NL1009006C2 - Werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden en inrichting voor het analyseren en inrichting voor het scheiden van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden. - Google Patents

Werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden en inrichting voor het analyseren en inrichting voor het scheiden van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden. Download PDF

Info

Publication number
NL1009006C2
NL1009006C2 NL1009006A NL1009006A NL1009006C2 NL 1009006 C2 NL1009006 C2 NL 1009006C2 NL 1009006 A NL1009006 A NL 1009006A NL 1009006 A NL1009006 A NL 1009006A NL 1009006 C2 NL1009006 C2 NL 1009006C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
seeds
chlorophyll
fluorescence
sprouted
germination
Prior art date
Application number
NL1009006A
Other languages
English (en)
Inventor
Hendrik Jalink
Rob Van Der Schoor
Raoul John Bino
Original Assignee
Cpro Dlo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cpro Dlo filed Critical Cpro Dlo
Priority to NL1009006A priority Critical patent/NL1009006C2/nl
Priority to BR9910569-1A priority patent/BR9910569A/pt
Priority to JP2000546237A priority patent/JP2002512816A/ja
Priority to IL13918399A priority patent/IL139183A0/xx
Priority to CA002330276A priority patent/CA2330276A1/en
Priority to EP99917234A priority patent/EP1076822A1/en
Priority to AU35393/99A priority patent/AU3539399A/en
Priority to PCT/NL1999/000244 priority patent/WO1999056127A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1009006C2 publication Critical patent/NL1009006C2/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C1/00Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
    • A01C1/02Germinating apparatus; Determining germination capacity of seeds or the like
    • A01C1/025Testing seeds for determining their viability or germination capacity
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C1/00Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/52Use of compounds or compositions for colorimetric, spectrophotometric or fluorometric investigation, e.g. use of reagent paper and including single- and multilayer analytical elements

