここではクロロフィル蛍光の即発量が測定され、従
って、電磁波による種子の照射と即時的なものである。今度は、クロロフィル蛍
光信号の振幅がクロロフィル量の尺度になる。スミリーの測定方法は、合計して
植物材料を暗所へ調節するため１時間、クロロフィル蛍光信号の変化を監視する
ため数秒必要とする。本発明による測定方法は、数分の一秒で行うことができる
。植物物質中の光合成活性度を測定する通常の方法は、Ｕ．シュライバー(Schre
iber)の「新型高周波数変調クロロフィル蛍光測定装置による高速誘導反応速度
の検出」(Detection of rapid induction kinetics with a new type of high f
requency modulated cholrophyll fluorometer)、Photosynthesis Research, 9,
261-272, (1986)に記載されているパルス振幅変調（ＰＡＭ）蛍光測定器を用い
ることを含んでいる。光合成活性度は、植物材料中のクロロフィルの量に直接依
存するものではない。しかし、クロロフィル蛍光信号はクロロフィルの量に直接
依存する。従って、光合成活性度を決定するためには、クロロフィルの量に対す
る補正を行なわなければならない。これは、クロロフィルの量に左右されない指
数を計算することにより行われる。しかし、本発明による記載の方法は、クロロ
フィルの量の尺度として、測定したクロロフィル蛍光量を用いる。
【０００６】 Ｈ．Ｋ．リヒテンサラー(Lichtenthaler)の「植物中のストレス検出のための
道具としての生体内クロロフィル蛍光」(In vivo cholrophyll fluorescence as
a tol for stress detection in plants)〔「光合成におけるクロロフィル蛍光
の適用」(Application of Chlorophyll Fluorescence in Photosynthesis)、Ｈ
．Ｋ．リヒテンサラー編集、ドルドレヒト(Dordrecht)、Kluwer Academic Press
、１９８８年、第１２１頁〜１４１頁〕によれば、光合成測定によりクロロフィ
ルの量を測定することはできない。クロロフィル蛍光を用いて光合成を計算する
ために測定されるパラメーターは、クロロフィルの量が減少すると、信号強度を
増大することさえある。これは、クロロフィルの濃度が一層低いため減少する発
光クロロフィル蛍光が再吸収される結果である。ＩＧＡＲＳＳ’８７シンポジウ
ム予稿集〔Ann. Arbor. Mi(USA) 18-21 May (1987) 1201-1209〕の「葉の反射率
及びクロロフィル蛍光信号」(Reflectance and cholrophyll fluorescence sign
atures of leaves)の中で、Ｈ．Ｋ．リヒテンサラー及びＣ．ブッシュマン(Busc
hmann)は、葉の約６９０及び７３０ｎｍでのクロロフィル蛍光信号は、クロロフ
ィル量に対し直線的ではないことを示している。比較的低い量のクロロフィルが
、大きなクロロフィル蛍光信号を発することがあることも示されている。これら
の二つの論文から、クロロフィル量とクロロフィル蛍光信号との間に関係がある
ことを予測することはできないことを文献は示していると思われる。従って、ク
ロロフィル蛍光の分野の専門家が、クロロフィル蛍光を用いてクロロフィル量の
増大を決定するようなことはやりそうもないことであった。 従って、本発明の目的は、種子を破壊することなく、前発芽中に形成されたク
ロロフィルの量に基づき品質及び発芽段階に関して種子を分類することができる
方法を与えることにある。本発明の特徴は、種子の内部のクロロフィル蛍光を測
定する感度が高く、速度が大きいことである。本発明の更に別な目的は、種子を
品質及び発芽段階に関して迅速且つ正確に分析し、分類することができる装置を
与えることである。 本発明による方法は、電磁波が種子中に存在するクロロフィルが即発蛍光を示
す波長を有し、その蛍光を測定することを特徴とする。 本発明による方法は、電磁波が種子中に存在するクロロフィルが即発蛍光を示
す波長を有し、その蛍光を測定部分で測定することを特徴とする、前文で述べた
ような装置で非常によく行うことができる。
道具としての生体内クロロフィル蛍光」(In vivo cholrophyll fluorescence as
a tol for stress detection in plants)〔「光合成におけるクロロフィル蛍光
の適用」(Application of Chlorophyll Fluorescence in Photosynthesis)、Ｈ
．Ｋ．リヒテンサラー編集、ドルドレヒト(Dordrecht)、Kluwer Academic Press
、１９８８年、第１２１頁〜１４１頁〕によれば、光合成測定によりクロロフィ
ルの量を測定することはできない。クロロフィル蛍光を用いて光合成を計算する
ために測定されるパラメーターは、クロロフィルの量が減少すると、信号強度を
増大することさえある。これは、クロロフィルの濃度が一層低いため減少する発
光クロロフィル蛍光が再吸収される結果である。ＩＧＡＲＳＳ’８７シンポジウ
