SE524135C2 - Förfarande för leverans av odlade växtembryon till ett odlingsmedium - Google Patents

Description

524 135 ___. . . » . . o . .- 2 Typiska tillverkade frön inkluderar ett fröhölje, en syntetisk gametofyt och ett växtembryo. Fröhöljet är van- ligtvis en kapsel med en sluten ände och en öppen ände.

Den syntetiska gametofyten är placerad i fröhöljet på så sätt att den väsentligen fyller upp fröhöljet. En hjärt- bladsbegränsning kan vara centralt belägen i den synte- tiska gametofyten. Hjärtbladsbegränsningen inkluderar en centralt belägen hålighet som sträcker sig partiellt ge- nom dess längd och är storleksanpassad till att mottaga växtembryot däri. Det välkända växtembryot inkluderar en rotämnesände och en hjärtbladsände. Växtembryot placeras i hjärtbladsbegränsningens hålighet med hjärtbladsänden först. Växtembryot är vanligtvis tillslutet i fröhöljet med minst en ändtillslutning.

Under senare år har vid leverans av växtembryot till fröhöljet utnyttjats ett vätskebaserat transportsystem för förflyttning av växtembryot genom produktionslinjen för det tillverkade fröet. I ett sådant vätskebaserat transportsystem placeras växtembryon i en behållare med vätska för orientering av dessa i en likartad riktning.

Växtembryona bringas att flyta upp till behállarens topp på så sätt att varje embryo rör sig uppåt i behållaren med hjärtbladsänden först. Från toppen av behållaren används ytterligare vätska för utdrivning av växtembryona från behållaren under upprätthållande av deras oriente- ring med hjärtbladsände först. Vätska används därefter- för transport av växtembryona genom de resterande pro- duktionslinjestegen för det tillverkade fröet. Trots att sådana vätskebaserade växtembryoleveranssystem är effek- tiva vid transport av växtembryon, saknar de ändå inte problem.

För det första är både systemresponsen och växtemb- ryoförflyttningarna genom systemet långsamma p g a att elektromekaniska manövreringsorgan krävs för styrning av vätskeflödet. För det andra är hanteringen av växtembryot inte exakt. Ofta är det svårt att manipulera ett växtemb- ryo som suspenderats i vätska, eftersom det är svårt att EÉÜ -~ S4 -18 lf' c 11% 'S : läàt ILíÛ-lšíšlå iiiííáá HF: Üí 22 ”Wik 1-5 11.21' . ïflfßfi oo oo 524 135 . 3 manipulera objekt som är suspenderade i vätska. För det tredje är det svårt att på ett tillförlitligt sätt detek- tera växtembryon p g a deras ringa storlek, kravet på ett transportrör med stor diameter och kavitation i vätskan.

Det är dessutom svårt att analysera varje växtembryo med avseende på kvalitet när det är suspenderat i vätska. Av- lägsnandet av all vätska efter det att växtembryot place- rats i hjärtbladsbegränsnings hålighet är dessutom bes- värligt. Avlägsnande av all vätska från embryot är önsk- värd eftersom vätska kan orsaka tidig groning eller röta.

Långsam passage av vätskesystemet kräver ett flertal vätskesystem för uppfyllande av de totala produktkvanti- tetsmålsättningarna. Slutligen uppvisar det stora antalet komponenter i ett vätskeleveranssystem tillförlitlighets- problem, liksom svårigheter vad gäller upprätthållande av systemet.

Det föreligger sålunda ett behov av ett växtembryo- leveranssystem med förmåga att på ett tillförlitligt sätt producera ett stort antal tillverkade frön till en rela- tivt låg kostnad och minimering av risken för skada eller kontaminering av växtembryot.

Sammanfattning av uppfinningen Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning tillhandahålls ett förfarande för leverans av odlade växtembryon. Förfarandet inkluderar stegen av orientering av ett flertal embryon i en förutbestämd riktning. Förfa- randet inkluderar även analys av vart och ett av en mångfald embryon enligt ett förutbestämt kvalitetskrite- rium för identifiering av kvalificerade växtembryon.