Description

- 1 -
Reg. nr. 156357 PB/PB
WERKWIJZE VOOR HET BEPALEN VAN DE KWALITEIT VAN VOORGEKIEMDE. KIEMENDE EN GEKIEMDE ZADEN EN INRICHTING VOOR HET ANALYSEREN EN INRICHTING VOOR HET SCHEIDEN VAN VOORGEKIEM-5 DE, KIEMENDE EN GEKIEMDE ZADEN
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het analyseren en bepalen van de kwaliteit van zaden tijdens het voorkiemen, zaden die voorgekiemd zijn en gekiemde zaden door bestraling van de zaden met 10 elektromagnetische straling. Door deze bestraling vertoont het in de zaden gevormde chlorofyl directe fluorescentie. De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het analyseren van bovengenoemde zaden, ten minste bestaande uit een gedeelte voor het bestralen van de 15 zaden met elektromagnetische straling en een gedeelte voor het meten van het chlorofylfluorescentiesignaal. Tevens heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een inrichting voor het scheiden van zaden, ten minste bestaande uit een toevoergedeelte voor de zaden, een gedeelte voor het 20 bestralen van de zaden met elektromagnetische straling, een gedeelte voor het meten van het van de zaden teruggekeerde chlorofylfluorescentiesignaal, en een scheidingsgedeelte dat werkt op basis van het van de zaden teruggekeerde chlorofylfluorescentiesignaal. Hierbij wordt onder zaden 25 verstaan een plantenvoortbrengsel ontstaan na seksuele of niet-seksuele bevruchting van de zaadknop. Onder chlorofyl worden alle verschijningsvormen van het chlorofylmolecule verstaan, zoals het als bladgroen bekende chlorofyl, proto-chlorofyl, enzovoort.
3 0 Het meten van het gevormde chlorofyl van zaden blijkt een goede methode om het voorkiemingsproces van zaden te volgen. Gevonden is dat tijdens de voorkiemings-en kiemingsfase van zaden chlorofyl wordt gevormd. Dientengevolge neemt de hoeveelheid chlorofyl in het zaad tijdens 35 het voorkiemen toe. De in het zaad aanwezige cotylen kunnen 1009006 - 2 - tijdens het kiemen in het zaad groen kleuren. De uit protochlorofyl bestaande cotylen gaan onder invloed van licht over in chlorofyl. Tot op heden zijn er geen methodes om de kieming van het zaad niet-destructief te volgen. Het 5 chlorofylgehalte in het zaad is derhalve een goede maat voor de voortgang van het kiemingsproces van zaden.
Zaden kunnen ruwweg in twee categoriën worden onderverdeeld, i) Zaden met een redelijk transparante zaad-huid voor rood en verrood licht, zoals zaden van witte 10 bonen, mais, paprika en komkommer en ii) zaden met een semi-transparante zaadhuid voor rood en verrood licht, zoals zaden van kool, tomaat en bruine boon. Met de uitvinding kan grote zekerheid worden verkregen omtrent het gaan kiemen van het zaad. Zaden die geen chlorofyl of pas na een 15 lange tijd chlorofyl gaan vormen tijdens de voorkieming en i onder invloed van licht zullen met grote zekerheid niet gaan kiemen of van lage kwaliteit zijn. Kwaliteit wordt gedefinieerd als kiemkracht, kiemsnelheid, kiemuniformi-teit, vigour, percentage normale kiemplanten en gezondheid.
2 0 Zaden die na een bepaalde tijd van voorkiemen in het zaad chlorofyl gaan vormen en hierop gesorteerd zijn, zullen gelijkmatiger kiemen en leveren minder abnormale kiemplanten. Met deze nieuwe werkwijze kunnen zaden gericht worden voorgekiemd ("primen"). De zaden worden tijdens het voor-25 kiemen doorgemeten op vorming van chlorofyl. Bij het bereiken van een bepaalde waarde van het chlorofylgehalte, worden de zaden teruggedroogd. Deze waarde is zoals gemeten met de gebruikte apparatuur voor niet gekiemde paprikazaden ongeveer 6 pA, en voor paprikazaden die op het punt staan 3 0 te kiemen ongeveer 20 pA. Op deze wijze zijn de zaden gesynchroniseerd in kieming, zodat na droging van de zaden en na het opnieuw bevochtigen van de zaden deze zeer uniform kiemen en met een zeer hoog kiempercentage. Verder kunnen met de beschreven methode zaden worden uitgesorteerd 35 na gekiemd te zijn in bijvoorbeeld de vrucht (paprika of tomaat) of in het veld (gerst) . Dit wordt ook wel in de literatuur presprouting genoemd. Deze gedroogde maar reeds 1009006 - 3 - gekiemde zaden zullen niet meer kiemen of abnormale kiem-planten opleveren, of in het geval van gerst het moutproces nadelig beïnvloeden. Met de onderhavige uitvinding kan het metabolisme van het zaad tijdens de kieming worden bestu-5 deerd. Dit heeft onder andere toepassingen in het bestuderen van de invloed van externe factoren zoals de temperatuur, beschikbare hoeveelheid water en het licht op de kieming.
Een werkwijze om chlorofyl te bepalen in zaden is 10 bekend uit een artikel van Tkachuk en Kuzina, in "Chlorophyll analysis of whole rapeseed kernels by near infrared reflectance", Canadian Journal of Plant Science 62: 875- 884, 1982. Daarbij wordt met een spectrofotometer een lichtstraal van bekende golflengte op het zaad gericht. Na 15 reflectie bepaalt het apparaat de fractionele absorptie van de lichtstraal. Bij voorkeur wordt er gemeten in het gebied 400-2400 nm. Het reflectiespectrum is nu een maat voor het chlorofylgehalte. Het gehalte aan chlorofyl wordt bepaald met het doel om in de olie van de uitgeperste zaden een zo 20 laag mogelijk gehalte aan chlorofyl te hebben. Het grote nadeel van deze methode bestaat hieruit dat er bij verschillende golflengtes gemeten moet worden, bij voorkeur 16, om een goede en betrouwbare uitslag te verkrijgen. Deze methode is te ongevoelig en te complex om in een analyse 25 inrichting of sorteerinrichting in te bouwen.