ム予稿集〔Ann. Arbor. Mi(USA) 18-21 May (1987) 1201-1209〕の「葉の反射率
及びクロロフィル蛍光信号」(Reflectance and cholrophyll fluorescence sign
atures of leaves)の中で、Ｈ．Ｋ．リヒテンサラー及びＣ．ブッシュマン(Busc
hmann)は、葉の約６９０及び７３０ｎｍでのクロロフィル蛍光信号は、クロロフ
ィル量に対し直線的ではないことを示している。比較的低い量のクロロフィルが
、大きなクロロフィル蛍光信号を発することがあることも示されている。これら
の二つの論文から、クロロフィル量とクロロフィル蛍光信号との間に関係がある
ことを予測することはできないことを文献は示していると思われる。従って、ク
ロロフィル蛍光の分野の専門家が、クロロフィル蛍光を用いてクロロフィル量の
増大を決定するようなことはやりそうもないことであった。 従って、本発明の目的は、種子を破壊することなく、前発芽中に形成されたク
ロロフィルの量に基づき品質及び発芽段階に関して種子を分類することができる
方法を与えることにある。本発明の特徴は、種子の内部のクロロフィル蛍光を測
定する感度が高く、速度が大きいことである。本発明の更に別な目的は、種子を
品質及び発芽段階に関して迅速且つ正確に分析し、分類することができる装置を
与えることである。 本発明による方法は、電磁波が種子中に存在するクロロフィルが即発蛍光を示
す波長を有し、その蛍光を測定することを特徴とする。 本発明による方法は、電磁波が種子中に存在するクロロフィルが即発蛍光を示
す波長を有し、その蛍光を測定部分で測定することを特徴とする、前文で述べた
ような装置で非常によく行うことができる。
【０００７】 本発明は、存在するクロロフィルに非常に特徴的な蛍光の測定に基づいている
。種子の色に影響を与えるが、蛍光を発しない他の物質は、蛍光信号に関与しな
い。本発明によれば、種子中の、クロロフィル量の僅かな違いでも示すことがで
きる。なぜなら、原理的に、蛍光測定は非常に敏感だからである。
。種子の色に影響を与えるが、蛍光を発しない他の物質は、蛍光信号に関与しな
い。本発明によれば、種子中の、クロロフィル量の僅かな違いでも示すことがで
きる。なぜなら、原理的に、蛍光測定は非常に敏感だからである。
【０００８】 本発明によれば、今度は、個々の種子のクロロフィル含有量の差を、一見して
外皮が全体的に不均質に着色し、透明でない場合でも、迅速に示すことができる
ことが明らかである。文献では、根の先端が見えるようになる前に、種子の発芽
段階に関してクロロフィル蛍光の量を測定する非破壊的データは知られていない
。クロロフィル含有量を測定するのに適した方法は、クロロフィル分子の少なく
とも一部分を電磁波、好ましくは４００〜７００ｎｍの波長を持つ電磁波で照射
し、その結果クロロフィル分子の少なくとも一部分を電気的に励起することを含
んでいる。励起された分子は、主にそれらのエネルギーを熱発散により失い、約
３％が蛍光の発光により失われ、その蛍光は６００〜８００ｎｍで測定されるの
が好ましい。
外皮が全体的に不均質に着色し、透明でない場合でも、迅速に示すことができる
ことが明らかである。文献では、根の先端が見えるようになる前に、種子の発芽
段階に関してクロロフィル蛍光の量を測定する非破壊的データは知られていない
。クロロフィル含有量を測定するのに適した方法は、クロロフィル分子の少なく
とも一部分を電磁波、好ましくは４００〜７００ｎｍの波長を持つ電磁波で照射
し、その結果クロロフィル分子の少なくとも一部分を電気的に励起することを含
んでいる。励起された分子は、主にそれらのエネルギーを熱発散により失い、約
３％が蛍光の発光により失われ、その蛍光は６００〜８００ｎｍで測定されるの
が好ましい。
【０００９】 本発明により、夫々の種子のクロロフィル蛍光の強度を別々に測定した場合、
それら種子を前発芽段階及び品質に関して分析し、分類することができる。
それら種子を前発芽段階及び品質に関して分析し、分類することができる。
【００１０】 本発明は、非常に敏感であり、全く非破壊的で非常に速い。これらは本発明の
特徴であり、それによりクロロフィル蛍光の量に基づいて種子を選択することが
できる分類装置を製造することができる。クロロフィルによる蛍光の量は、種子
中でプロトクロロフィルがクロロフィルへ転化することに直接関係しているので
、前発芽の段階及び品質に関する分類が今度可能になっている。
特徴であり、それによりクロロフィル蛍光の量に基づいて種子を選択することが
できる分類装置を製造することができる。クロロフィルによる蛍光の量は、種子
中でプロトクロロフィルがクロロフィルへ転化することに直接関係しているので
、前発芽の段階及び品質に関する分類が今度可能になっている。
【００１１】 本発明による方法は、種子の品質を検査するために行われる発芽試験中、発芽
の開始に関して種子を分類するためにも用いることができる。発芽試験では、種
子が苗を生ずるか否かを既に非常に速い段階で予測することが重要である。現在
の発芽試験は、根の先端が現れた時に種子を目で見て分類するので、極めて主観
的である。この観察は見る人に左右され、労力のかかるものである。本発明を用
いることにより、種子はクロロフィル含有量に基づいて発芽に関して分類するこ