Dessutom är stegen av bedömning av positionsmätningar för de kvalificerade embryona och positionering av ett första fröhölje i förhållande till de kvalificerade embryona också inkluderade i förfarandet enligt föreliggande upp- finning. Förfarandet inkluderar dessutom steget av infö- ring av ett av de kvalificerade embryona i fröhöljet en- ligt positionsmätningarna för de kvalificerade embryona 524 135 Q ø u o en u för minimering av skada och kontaminering av de kvalifi- cerade embryona.

Förfarandet för leverans av ett växtembryo enligt föreliggande uppfinning har åtskilliga fördelar jämfört med för närvarande tillgängliga växtembryoleveranssystem.

Vid leveranssystemet enligt föreliggande uppfinning ut- nyttjas minirobotdrivna plocknings- och placeringssystem med rörelsestyrning för ökning av hastigheten och exakt- heten av embryoleveranssystemet. Embryomanipulationen om- vandlas från en inexakt miljö till en exakt miljö i frontänden av embryobearbetningen i tillverkningslinjen.

I ett robotdrivet system ger exakt information om ett fö- remål och förmågan att förflytta detta föremål med preci- sion möjlighet till snabbare förflyttning av föremålet.

Hela systemet är enkelt eftersom det utnyttjar datorstyrd elektronik och maskinstyrningsutrustning. Användning av färre komponenter, och därför mindre utrustning, resulte- rar i ett mer tillförlitligt system. Dessutom avlägsnas vätska från embryots omgivning som ett av de första för- farandestegen, varigenom potentialen för vätskekontami- nering av hjärtbladsbegränsningen elimineras. Slutligen är elektronisk övervakning av embryot enklare utan vätska i övervakningsvägen.

Sålunda har ett förfarande för leverans av växtemb- ryon till ett tillverkat frö som framställts i enlighet föreliggande uppfinning en hög grad av tillförlitlighet samt har förmåga till massproduktion av tillverkade frön eller leverans av embryon i en given orientering till en platta, i en växthuskruka eller andra fröutformningar.

Dessutom minimerar ett sådant förfarande för leverans av växtembryon även risken för skada eller kontaminering av växtembryot under förfarandet för tillverkning av fröet.

Kort beskrivning av ritningarna Ovannämnda aspekter och många av de åtföljande för- delarna med föreliggande uppfinning inses bättre genom hänvisning till efterföljande detaljerade beskrivning be- traktad tillsammans med åtföljande ritningar. 524 155§j§fi;§§j,ñ; I fig 1 visas i partiell schematisk vy ett embryole- veranssystem utformat enligt en utföringsform av före- liggande uppfinning.

I fig 2 visas i partiell sidoplanvy en första robot- arm och ett transportband för ett embryoleveranssystem utformat i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning.

I fig 3 visas i partiell sidovy ett mätningsaggregat för ett embryoleveranssystem utformat i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning, varvid det vi- sas i icke-mätposition.

I fig 4 visas i partiell sidovy ett mätningsaggregat för ett embryoleveranssystem utformat i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning, varvid det visas i mätposition.

I fig 5 visas i partiell planvy ovanifràn det i fig 3 och 4 visade mätningsaggregatet i mätposition.

I fig 6 visas i partiell planvy ovanifràn det i fig 3 och 4 visade màtningsaggregatet i bàde mätposition och överföringsposition.

I fig 7 visas i partiell vy ovanifràn en andra ro- botarm för ett embryoleveranssystem utformat i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning, varvid mätning av ett växtembryo visas.

I fig 8 visas i förstorad vy ett vàxtembryo som mot- tagits i en spets av den i fig 7 visade andra robotarmen.

I fig 9 visas i partiell sidoplanvy den andra robot- armen för ett embryoleveranssystem utformat i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning, varvid det visar rotation av robotarmen för placering av växt- embryot i ett fröhölje.

Fig 10 visar i planvy ovanifràn en mottagarbricka för ett embryoleveranssystem utformat i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning.