In de techniek is bekend dat met chlorofylfluo-rescentie chlorofyl te meten is. R.M. Smillie, S.E. He-therinton, R.N. Orantley, R. Chaplin and N.L. Wade gebruikten in "Application of chlorophyll fluorescence to 30 postharvest physiology and storage of mango and banana fruit and the chilling tolerance of mango cultivars", Asean Food Journal (1987), 3(2), 55-59, de chlorofylfluorescen- tie-techniek om de fotosyntheseactiviteit van fruit te meten. Zij onderzochten de veranderingen in de fotosyn-35 these-activiteit tijdens het afrijpen en onder invloed van lage temperaturen door het chlorofylfluorescentiesignaal te meten van de schil. De snelheid waarmee het chlorofyl- 1009006 - 4 - fluorescentiesignaal afnam tijdens het bloot stellen aan lage temperaturen werd gebruikt om koude ongevoelige rassen te selecteren. Zij noemen niet de mogelijkheid om kiemende zaden in de tijd te volgen door de directe fluorescentie te 5 meten om zodoende het metabolisme van het zaad te volgen. Er is echter geen sprake van het meten van het chlorofylge-halte in zaden van planten met de intentie om het kie-mingsproces en metabolisme van het zaad te volgen. Voor fruit en bladeren verandert het chlorofylfluorescentiesig-10 naai tijdens de meting, omdat het chlorofyl fotosynthetisch actief is. Dit in tegenstelling tot het chlorofyl in een zaadje. Hierbij wordt de directe hoeveelheid chlorofylfluo-rescentie gemeten, dus instantaan met het aanstralen van het zaad met elektromagnetische straling. De amplitude van 15 het chlorofylfluorescentiesignaal is nu een maat voor de hoeveelheid chlorofyl. De meetmethode van Smillie vraagt in totaal een uur voor aanpassing van het plantenmateriaal aan het donker en enkele seconden voor het volgen van de veranderingen in het chlorofylfluorescentiesignaal. De 20 meetmethode volgens de uitvinding kan in een fractie van een seconde gedaan worden. De gebruikelijke meetmethode om de fotosynthese activiteit van plantmateriaal te meten is met de pulse amplitude modulation (PAM) fluorometer van U. Schreiber, beschreven in "Detection of rapid induction 25 kinetics with a new type of high frequency modulated chlorophyll fluorometer" Photosynthesis Research (1986) 9: 261-272. De fotosynthese activiteit is niet direct afhankelijk van de hoeveelheid chlorofyl in plantaardig materiaal. Het chlorofylfluorescentiesignaal is wel direct 30 afhankelijk van de hoeveelheid chlorofyl. Daarom moet voor het bepalen van de fotosynthese activiteit gecorrigeerd worden voor de hoeveelheid chlorofyl. Dit wordt gedaan door een quotiënt te berekenen, zodat dit quotiënt onafhankelijk is van de hoeveelheid chlorofyl. Daarentegen gebruikt de 35 beschreven methode volgens de uitvinding de gemeten hoeveelheid chlorofylfluorescentie als maat voor de hoeveelheid chlorofyl.
3 1 1009006 ί - 5 -
Met fotosynthese metingen kan volgens H.K. Lich-tenthaler in "In vivo chlorophyll fluorescence as a tool for stress detection in plants", Application of Chlorophyll Fluorescence in Photosynthesis, H.K. Lichtenthaler (ed.) 5 1988, 129-142, Kluwer Academic Press, Dordrecht, niet de hoeveelheid chlorofyl gemeten worden. De parameters die gemeten worden voor het berekenen van de fotosynthese met chlorofylfluorescentie kunnen zelfs toenemen in signaal-grootte wanneer de hoeveelheid chlorofyl afneemt. Dit komt 10 doordat de reabsorptie van de uitgezonden chlorofylfluorescentie afneemt door de lagere concentratie chlorofyl. H.K. Lichtenthaler en C. Buschmann laten in "Reflectance and chlorophyll fluorescence signatures of leaves" in Proceedings IGARSS'87 Symp. Ann. Arbor. MI (USA) 18-21 May 1987, 15 1201-1206 zien dat rond 690 en 730 nm het chlorofylfluo- rescentiesignaal van bladeren niet lineair is met de hoeveelheid chlorofyl. Hier werd ook aangetoond dat een lagere hoeveelheid chlorofyl een hoger chlorofylfluores-centiesignaal kan geven. Uit deze twee artikelen blijkt dat 20 de literatuur aangaf dat het niet te verwachten was dat er relatie bestond tussen de hoeveelheid chlorofyl en de signaalgrootte van de chlorofylfluorescentie. Daarom is het voor een ervaren iemand in het veld van chlorofylf luorescentie niet aannemelijk dat met chlorofylfluorescentie de 25 toename van de hoeveelheid chlorofyl bepaald kan worden.
De onderhavige uitvinding heeft nu tot doel een werkwijze te verschaffen waarmee het mogelijk is om zaden op basis van de hoeveelheid chlorofyl die tijdens het voorkiemen gevormd wordt, op kwaliteit en kiemingsstadium 30 te sorteren, zonder de zaden te vernielen. Karakteristiek voor de uitvinding zijn de zeer hoge gevoeligheid en de zeer hoge snelheid waarmee chlorofylfluorescentie in het inwendige van het zaad gemeten kan worden. De uitvinding heeft tevens tot doel een inrichting te verschaffen waarmee 35 zaden snel en nauwkeurig op kiemingsstadium en kwaliteit geanalyseerd en gesorteerd kunnen worden.
1009006 - 6 -
De werkwijze volgens de uitvinding wordt nu gekenmerkt, doordat de elektromagnetische straling een zodanige golflengte heeft dat in het zaad aanwezig chloro-fyl directe fluorescentie vertoont, welke fluorescentie 5 wordt gemeten.
De werkwijze volgens de uitvinding kan zeer goed worden uitgevoerd in een inrichting als in de aanhef genoemd, die wordt gekenmerkt, doordat de elektromagnetische straling een zodanige golflengte heeft dat in het zaad 10 aanwezig chlorofyl directe fluorescentie vertoont, welke fluorescentie wordt gemeten in het meetgedeelte.
De onderhavige uitvinding is gebaseerd op een fluorescentiemeting die zeer specifiek is voor het aanwezige chlorofyl. Andere stoffen die de kleur van het zaad 15 beïnvloeden maar niet fluoresceren, zullen geen bijdrage leveren aan het fluorescentiesignaal. Tevens kunnen volgens de uitvinding kleine verschillen in hoeveelheid chlorofyl in het zaad worden aangetoond. Dit is vanwege het principe dat een fluorescentiemeting zeer gevoelig is.