とができ、従って、発芽試験は自動化され、客観的に行うことができるようにな
る。本発明の別の利点は、発芽の遥かに速い段階で種子を分類することができる
ことであり、それは発芽試験を行うに当たって時間が節約されることを意味する
。勿論、発芽の更に進んだ段階、即ち、根以外の植物部分が種子から現れた時で
も、クロロフィルの形成に基づいて種子を分析選択することも可能である。それ
らの例は胚珠及び子葉である。多くの種類の種子についてこれらの植物部分はク
ロロフィルを含んでいる。上で述べたのと同様なやり方で、それらの種子をクロ
ロフィルの出現及び形成に基づいて分類及び分析することができる。
の開始に関して種子を分類するためにも用いることができる。発芽試験では、種
子が苗を生ずるか否かを既に非常に速い段階で予測することが重要である。現在
の発芽試験は、根の先端が現れた時に種子を目で見て分類するので、極めて主観
的である。この観察は見る人に左右され、労力のかかるものである。本発明を用
いることにより、種子はクロロフィル含有量に基づいて発芽に関して分類するこ
とができ、従って、発芽試験は自動化され、客観的に行うことができるようにな
る。本発明の別の利点は、発芽の遥かに速い段階で種子を分類することができる
ことであり、それは発芽試験を行うに当たって時間が節約されることを意味する
。勿論、発芽の更に進んだ段階、即ち、根以外の植物部分が種子から現れた時で
も、クロロフィルの形成に基づいて種子を分析選択することも可能である。それ
らの例は胚珠及び子葉である。多くの種類の種子についてこれらの植物部分はク
ロロフィルを含んでいる。上で述べたのと同様なやり方で、それらの種子をクロ
ロフィルの出現及び形成に基づいて分類及び分析することができる。
【００１２】 本発明は、多くの種類の園芸作物、農業作物、装飾植物、及び森林作物の種子
に対して適用することができる。本発明は、発芽過程中にクロロフィルの量が変
化し、種子外皮がクロロフィルの励起光及びクロロフィルの蛍光に対し（半）透
明である種子、及び種子から出た植物部分がクロロフィルを含んでいる種子に対
して有効である。
に対して適用することができる。本発明は、発芽過程中にクロロフィルの量が変
化し、種子外皮がクロロフィルの励起光及びクロロフィルの蛍光に対し（半）透
明である種子、及び種子から出た植物部分がクロロフィルを含んでいる種子に対
して有効である。
【００１３】 図１に示したような装置でクロロフィル測定を行うのが好ましい。これは、装
置の簡単な態様である。６５０ｎｍの所に最大発光を有するＬＥＤの光を、６５
６ｎｍの所の狭いバンドフィルタにより濾波する。ビームスリットは、レンズの
方向に約５０％のＬＥＤ光を反射し、それらレンズは種子の上に光を集中させる
。このようにして、クロロフィル分子の少なくとも一部分が電気的に励起される
。励起されたクロロフィル分子の少なくとも一部分は、蛍光を発しながら基底状
態に落ちる。クロロフィル蛍光の少なくとも一部分は同じレンズに捕捉される。
フィルタは、主に７３０ｎｍ近辺の蛍光が光ダイオードによって検出されるのを
確実にする。ロックイン(lock-in)増幅器は、適当な周波数で変調深さ(modulati
on depth)１００％、及び使用率(duty cycle)５０％でＬＥＤ光を変調する。こ
のようにして、蛍光も同じ周波数で変調される。光ダイオードの交流は、ロック
イン増幅器中で蛍光強度に比例する信号に変換される。その検出器は、分類装置
の中に組立ることができる。例えば、クロロフィル蛍光を測定した後、続いてマ
イクロプロセッサーのような電気回路と共にバルブを操作することができ、その
バルブは予め決定された値よりも大きいか又は小さい信号を有する種子を主たる
流れから取り出す。バルブにより主たる流れから分類することは、空気流、液体
パルス、又は機械的バルブのようなどのような既知の原理を用いて行なってもよ
い。分類は、空気中の種子に対して行うことができるが、液体中に含まれている
種子に対しても行うことができることを指摘しておきたい。液体中での分類は、
例えば、発芽液体中で行うことができ、その中で種子は発芽により連続的方法で
分類される。
置の簡単な態様である。６５０ｎｍの所に最大発光を有するＬＥＤの光を、６５
６ｎｍの所の狭いバンドフィルタにより濾波する。ビームスリットは、レンズの
方向に約５０％のＬＥＤ光を反射し、それらレンズは種子の上に光を集中させる
。このようにして、クロロフィル分子の少なくとも一部分が電気的に励起される
。励起されたクロロフィル分子の少なくとも一部分は、蛍光を発しながら基底状
態に落ちる。クロロフィル蛍光の少なくとも一部分は同じレンズに捕捉される。
フィルタは、主に７３０ｎｍ近辺の蛍光が光ダイオードによって検出されるのを
確実にする。ロックイン(lock-in)増幅器は、適当な周波数で変調深さ(modulati
on depth)１００％、及び使用率(duty cycle)５０％でＬＥＤ光を変調する。こ
のようにして、蛍光も同じ周波数で変調される。光ダイオードの交流は、ロック
イン増幅器中で蛍光強度に比例する信号に変換される。その検出器は、分類装置
の中に組立ることができる。例えば、クロロフィル蛍光を測定した後、続いてマ
イクロプロセッサーのような電気回路と共にバルブを操作することができ、その