I fig ll visas i förstoring en del av mottagnings- brickan för ett embryoleveranssystem utformat i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning. i Ãi-ïâf. I lll' :PÉ «~ .Få L” . Lift-C: n » . . n n n- 6 Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform I fig l-6 visas en föredragen utföringsform av ett embryoleveranssystem (EDS 20) som konstruerats i enlighet med föreliggande uppfinning. I förenklande och klargöran- de syfte har de olika komponenterna av EDS 20 brutits ut i figurerna l-6. En utföringsform av EDS 20 inkluderar fyra leveranshuvudsteg. Det första steget inkluderar ett embryoorienterings- och -avbildningssystem 22 (fig l).

Det andra steget inkluderar ett första överföringsagg- regat 24 (fig 2). Det tredje steget inkluderar ett emb- ryomätningsaggregat 26 (fig 3 och 4). Det fjärde steget inkluderar ett embryoplaceringsaggregat 28 (fig 5-8) och en tvàdimensionell positioneringsplatta 30 (fig 9).

Såsom bäst framgår genom hänvisning till fig 1 ink- luderar embryoorienterings- och -avbildningssystemet 22 ett embryoorienteringsaggregat 40, ett styraggregat 42, ett vakuumsystem 44, ett transportsystem 46 och ett avbildningssystem 48. Embryoorienteringsaggregatet 40 kan vara ett välkänt aggregat, såsom det som beskrivs i USA- patentskriften nr 5 284 765, utfärdad till Bryan et al., vars omnänande härmed är införlivat som referens. Emb- ryoorienteringsaggregatet 40 inkluderar ett inneslut- ningskärl 60 och en reglerventil 62 som står i samband med styraggregatet 42 för selektiv reglering av utstöt- ningen av växtembryon från inneslutningskärlet 60. Inne- slutningskärlet 60 är fyllt med vätska och har ett fler- tal växtembryon 64 inneslutna däri. Lämpligtvis bringas de i inneslutningskärlet 60 placerade växtembryona 64 att flyta genom justering av vätskans specifika vikt i inne- slutningskärlet 60 till att vara högre än den specifika vikten för embryona 64 i en förutbestämd grad. Flytande embryon har visat sig ge en större procentuell andel av acceptabla eller kvalificerade embryon för införlivning i ett hölje till ett tillverkat frö, såsom beskrivs mer detaljerat nedan.

Styraggregatet 42 inkluderar detektorer 70a-70c och ett styrorgan 72. Den första detektorn 70a är lämpligtvis Jí, '32 'Qíïïiíïïïêfi 96.5.3151 f E l' llQ-.Üí .fš-.üfl 524 135 a - . - o ~ a» 7 en välkänd fotoelektrisk sensor. Andra sensorer, sásom optiska eller infraröda, är också innefattade i uppfin- ningens skyddsomfàng. Den första detektorn 70a är anord- nad i närheten av toppen av inneslutningskärlet 60. Styr- organet 72 styr den första detektorn 70a att bestämma när ett eller flera embryon 64 har flutit upp till toppen av inneslutningskärlet 60. När styrorganet 72 fastställer att den första detektorn 70a har detekterat ett embryo 64, aktiverar styrorganet 72 en solenoid (ej visad). So- lenoiden i sin tur aktiverar en ventil 62, som möjliggör att vätska flödar in i toppen av inneslutningskärlet 60 för styrning av embryot 64 in i röret som transporterar embryot ut från inneslutningskärlet 60 och till trans- portsystemet 46. Detta vätskeflöde driver embryot 64 in i röret i riktning mot transportsystemet 46.

Den andra detektorn 70b är belägen i anslutning till änden av röret till inneslutningskärlet 60. När styrorga- net 72 fastställer att den andra detektorn 70b har detek- terat ett passerande embryo 64, aktiverar det en välkänd transportördrivmotor 86 i transportsystemet 46 pà så sätt att ett embryo 64 överförs till transportsystemet 46 utan att störa den orientering den har när den stöts ut fràn inneslutningskärlet 60. Den andra detektorn 70b stàr i samband med styrorganet 72 och kan justeras till att sty- ra antalet och frekvensen av frisättning av växtembryot 64 frän inneslutningskärlet 60.