20 Volgens de uitvinding blijkt nu dat een verschil in chlorofylgehalte van individuele zaden direct aantoonbaar is, zelfs wanneer de omhulsels op het oog volledig uniform gekleurd en niet doorschijnend zijn. In de literatuur zijn geen gegevens bekend over het niet-destructief 25 meten van de hoeveelheid chlorofylfluorescentie in relatie tot het stadium van kieming van zaden, nog voor het wortel-puntje zichtbaar is. Een geschikte methode om het chlorofylgehalte te meten, is door middel van bestraling van ten minste een deel van de chlorofylmoleculen met elektromagne-30 tische straling, bij voorkeur met een golflengte tussen 400 en 700 nm, waardoor ten minste een deel van de chlorofylmoleculen in een elektronisch aangeslagen toestand komen. De aangeslagen moleculen verliezen hun energie voornamelijk in de vorm van warmtedissipatie en voor 35 ongeveer 3% in de vorm van uitzending van fluorescentie die bij voorkeur wordt gemeten tussen 600 en 800 nm.
i i 1009006 - 7 -
Wanneer volgens de uitvinding van elk zaadje afzonderlijk de intensiteit van de chlorofylfluorescentie wordt gemeten, kunnen de zaden op stadium van voorkieming en kwaliteit worden geanalyseerd en gesorteerd.
5 De uitvinding is zeer gevoelig, volledig niet- destructief en zeer snel. Dit zijn de karakteristieken van de uitvinding die het mogelijk maken om een sorteerinrich-ting te maken waarmee zaden op basis van de hoeveelheid chlorofylfluorescentie geselecteerd kunnen worden. Omdat de 10 hoeveelheid fluorescentie door chlorofyl een directe relatie heeft tot de omzetting van protochlorofyl in chlorofyl in het zaad kan nu op het stadium van voorkieming en kwaliteit gesorteerd worden.
De werkwijze volgens de uitvinding is ook toe te 15 passen voor het scoren van zaden op het gaan kiemen tijdens een kiemproef welke gedaan wordt om de kwaliteit van zaden te bepalen. Bij een kiemproef is het belangrijk om al in een zeer vroeg stadium te kunnen voorspellen of de zaden een kiemplant zullen opleveren. De huidige kiemproeven zijn 20 meestal subjectief, omdat op het oog op het verschijnen van een wortelpuntje wordt gescoord. Deze observatie hangt van de waarnemer af en is arbeidsintensief. Met de onderhavige uitvinding kunnen zaden op basis van het chlorofylgehalte worden gescoord op kieming, zodat de kiemproef geautomati-25 seerd kan worden en dus objectief kan worden uitgevoerd. Een ander voordeel van de onderhavige vinding is dat de zaden in een veel vroeger stadium van kieming kunnen worden gescoord, zodat dit een tijdwinst betekend in het uitvoeren van kiemproeven. Het is natuurlijk ook mogelijk om in een 30 verder stadium van kieming de zaden op chlorofylvorming te analyseren en te selecteren. Dit kan namelijk wanneer andere plantdelen dan het worteltje uit het zaad te voorschijn komen. Voorbeelden hiervan zijn de hypocotyl en de cotylen. Voor vele zaadsoorten bevatten deze plantdelen 35 chlorofyl. Op analoge wijze als beschreven hierboven kunnen de zaden worden gesorteerd en geanalyseerd worden op het verschijnen en de vorming van chlorofyl.
1009006 - 8 -
De onderhavige uitvinding is toepasbaar op veel soorten zaden van tuinbouwgewassen, landbouwgewassen, siergewassen, bosbouwgewassen. De uitvinding werkt bij zaden waarbij de hoeveelheid chlorofyl verandert tijdens 5 het kiemingsproces en waarbij de zaadhuid (setni) transparant is voor het exitatie licht voor het chlorofyl en de fluorescentie van het chlorofyl en voor zaden waarbij de plantdelen die uit het zaad komen chlorofyl bevatten.
Het heeft de voorkeur een fluorescentiemeting uit 10 te voeren in een inrichting, zoals is weergegeven in Figuur 1. Dit is een eenvoudige vorm die de inrichting kan hebben. Het licht van een LED-lamp met een maximale emissie op 650 nm wordt gefilterd door een smalbandig filter op 656 nm. De =’ beamsplitter spiegelt circa 50% van het LED-licht in de , 15 richting van de lens, die het licht concentreert op het zaadje. Hierdoor geraken tenminste een deel van de chloro-fylmoleculen in een aangeslagen elektronentoestand. Ten minste een deel van de aangelagen chlorofylmoleculen valt onder uitzending van fluorescentie terug naar de grondtoe-20 stand. Ten minste een deel van de chlorofylfluorescentie wordt met dezelfde lens ingevangen. Met het filter is het zeker dat voornamelijk fluorescentie rond 730 nm door de fotodiode gedetecteerd wordt. De lock-in versterker moduleert het LED-licht met een modulatiediepte van 100% en een 25 duty cycle van 50% en een geschikte frequentie. Hierdoor wordt ook de fluorescentie met dezelfde frequentie gemoduleerd. De wisselspanning van de fotodiode wordt door de lock-in versterker omgezet in een signaal dat evenredig is met de intensiteit van de fluorescentie. Deze detector kan 30 ingebouwd worden in een sorteerinrichting. Na het meten van de chlorofylfluorescentie kan daarna bijvoorbeeld met een elecktronische schakeling zoals een microprocessor een klep worden aangestuurd die de zaden met een hoger of lager signaal dan een vooraf bepaalde waarde uit de hoofdstroom 35 haalt. Het uit de hoofdstroom sorteren met een klep kan met 1 ieder bekend principe gebeuren, zoals een luchtstroom, vloeistofpuls of mechanische klep. Er wordt gewezen op het 1009006 - 9 - feit dat het sorteren gedaan kan worden aan zaden die zich in de lucht bevinden, maar ook voor zaden die zich in een vloeistof bevinden. In de vloeistof sorteren kan bijvoorbeeld gebeuren in de kiemvloeistof, waarbij de zaden in een 5 continu proces op kieming worden gesorteerd.