バルブは予め決定された値よりも大きいか又は小さい信号を有する種子を主たる
流れから取り出す。バルブにより主たる流れから分類することは、空気流、液体
パルス、又は機械的バルブのようなどのような既知の原理を用いて行なってもよ
い。分類は、空気中の種子に対して行うことができるが、液体中に含まれている
種子に対しても行うことができることを指摘しておきたい。液体中での分類は、
例えば、発芽液体中で行うことができ、その中で種子は発芽により連続的方法で
分類される。
【００１４】 種子バッチの試料中のクロロフィル量の分布について種子を分析するのは、種
子分類に好ましい同じ装置を用いて行うことができるが、今度は分類は行う必要
はない。種子のクロロフィル蛍光信号は、例えば、マイクロプロセッサーのメモ
リー中、又は光学的又は磁気的ディスクに記憶させる。測定されたクロロフィル
蛍光信号は、例えば、表の形、或は図形又はヒストグラムの形にプロットし、ク
ロロフィル蛍光信号の分布が目で見て分かるようにする。前発芽した又は発芽中
の種子の分析は、電子カメラを用いて行うこともできる。カメラの像を用いて、
幾つかの種子のクロロフィル蛍光像を同時に測定する。その後、全ての測定種子
のクロロフィル蛍光信号の分布についての概観を、例えばヒストグラムの形で与
えることができる。更に、この好ましい装置で種子の発芽を時間の経過と共に監
視することができる。これは、例えば、或る閾値よりも高いクロロフィル蛍光信
号の値を有する規則的間隔で種子を分類することにより行うことができる。
子分類に好ましい同じ装置を用いて行うことができるが、今度は分類は行う必要
はない。種子のクロロフィル蛍光信号は、例えば、マイクロプロセッサーのメモ
リー中、又は光学的又は磁気的ディスクに記憶させる。測定されたクロロフィル
蛍光信号は、例えば、表の形、或は図形又はヒストグラムの形にプロットし、ク
ロロフィル蛍光信号の分布が目で見て分かるようにする。前発芽した又は発芽中
の種子の分析は、電子カメラを用いて行うこともできる。カメラの像を用いて、
幾つかの種子のクロロフィル蛍光像を同時に測定する。その後、全ての測定種子
のクロロフィル蛍光信号の分布についての概観を、例えばヒストグラムの形で与
えることができる。更に、この好ましい装置で種子の発芽を時間の経過と共に監
視することができる。これは、例えば、或る閾値よりも高いクロロフィル蛍光信
号の値を有する規則的間隔で種子を分類することにより行うことができる。
【００１５】 上記好ましい分類及び分析装置では、ＬＥＤをフィルタを有するランプ又はレ
ーザにより置き換えることができることは当業者には分かるであろう。更に、光
ダイオードのための光増幅器又は電子カメラを用いることもできる。例えば、カ
メラは、多数の種子のクロロフィル蛍光像を作り、それによりクロロフィルの分
布、又は個々の種子のクロロフィル蛍光像を作るために用いることができる。
ーザにより置き換えることができることは当業者には分かるであろう。更に、光
ダイオードのための光増幅器又は電子カメラを用いることもできる。例えば、カ
メラは、多数の種子のクロロフィル蛍光像を作り、それによりクロロフィルの分
布、又は個々の種子のクロロフィル蛍光像を作るために用いることができる。
【００１６】 本発明は、種子分別装置で用いることもできる。それは、あらゆる種類の分別
装置として組立ることができる。本発明は、特に既知の色分類装置に用いること
ができる。光源は、電磁波源（例えば、レーザ）により置き換えることができ、
色測定器は光ダイオードにより置き換えることができる。また、前発芽中の発芽
液体中の種子を測定することもできる。
装置として組立ることができる。本発明は、特に既知の色分類装置に用いること
ができる。光源は、電磁波源（例えば、レーザ）により置き換えることができ、
色測定器は光ダイオードにより置き換えることができる。また、前発芽中の発芽
液体中の種子を測定することもできる。
【００１７】 本発明を、多数の実施例に基づいて次に説明する。 （実施例） 次の実施例では、個々の種子の内部のクロロフィル蛍光信号を、本発明による
方法を用いて測定した。試験は胡椒種子(Capsicum annuum)を用いて行なった。
方法を用いて測定した。試験は胡椒種子(Capsicum annuum)を用いて行なった。
【００１８】 例１ ２００個の胡椒種子(Capsicum annuum)のクロロフィル蛍光信号を、本発明を
用いて個々に測定し、種子の両側の異なった点で発芽中の時間と共に測定した。
発芽試験は、暗い中で２０℃（１６時間）、明るい中で３０℃（８時間）として
２０℃〜３０℃の交互に変動する温度で発芽室中のプラスチック皿に入れた０．
２％ＫＮＯ３水溶液を用いて湿潤させた濾紙上で行なった。１３６時間後、根先
端の出現について種子を目で検査した。図２には、発芽種子及び非発芽種子の測
定結果がプロットされている。パネルＡでは、平均２０個の非発芽種子及び１８
０個発芽種子がプロットされた。発芽した種子のクロロフィル蛍光信号の増大は
指数関数的挙動を示している。しかし、非発芽種子は信号の大きさに殆ど増大は
示していない。パネルＢでは、二つの発芽した種子及び二つの非発芽種子につい
て個々の信号をプロットしてある。９６時間後、それら二つの種子は発芽した(g
erm)。発芽する種子についてのこの新しい測定方法では、発芽過程が測定され、