Analyseren van zaden op de verdeling van de hoeveelheid chlorofyl in een monster van een zaadpartij kan met dezelfde voorkeursinrichting gedaan worden voor het sorteren van zaden, maar nu behoeft er niet gesorteerd te 10 worden. De chlorofylfluorescentiesignalen van de zaden worden bijvoorbeeld opgeslagen in het geheugen van een microprocessor of op een optische of magnetische schijf. De gemeten signalen van de chlorofylfluorescentie kunnen bijvoorbeeld in tabelvorm, in de vorm van een grafiek of 15 histogram uitgezet worden, zodat de verdeling van de chlorofylfluorescentiesignalen zichtbaar wordt. Analyse van voorgekiemde of kiemende zaden kan ook uitgevoerd worden met een elektronische camera. Met het beeld van de camera wordt het chlorofylfluorescentiebeeld van meerdere zaden 20 tegelijk gemeten. Daarna kan van alle gemeten zaden een overzicht worden gegeven van de verdeling van het chlorofylf luorescentiesignaal , bijvoorbeeld in de vorm van een histogram. Verder kan met deze voorkeursapparatuur de kieming van zaden in de tijd worden gevolgd. Dit kan 25 bijvoorbeeld uitgevoerd worden door op vaste tijden de zaden te scoren die een waarde van het chlorofylfluorescentiesignaal hebben boven een bepaalde drempelwaarde.
Voor de bovengenoemde voorkeursinrichtingen van de sorteerder en analysator is het voor een expert in het veld 30 duidelijk dat de LED-lamp vervangen kan worden door een lamp met filters of een laser. Verder is het ook mogelijk om voor de fotodiode een photomultiplier of een elektronische camera te gebruiken. De camera kan gebruikt worden om bijvoorbeeld chlorofylfluorescentiebeelden van een aantal 35 zaden te maken, om daarmee de verdeling van het chlorofyl te maken, of chlorofylfluorescentiebeelden van individuele zaden.
1009006 - 10 -
De uitvinding kan ook in een zadensorteerinrich-ting worden toegepast. Inbouw is mogelijk in alle sorteer-inrichtingen. Met name is de uitvinding toepasbaar in de bekende kleursorteerinrichtingen. De lichtbron kan worden 5 vervangen door de elektromagnetische-stralingsbron (bijvoorbeeld een laser) en de kleurmeter kan worden vervangen door de fotodiode. Het is ook mogelijk om zaden in de kiem-vloeistof tijdens het voorkiemen te meten.
. De uitvinding zal nu aan de hand van een aantal 10 voorbeelden toegelicht worden.
Voorbeelden
In de volgende voorbeelden werd van het inwendige van inviduele zaden met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding het chlorofylfluorescentiesignaal gemeten.
15 Proeven werden uitgevoerd met paprikazaden (Capsicum annuum) .
' Voorbeeld 1
Met de onderhavige uitvinding werd van 200 paprikazaden (Capsicum annuum) individueel en aan beide 20 kanten van het zaad het chlorofylfluorescentiesignaal gemeten op verschillende tijdstippen tijdens het kiemen. De kiemproeven werden uitgevoerd op een oplossing van water met 0,2% KN03 bevochtigd filtreerpapier in kunststof bakjes in een kiemkast bij een wisseltemperatuur van 20°C-30°C, bij 25 20°C in het donker (16 uur) en bij 30°C in het licht (8 j uur). Na 136 uur werden de zaden visueel beoordeeld op het : verschijnen van een wortelpuntje. In de Fig. 2 zijn de resultaten van de meting van de gekiemde en niet gekiemde zaden uitgezet. In panel A zijn de gemiddelden van 20 niet 30 gekiemde en 180 gekiemde zaden uitgezet. De toename van het chlorofylfluorescentiesignaal van de gekiemde zaden vertoont een exponentieel gedrag. De niet gekiemde zaden daarentegen, nemen in signaalgrootte nauwelijks toe. In panel B zijn voor 2 gekiemde en 2 niet gekiemde zaden de I 1009006 - 11 - signalen individueel uitgezet. Na 96 uren waren de 2 zaden gekiemd (germ). Met deze nieuwe meetmethode voor kiemende zaden kan het kiemingsproces met chlorofylfluorescentie worden gemeten en gevolgd.
5 Voorbeeld 2
Met de onderhavige uitvinding werden van paprika-zaden (Capsicum annuum) individueel het chlorofylfluores-centiesignaal gemeten en vervolgens op basis van de verdeling van de fluorescentie in 2 klassen ingedeeld. In dit 10 voorbeeld werd in plaats van een LED-lamp een laser gebruikt. De lage klasse is voor zaden met een chlorofylflu-orescentiesignaal kleiner dan 225 pA en de hoge klasse voor zaden met een signaal groter of gelijk aan 225 pA. De procentuele verdeling over de 2 klassen is vermeld in tabel 15 2. De kiemproeven werden uitgevoerd op een oplossing van water met 0,2% KN03 bevochtigd filtreerpapier in kunststof bakjes in een kiemkast bij een wisseltemperatuur van 20°C-30°C, bij 20°C in het donker (16 uur) en bij 30°C in het licht (8 uur). De zaden en kiemplanten werden beoordeeld 20 volgens de ISTA (1996) International rules for seed testing, Seed Science and Technology 24. In dit voorbeeld waren ongeveer een derde deel van de zaden al gekiemd geweest. Dit was zichtbaar doordat de zaden een bruin wortelpuntje vertoonden. Paprikazaden zitten in een vrucht 25 die na rijping van de zaden een hoog vochtgehalte bezitten. Paprikazaden kunnen door hun vochtige omgeving nog wel fysiologisch actief zijn. Na volledig uitgerijpt te zijn, kunnen paprikazaden in de vrucht gaan kiemen. Na droging van de zaden, zullen de zaden die in de vrucht al gekiemd 30 waren niet meer kiemen of abnormale kiemplanten geven. De zaden in de klasse met lage fluorescentie gaven een goede opkomst van 84%, terwijl de opkomst bij de hoge klasse 54% bedroeg. Vergeleken met de controle was de verbetering 17%. Bij deze keuze van de klassen is het dus blijkbaar zo, dat 35 de lage klasse van betere kwaliteit is dan de hoge klasse.
1009006
Kwaliteit van paprikazaden zonder sorteren (controle) en na sorteren in 2 klassen d.m.v. chlorofylfluorescentie - 12 -Tabel 2 chlorofylfluorescentie laag hoog controle 5 verdeling (%) 54 46 100 normale kiemplanten (%) 84 54 67 abnormale kiemplanten (%) 1 4 3 rotte kiemplanten 12 39 29 ongekiemde zaden 331 1009006

Claims (6)

1. Werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit en het stadium van voorkieming en kieming van voorkiemende, voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden door bestraling 5 met elektromagnetische straling, met het kenmerk, dat de elektromagnetische straling een zodanige golflengte heeft dat in het zaad aanwezig chlorofyl directe fluorescentie vertoont, welke fluorescentie wordt gemeten.
2. Inrichting voor het analyseren van voorkiemen-10 de, voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden, tenminste bestaande uit een gedeelte voor het bestralen van de zaden met elektromagnetische straling en een gedeelte voor het meten van het van de zaden teruggekeerde signaal, met het kenmerk, dat de electromagnetische straling een zodanige 15 golflengte heeft dat in het zaad aanwezig chlorofyl directe fluorescentie vertoont, welke fluorescentie wordt gemeten.
3. Inrichting voor het scheiden van voorkiemende, voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden, tenminste bestaande uit een toevoergedeelte voor de zaden, een gedeelte 20 voor het bestralen van de zaden met elektromagnetische straling, een gedeelte voor het meten van het van de zaden teruggekeerd signaal, en een scheidingsgedeelte dat werkt op basis van het van de zaden teruggekeerde signaal, met het kenmerk, dat de elektromagnetische straling een zoda-25 nige golflengte heeft dat in het zaad aanwezig chlorofyl directe fluorescentie vertoont, welke fluorescentie wordt gemeten in het meetgedeelte.
4. Werkwijze volgens conclusie 1,2 of 3, met het kenmerk, dat de ingestraalde elektromagnetische straling 30 een golflengte heeft tussen 400 en 700 nm en dat fluorescentie tussen 600 en 800 nm wordt gemeten.
5. Werkwijze volgens conclusie 2 en 3, met het kenmerk, dat het teruggekeerde signaal van de zaden wordt gemeten met een fotodiode, photomultiplier of elektronische 35 camera. 1009006 - 14 -
6. Werkwijze volgens conclusie 2 en 3, met het kenmerk, dat de ingestraalde elektromagnetische straling wordt opgewekt door een laser of LED-lamp. 1009006
NL1009006A 1998-04-27 1998-04-27 Werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden en inrichting voor het analyseren en inrichting voor het scheiden van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden. NL1009006C2 (nl)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1009006A NL1009006C2 (nl) 1998-04-27 1998-04-27 Werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden en inrichting voor het analyseren en inrichting voor het scheiden van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden.
BR9910569-1A BR9910569A (pt) 1998-04-27 1999-04-26 Método e aparelho para a determinação de qualidade de semente por fluorescência
JP2000546237A JP2002512816A (ja) 1998-04-27 1999-04-26 種子の品質を蛍光により決定する方法及び装置
IL13918399A IL139183A0 (en) 1998-04-27 1999-04-26 Method and apparatus for determining seed quality by fluorescence
CA002330276A CA2330276A1 (en) 1998-04-27 1999-04-26 Method and apparatus for determining seed quality by fluorescence
EP99917234A EP1076822A1 (en) 1998-04-27 1999-04-26 Method and apparatus for determining seed quality by fluorescence
AU35393/99A AU3539399A (en) 1998-04-27 1999-04-26 Method and apparatus for determining seed quality by fluorescence
PCT/NL1999/000244 WO1999056127A1 (en) 1998-04-27 1999-04-26 Method and apparatus for determining seed quality by fluorescence