クロロフィル蛍光を用いて監視することができる。
用いて個々に測定し、種子の両側の異なった点で発芽中の時間と共に測定した。
発芽試験は、暗い中で２０℃（１６時間）、明るい中で３０℃（８時間）として
２０℃〜３０℃の交互に変動する温度で発芽室中のプラスチック皿に入れた０．
２％ＫＮＯ３水溶液を用いて湿潤させた濾紙上で行なった。１３６時間後、根先
端の出現について種子を目で検査した。図２には、発芽種子及び非発芽種子の測
定結果がプロットされている。パネルＡでは、平均２０個の非発芽種子及び１８
０個発芽種子がプロットされた。発芽した種子のクロロフィル蛍光信号の増大は
指数関数的挙動を示している。しかし、非発芽種子は信号の大きさに殆ど増大は
示していない。パネルＢでは、二つの発芽した種子及び二つの非発芽種子につい
て個々の信号をプロットしてある。９６時間後、それら二つの種子は発芽した(g
erm)。発芽する種子についてのこの新しい測定方法では、発芽過程が測定され、
クロロフィル蛍光を用いて監視することができる。
【００１９】 例２ 胡椒種子(Capsicum annuum)のクロロフィル蛍光信号を、本発明を用いて個々
に測定し、次に蛍光分布に基づいて二つの種類に分類した。この実施例では、Ｌ
ＥＤの代わりにレーザを用いた。低い種類というのは、２２５ｐＡより低いクロ
ロフィル蛍光信号を有する種子のことであり、高い種類というのは、２２５ｐＡ
に等しいか又はそれより大きい信号を有する種子のことである。二つの種類の％
で表した分布を表２に与える。発芽試験は、暗い中で２０℃（１６時間）、明る
い中で３０℃（８時間）として２０℃〜３０℃の交互に変動する温度で発芽室中
のプラスチック皿に入れた０．２％ＫＮＯ３水溶液を用いて湿潤させた濾紙上で
行なった。種子試験についてのＩＳＴＡ（１９９６）国際規則、Seed Science a
nd Technology 24に従って種子及び苗を評価した。この例では、種子の約1/3が
既に発芽していた。このことは目で見ることができた。なぜなら、種子は褐色の
根先端を示していたからである。胡椒種子は果実の中に含まれており、それは種
子が熟した後、大きな水分含有量を持っている。それらの湿潤した環境の結果と
して、胡椒種子は依然として光合成に対し活性であることができる。完全に熟し
た後では、胡椒種子は果実中で発芽し得る。種子を乾燥した後、果実の中で既に
発芽していた種子は最早発芽しないか、又は異常な苗を生ずる。低い蛍光を示す
種類の種子は８４％の良好な初期発生を与えるのに対し、高い種類の初期発生は
５４％であった。対照と比較して、このことは１７％の改良になる。種類のこの
選択では、低い種類の方が高い種類よりも良い品質を持つことは明らかである。
に測定し、次に蛍光分布に基づいて二つの種類に分類した。この実施例では、Ｌ
ＥＤの代わりにレーザを用いた。低い種類というのは、２２５ｐＡより低いクロ
ロフィル蛍光信号を有する種子のことであり、高い種類というのは、２２５ｐＡ
に等しいか又はそれより大きい信号を有する種子のことである。二つの種類の％
で表した分布を表２に与える。発芽試験は、暗い中で２０℃（１６時間）、明る
い中で３０℃（８時間）として２０℃〜３０℃の交互に変動する温度で発芽室中
のプラスチック皿に入れた０．２％ＫＮＯ３水溶液を用いて湿潤させた濾紙上で
行なった。種子試験についてのＩＳＴＡ（１９９６）国際規則、Seed Science a
nd Technology 24に従って種子及び苗を評価した。この例では、種子の約1/3が
既に発芽していた。このことは目で見ることができた。なぜなら、種子は褐色の
根先端を示していたからである。胡椒種子は果実の中に含まれており、それは種
子が熟した後、大きな水分含有量を持っている。それらの湿潤した環境の結果と
して、胡椒種子は依然として光合成に対し活性であることができる。完全に熟し
た後では、胡椒種子は果実中で発芽し得る。種子を乾燥した後、果実の中で既に
発芽していた種子は最早発芽しないか、又は異常な苗を生ずる。低い蛍光を示す
種類の種子は８４％の良好な初期発生を与えるのに対し、高い種類の初期発生は
５４％であった。対照と比較して、このことは１７％の改良になる。種類のこの
選択では、低い種類の方が高い種類よりも良い品質を持つことは明らかである。
【００２０】 表２ 分類しない胡椒種子（対照）及びクロロフィル蛍光により二つの種類に分類し
た後の胡椒種子の品質
た後の胡椒種子の品質
【図１】 この発明の方法で使用する装置の概略図(説明図)である。
【図２】 図２のＡ及びＢは、発芽種子及び非発芽種子の測定結果をプロットしたグラフ
である。
である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年５月１５日（２０００．５．１５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】 Ｈ．Ｋ．リヒテンサラー(Lichtenthaler)の「植物中のストレス検出のための
道具としての生体内クロロフィル蛍光」(In vivo cholrophyll fluorescence as
a tol for stress detection in plants)〔「光合成におけるクロロフィル蛍光