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1009006 1998-04-27
NL1009006A NL1009006C2 (nl) 1998-04-27 1998-04-27 Werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden en inrichting voor het analyseren en inrichting voor het scheiden van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1009006C2 true NL1009006C2 (nl) 1999-10-28

Family

ID=19767029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1009006A NL1009006C2 (nl) 1998-04-27 1998-04-27 Werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden en inrichting voor het analyseren en inrichting voor het scheiden van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden.

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP1076822A1 (nl)
JP (1) JP2002512816A (nl)
AU (1) AU3539399A (nl)
BR (1) BR9910569A (nl)
CA (1) CA2330276A1 (nl)
IL (1) IL139183A0 (nl)
NL (1) NL1009006C2 (nl)
WO (1) WO1999056127A1 (nl)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1021476C2 (nl) * 2002-09-17 2004-03-18 Plant Res Int Bv Werkwijze en inrichting voor het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal en werkwijze en inrichting voor het sorteren van plantaardig materiaal.
CA2592746C (en) * 2005-01-10 2010-11-02 Syngenta Participations Ag A device of determining uniformity of a batch of seeds
JP4958928B2 (ja) * 2009-02-18 2012-06-20 北海道電力株式会社 緑化防止方法
DE102010001111B4 (de) 2010-01-21 2012-08-30 Strube Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Beurteilung von Keimungseigenschaften von Pflanzensamen
DE102010030908B4 (de) 2010-07-02 2014-10-16 Strube Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Klassifizierung in Saatgutpartien enthaltener Objekte, Sortierverfahren und zugehörige Vorrichtungen
JP5605345B2 (ja) 2011-10-19 2014-10-15 信越化学工業株式会社 液状シリコーンゴムコーティング剤組成物、カーテンエアーバッグ及びその製造方法
JP2014045757A (ja) * 2012-09-04 2014-03-17 Seikei Gakuen 植物育成方法及び装置
KR101424147B1 (ko) * 2012-12-03 2014-08-01 대한민국 종자 품질 판정 방법 및 이를 이용한 종자 품질 판정 시스템
CN103583109A (zh) * 2013-11-08 2014-02-19 苏州市相城区渭塘凤凰泾农业发展有限公司 一种朝天椒的种植方法
CN105036898A (zh) * 2015-06-29 2015-11-11 曾彩莲 一种辣椒高产的种植方法
JP6524557B2 (ja) * 2016-08-31 2019-06-05 国立大学法人信州大学 ソバの品質評価方法、品質評価装置および品質評価・選別システム
CN106353293A (zh) * 2016-09-30 2017-01-25 北京农业信息技术研究中心 基于led的多光谱成像种子检测装置
CN106508175A (zh) * 2016-11-09 2017-03-22 西南林业大学 一种用于提高涮辣种子发芽率的方法
EP3434091B1 (en) 2017-07-27 2020-02-12 Baumer Electric AG Sensor device for determining the position of seeds while sowing, sowing system and method for determining the position of seeds in a trench
EP4172598A1 (en) * 2020-06-24 2023-05-03 Rubens IP Pty Ltd Detecting plant product properties
CN113916851B (zh) * 2021-09-26 2023-04-25 中国科学院植物研究所 一种基于叶绿素荧光信号的显微分选方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0174289A1 (en) * 1984-09-06 1986-03-12 De Forenede Bryggerier A/S Method and apparatus for the determination of the vitality in seeds
EP0354745A2 (en) * 1988-08-09 1990-02-14 Simon Fraser University Apparatus and method for determining plant fluorescence
GB2301787A (en) * 1995-05-16 1996-12-18 Semelab Plc Separating and sequencing apparatus
WO1997042489A1 (en) * 1996-05-02 1997-11-13 Centrum Voor Plantenveredelings- En Reproduktieonderzoek (Cpro-Dlo) A method for determining the maturity and quality of seeds and an apparatus for sorting seeds