の適用」(Application of Chlorophyll Fluorescence in Photosynthesis)、Ｈ
．Ｋ．リヒテンサラー編集、ドルドレヒト(Dordrecht)、Kluwer Academic Press
、１９８８年、第１２１頁〜１４１頁〕によれば、光合成測定によりクロロフィ
ルの量を測定することはできない。クロロフィル蛍光を用いて光合成を計算する
ために測定されるパラメーターは、クロロフィルの量が減少すると、信号強度を
増大することさえある。これは、クロロフィルの濃度が一層低いため減少する発
光クロロフィル蛍光が再吸収される結果である。ＩＧＡＲＳＳ’８７シンポジウ
ム予稿集〔Ann. Arbor. Mi(USA) 18-21 May (1987) 1201-1209〕の「葉の反射率
及びクロロフィル蛍光信号」(Reflectance and cholrophyll fluorescence sign
atures of leaves)の中で、Ｈ．Ｋ．リヒテンサラー及びＣ．ブッシュマン(Busc
hmann)は、葉の約６９０及び７３０ｎｍでのクロロフィル蛍光信号は、クロロフ
ィル量に対し直線的ではないことを示している。比較的低い量のクロロフィルが
、大きなクロロフィル蛍光信号を発することがあることも示されている。これら
の二つの論文から、クロロフィル量とクロロフィル蛍光信号との間に関係がある
ことを予測することはできないことを文献は示していると思われる。従って、ク
ロロフィル蛍光の分野の専門家が、クロロフィル蛍光を用いてクロロフィル量の
増大を決定するようなことはやりそうもないことであった。 ＷＯ ９７／４２４８９号明細書は、種子の成長及び品質を決定するための方
法；並びに、その方法を用いて種子を分類するための装置を開示する。この方法
は、種子中に存在するクロロフィルが即発蛍光(prompt fluorescence)を示すよ
うな波長を有する電磁波を、種子に照射する段階を含む。ＷＯ ９７／４２４８
９号明細書は主として、乾燥種子の成熟度を評価することに関する。クロロフィ
ルの蛍光の量を測定することは、種子の成熟度を評価するための優れた方法であ
ることが見出されている。種子が成熟するのと同時に、種子中に存在するクロロ
フィルは破壊されるように思われた。更に、種子中にクラックを有する種子は、
一層大きいクロロフィル蛍光信号を示すように思えた。この方法は、非破壊であ
り、しかも、種子が成熟する間の種子の色彩の変化に基づく既知の方法よりも感
度の一層高いものである。これらの種子は、複数のクラスに分割され、それらの
クロロフィル蛍光信号に基づいて分類される。 ＧＢ−Ａ２３０１７８７号明細書は、種子等の個々の物品を分離し、一定の順
序に配列するための装置を開示する。一つの具体例において、その装置は、分離
され一定の順序に配列された個々の種子を計数するための手段と、指定された大
きさの規準を満たさない物品を検出し排除するための手段とを更に含む。これら
物品の大きさは、光線を遮蔽する手段によって決定される。測定され得る、物品
の更なる特性には、腐りかけている種子の上に生じているある種のカビの蛍光が
含まれる。ＧＢ−Ａ２３０１７８７号明細書は、クロロフィルの蛍光が種子の発
芽段階を決定するのに使用し得るであろうことについては開示していない。 Ｍ．ボグダノビック(Bogdanovic)等は、「Photosynthetica(光合成)(Prague)
，２３，６７４〜６７７（１９８９）」の中で、「生体内のクロロフィルは、暗
所及び明所中における初期発芽段階の間、Pinus nigra Arn. の子葉の中に形成
されるということに関する、吸収スペクトルと蛍光発光スペクトルとを用いた研
究」について述べている。この研究から、暗所中のクロロフィルは胚芽の子葉（
第一葉）中に形成されるように思える。更に、暗所で形成されるクロロフィルと
明所で形成されるとの間の特殊な相違について研究が行われている。クロロフィ
ルを測定する前に、種子から胚芽は取り出されている。 ケミカルアブストラクト(Chemical Abstract) 114,182269x(1991)は、暗所で
発芽させた被子植物の種子中における、光依存性クロロフィルの生合成の一連の
酵素触媒反応(biosynthetic pathway)を開示する。蛍光を用いて、クロロフィル
の痕跡量が検出された。期待されたものとは逆に、小麦の苗及び松の苗木には、
暗所でクロロフィルが形成されることが証明された。 ショウワーライン(Scheurlein)等は、「Physiologia plantarum, 73, 505〜55
1 (1988)」の中で、「シダ Deryopteris palacea を陽性に(positively)光発芽
させた胞子を青色光で励起して発芽させることを決定する方法」を述べている。 従って、本発明の目的は、前発芽の間に形成されるクロロフィルの量に基づき
、種子を破壊しないで、品質と発芽段階とに関して種子を分類する方法を可能に
する方法を提供することにある。本発明の特徴は、高感度で高速であるため、種
子内部のクロロフィル蛍光を測定することができることである。本発明の更なる
目的は、種子の発芽段階に基づいて趣旨を分類する方法を提供することにある。 本発明によると、発芽条件下に置かれていた種子の発芽段階を決定するための
方法において、種子のクロロフィルに蛍光を発することのできる波長を含む電磁
波を種子に照射し；種子のクロロフィルを励起するのに使用される波長を濾波す
ることのできるフィルタを通して、種子から返ってくる信号を通過させて、クロ
ロフィル蛍光信号を得；次いで、その信号を測定する；諸段階を含む、上記決定
方法が提供される。 本発明によると更に、発芽条件下に置かれていた種子の発芽段階を分類する方
法において、各々種子をそれぞれ照射領域に供給し；その照射領域内の種子に、
前記種子のクロロフィルが蛍光を放つようにさせ得る波長を有する電磁波を照射
し；前記種子から返ってきた信号を、該種子のクロロフィルを励起するのに使用
される波長を濾波することのできるフィルタを通して通過させ、クロロフィル蛍
光信号を得て、該信号を測定し；次いで、前記種子をそれらの個々のクロロフィ
ル蛍光信号に基づくクラスに分離する；諸段階を含み、しかも、前記クラスを定
める値は、既知の発芽特性を有する種子の試料のクロロフィル蛍光信号の分布に
基づいて選ぶ、上記分類方法が提供される。
道具としての生体内クロロフィル蛍光」(In vivo cholrophyll fluorescence as
a tol for stress detection in plants)〔「光合成におけるクロロフィル蛍光
の適用」(Application of Chlorophyll Fluorescence in Photosynthesis)、Ｈ
．Ｋ．リヒテンサラー編集、ドルドレヒト(Dordrecht)、Kluwer Academic Press
、１９８８年、第１２１頁〜１４１頁〕によれば、光合成測定によりクロロフィ
ルの量を測定することはできない。クロロフィル蛍光を用いて光合成を計算する
ために測定されるパラメーターは、クロロフィルの量が減少すると、信号強度を
増大することさえある。これは、クロロフィルの濃度が一層低いため減少する発
光クロロフィル蛍光が再吸収される結果である。ＩＧＡＲＳＳ’８７シンポジウ
ム予稿集〔Ann. Arbor. Mi(USA) 18-21 May (1987) 1201-1209〕の「葉の反射率
及びクロロフィル蛍光信号」(Reflectance and cholrophyll fluorescence sign
atures of leaves)の中で、Ｈ．Ｋ．リヒテンサラー及びＣ．ブッシュマン(Busc
hmann)は、葉の約６９０及び７３０ｎｍでのクロロフィル蛍光信号は、クロロフ
ィル量に対し直線的ではないことを示している。比較的低い量のクロロフィルが
、大きなクロロフィル蛍光信号を発することがあることも示されている。これら
の二つの論文から、クロロフィル量とクロロフィル蛍光信号との間に関係がある
ことを予測することはできないことを文献は示していると思われる。従って、ク
ロロフィル蛍光の分野の専門家が、クロロフィル蛍光を用いてクロロフィル量の
増大を決定するようなことはやりそうもないことであった。 ＷＯ ９７／４２４８９号明細書は、種子の成長及び品質を決定するための方
法；並びに、その方法を用いて種子を分類するための装置を開示する。この方法
は、種子中に存在するクロロフィルが即発蛍光(prompt fluorescence)を示すよ
うな波長を有する電磁波を、種子に照射する段階を含む。ＷＯ ９７／４２４８
９号明細書は主として、乾燥種子の成熟度を評価することに関する。クロロフィ
ルの蛍光の量を測定することは、種子の成熟度を評価するための優れた方法であ
ることが見出されている。種子が成熟するのと同時に、種子中に存在するクロロ
フィルは破壊されるように思われた。更に、種子中にクラックを有する種子は、
一層大きいクロロフィル蛍光信号を示すように思えた。この方法は、非破壊であ
り、しかも、種子が成熟する間の種子の色彩の変化に基づく既知の方法よりも感
度の一層高いものである。これらの種子は、複数のクラスに分割され、それらの
クロロフィル蛍光信号に基づいて分類される。 ＧＢ−Ａ２３０１７８７号明細書は、種子等の個々の物品を分離し、一定の順
序に配列するための装置を開示する。一つの具体例において、その装置は、分離
され一定の順序に配列された個々の種子を計数するための手段と、指定された大
きさの規準を満たさない物品を検出し排除するための手段とを更に含む。これら
物品の大きさは、光線を遮蔽する手段によって決定される。測定され得る、物品
の更なる特性には、腐りかけている種子の上に生じているある種のカビの蛍光が
含まれる。ＧＢ−Ａ２３０１７８７号明細書は、クロロフィルの蛍光が種子の発
芽段階を決定するのに使用し得るであろうことについては開示していない。 Ｍ．ボグダノビック(Bogdanovic)等は、「Photosynthetica(光合成)(Prague)
，２３，６７４〜６７７（１９８９）」の中で、「生体内のクロロフィルは、暗
所及び明所中における初期発芽段階の間、Pinus nigra Arn. の子葉の中に形成
されるということに関する、吸収スペクトルと蛍光発光スペクトルとを用いた研
究」について述べている。この研究から、暗所中のクロロフィルは胚芽の子葉（
第一葉）中に形成されるように思える。更に、暗所で形成されるクロロフィルと
明所で形成されるとの間の特殊な相違について研究が行われている。クロロフィ