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0174289A1 (en) * 1984-09-06 1986-03-12 De Forenede Bryggerier A/S Method and apparatus for the determination of the vitality in seeds
EP0354745A2 (en) * 1988-08-09 1990-02-14 Simon Fraser University Apparatus and method for determining plant fluorescence
GB2301787A (en) * 1995-05-16 1996-12-18 Semelab Plc Separating and sequencing apparatus
WO1997042489A1 (en) * 1996-05-02 1997-11-13 Centrum Voor Plantenveredelings- En Reproduktieonderzoek (Cpro-Dlo) A method for determining the maturity and quality of seeds and an apparatus for sorting seeds

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BOGDANOVIC M ET AL: "IN-VIVO CHLOROPHYLL FORMS IN THE PINUS-NIGRA ARN. COTYLEDONS DURING GERMINATION IN THE DARK AND IN THE LIGHT.", PHOTOSYNTHETICA (PRAGUE), (1989) 23 (4), 674-677. CODEN: PHSYB5. ISSN: 0300-3604., XP002088979 *
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 114, no. 19, 13 May 1991, Columbus, Ohio, US; abstract no. 182269, ADAMSON, HEATHER ET AL: "Evidence for a light-independent chlorophyll biosynthetic pathway in angiosperm seeds germinated in darkness" XP002088981 *
CURR. RES. PHOTOSYNTH., PROC. INT. CONF. PHOTOSYNTH., 8TH (1990), MEETING DATE 1989, VOLUME 3, 687-90. EDITOR(S): BALTSCHEFFSKY, MARGARETA. PUBLISHER: KLUWER, DORDRECHT, NETH. CODEN: 57BCAN *
SCHEUERLEIN R ET AL: "EARLY QUANTITATIVE METHOD FOR MEASURING GERMINATION IN NON-GREEN SPORES OF DRYOPTERIS-PALEACEA USING AN EPIFLUORESCENCE-MICROSCOPE TECHNIQUE.", PHYSIOL PLANT, (1988) 73 (4), 505-511. CODEN: PHPLAI. ISSN: 0031-9317., XP002088980 *

Also Published As

Publication number Publication date
CA2330276A1 (en) 1999-11-04
JP2002512816A (ja) 2002-05-08
BR9910569A (pt) 2001-01-16
AU3539399A (en) 1999-11-16
IL139183A0 (en) 2001-11-25
EP1076822A1 (en) 2001-02-21
WO1999056127A1 (en) 1999-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3793236B2 (ja) 種子の成熟度及び品質を決定するための方法並びに種子の種分けのための装置
NL1009006C2 (nl) Werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden en inrichting voor het analyseren en inrichting voor het scheiden van voorgekiemde, kiemende en gekiemde zaden.
US8072605B2 (en) Method and apparatus for determining quality of fruit and vegetable products
NL1036677C2 (nl) Werkwijze en inrichting voor het maken van beelden die informatie bevatten over de kwantumefficiëntie en de tijdrespons van het fotosynthesesysteem met tot doel het bepalen van de kwaliteit van plantaardig materiaal en werkwijze en inrichting voor het meten, classificeren en sorteren van plantaardig materiaal.
US7435876B2 (en) Method and a device for making images of the quantum efficiency of the photosynthetic system with the purpose of determining the quality of plant material and a method and a device for measuring, classifying and sorting plant material
Slaughter et al. Nondestructive determination of total and soluble solids in fresh prune using near infrared spectroscopy
US5822068A (en) Non-destructive method and apparatus for detection of fruit and vegetable quality
NL1009556C2 (nl) Werkwijze voor het bepalen van de kwaliteit van fruit en bessen en inrichting voor het scheiden van fruit en bessen.
EP1538891B1 (en) A method and a device for determining the quality of plant material and a method and a device for sorting plant material
Gunasekaran Delayed light emission as a means of quality evaluation of fruits and vegetables
Abbott et al. Delayed light emission and fluorescence responses of plants to chilling
JP2017219536A (ja) 青果物の可食部の機能性色素成分の測定方法及び装置
Prempree et al. Characterization of time-series fluorescence properties of bean sprouts during storage using excitation emission matrix and fluorescence imaging
Sharif et al. Sensors for Sorting and Grading of Fruits and Vegetables
RU2582957C2 (ru) Оптический способ недеструктивной количественной оценки степени зрелости томатов
Gunasekaran et al. Delayed light emission and fluorescence

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
SD Assignments of patents

Owner name: PLANT RESEARCH INTERNATIONAL B.V.

SD Assignments of patents

Owner name: STICHTING DIENST LANDBOUWKUNDIG ONDERZOEK

Effective date: 20091216

V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20141101