ルを測定する前に、種子から胚芽は取り出されている。 ケミカルアブストラクト(Chemical Abstract) 114,182269x(1991)は、暗所で
発芽させた被子植物の種子中における、光依存性クロロフィルの生合成の一連の
酵素触媒反応(biosynthetic pathway)を開示する。蛍光を用いて、クロロフィル
の痕跡量が検出された。期待されたものとは逆に、小麦の苗及び松の苗木には、
暗所でクロロフィルが形成されることが証明された。 ショウワーライン(Scheurlein)等は、「Physiologia plantarum, 73, 505〜55
1 (1988)」の中で、「シダ Deryopteris palacea を陽性に(positively)光発芽
させた胞子を青色光で励起して発芽させることを決定する方法」を述べている。 従って、本発明の目的は、前発芽の間に形成されるクロロフィルの量に基づき
、種子を破壊しないで、品質と発芽段階とに関して種子を分類する方法を可能に
する方法を提供することにある。本発明の特徴は、高感度で高速であるため、種
子内部のクロロフィル蛍光を測定することができることである。本発明の更なる
目的は、種子の発芽段階に基づいて趣旨を分類する方法を提供することにある。 本発明によると、発芽条件下に置かれていた種子の発芽段階を決定するための
方法において、種子のクロロフィルに蛍光を発することのできる波長を含む電磁
波を種子に照射し；種子のクロロフィルを励起するのに使用される波長を濾波す
ることのできるフィルタを通して、種子から返ってくる信号を通過させて、クロ
ロフィル蛍光信号を得；次いで、その信号を測定する；諸段階を含む、上記決定
方法が提供される。 本発明によると更に、発芽条件下に置かれていた種子の発芽段階を分類する方
法において、各々種子をそれぞれ照射領域に供給し；その照射領域内の種子に、
前記種子のクロロフィルが蛍光を放つようにさせ得る波長を有する電磁波を照射
し；前記種子から返ってきた信号を、該種子のクロロフィルを励起するのに使用
される波長を濾波することのできるフィルタを通して通過させ、クロロフィル蛍
光信号を得て、該信号を測定し；次いで、前記種子をそれらの個々のクロロフィ
ル蛍光信号に基づくクラスに分離する；諸段階を含み、しかも、前記クラスを定
める値は、既知の発芽特性を有する種子の試料のクロロフィル蛍光信号の分布に
基づいて選ぶ、上記分類方法が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ (72)発明者 ファン、デル、ショール、ロブ オランダ国、ヴァゲニンゲン、ドロエフエ ンダールセステーク １、 セントルム フォール プランテンフェレデリングス − エン レプロドウクティエオンデルツ オエク（クプロ − ドロ) (72)発明者 ビノ、ラオウル、ジョン オランダ国、ヴァゲニンゲン、ドロエフエ ンダールセステーク １、 セントルム フォール プランテンフェレデリングス − エン レプロドウクティエオンデルツ オエク（クプロ − ドロ) Ｆターム(参考） 2B051 AA01 AB01 BA11 BB09 2G043 AA03 BA14 CA05 DA01 EA01 GA07 GB21 HA01 HA09 JA03 KA02 KA05 KA09 LA01 LA02 LA03 2G045 AA31 CB20 DA80 FA12 FA29 GC15
Claims (7)
- 【請求項１】 前発芽中、前発芽済み、発芽中、及び発芽済み種子の品質及
び前発芽及び発芽段階を、電磁波を照射することにより決定する方法において、
前記電磁波が、種子中に存在するクロロフィルが即発蛍光を示す波長を有し、そ
の蛍光を測定することを特徴とする決定法。 - 【請求項２】 少なくとも、種子に電磁波を照射する部分と、種子から返っ
てきた信号を測定する部分とを有する、前発芽中、前発芽済み、発芽中及び発芽
済みの種子を分析する装置において、電磁波が、種子中に存在するクロロフィル
が即発蛍光を示す波長を有し、該蛍光が測定されることを特徴とする分析装置。 - 【請求項３】 少なくとも、種子のための供給機部分と、種子に電磁波を照
射する部分と、種子から返ってきた信号を測定する部分と、種子から返ってきた
信号に基づいて作動する分離部分とを有する、前発芽中、前発芽済み、発芽中、
及び発芽済み種子を分類する装置において、電磁波が、種子中に存在するクロロ
フィルが即発蛍光を示す波長を有し、その蛍光は前記測定部分で測定されること
を特徴とする分類装置。 - 【請求項４】 照射電磁波は４００〜７００ｎｍの波長を有し、蛍光は６０
０〜８００ｎｍの間で測定する、請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 照射電磁波は４００〜７００ｎｍの波長を有し、蛍光は６０
０〜８００ｎｍの間で測定される、請求項２又は３に記載の装置。 - 【請求項６】 種子から返ってきた信号は、光ダイオード、光電子倍増管、
又は電子カメラで測定される、請求項２又は３に記載の装置。 - 【請求項７】 照射される電磁波は、ＬＥＤレーザにより発生させられる、
請求項２又は３に記載の装置。
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