Under hänvisning till fig 1 igen stöts växtembryon 64 ut fràn inneslutningskärlet 60 med en förutbestämd orientering. Lämpligtvis lämnar varje växtembryo 64 inne- slutningskärlet 60 pà sà sätt att embryona 64 kommer ut fràn inneslutningskärlet 60 med hjärtbladsänden först. Även om växtembryona företrädesvis är orienterade sä att de kommer ut med hjärtbladsänden först, är andra orien- teringar, såsom utstötning av växtembryon 64 med rotänden först, också innefattade i föreliggande uppfinnings skyddsomfàng. Växtembryona 64 stöts ut till transport- 524 135šj§fi;§}?§" 8 systemet 46 och transporteras till avbildningssystemet 48.

Transportsystemet 46 inkluderar ett välkänt konti- nuerligt och för vätska poröst transportband 80 och drivs av en motor 86. Vakuumsystemet 44 är lämpligtvis anordnat nära utloppet av inneslutningskärlet 60 pà sà sätt att när växtembryona 64 kommer ut från inneslutningskärlet 60 underkastas de vakuum för avlägsnande av ytterligare vätska eller överskottsvätska pà växtembryona 64. Vakuum- systemet 44 suger överskottsvätska fràn växtembryona 64 genom det porösa transportbandet 80. Trots att vakuumför- farandet företrädesvis sker på ett enda ställe, kan yt- terligare ställen, såsom kontinuerlig sugning av växtemb- ryot när det överförs till avbildningssystemet också vara innefattade i föreliggande uppfinnings skyddsomfáng.

Efter det att växtembryona 64 har underkastats va- kuumsystemet 44, aktiveras transportsystemet 46 för över- föring av växtembryona 64 till avbildningssystemet 48. En tredje detektor 70c är anordnad nära avbildningssystemet 48. När styrorganet 72 via registrering fastställer att den tredje detektorn 70c har detekterat ett embryo 64, signalerar det till transportördrivmotorn 86 att slås av, varigenom embryot 64 positioneras i ett lämpligt läge för avbildning med hjälp av avbildningssystemet 48.

Avbildningssystemet 48 inkluderar en avbildningska- mera 82, sàsom en digital kamera, och en välkänd detek- torsensor (ej visad). När växtembryot 64 överförs till detektorsensorns område, sänder detektorsensorn en signal till huvuddatorn 84. Huvuddatorn i sin tur sänder en sig- nal till styrorganet 72 att stoppa transportbandet 80, varigenom växtembryot 64 positioneras nedanför den digi- tala kameran 82. Kameran 82 förvärvar och lagrar digitalt bilder som skall användas för bestämning huruvida ett embryo anses vara kvalificerat för att placeras i ett tillverkat frö.

Information fràn avbildningskameran 82 sänds till huvuddatorn 84 och bearbetas med hjälp av en mjukvara, LJÅQÜZ". *få f-iíiš . ffliii. 524 135 " 9 sàsom den som beskrivs i PCT-ansökan PCT/US99/12128 med titeln ”Förfarande för klassning av somatiska embryon", inlämnad 1 juni 1999, vars omnämnande härmed uttryckligen är införlivat som referens. Mjukvaran ombesörjer en kva- litativ bestämning av växtembryot 64 och, med basis pà förutbestämda parametrar, definierar och lagrar vilka växtembryon som anses vara kvalificerade och vilka som anses vara okvalificerade.

Med hänvisning till fig 2 kommer nu det första över- föringsaggregatet 24 att beskrivas mer detaljerat. Det första överföringsaggregatet 24 inkluderar ett robotarm- aggregat 90 förflyttningsbart anslutet till en skena 92.

Robotarmaggregatet 90 inkluderar ett hus 94 och en arm 96. Den nedre änden av armen 96 inkluderar en vakuum- spetsände avsedd att selektivt gripa tag i ett växtembryo 64. Som ett icke-begränsande exempel kan nämnas att om ett växtembryo 64 av programvaran bedöms vara kvalifice- rat för att placeras i ett tillverkat frö, plockas det av fràn transportbandet 80 med hjälp av vakuumspetsänden av robotarmen 96. Vakuumspetsen griper tag i mittsektionen av växtembryot 64 och överför det kvalificerade växtemb- ryot till embryomätningsaggregatet 26. Ej kvalificerade växtembryon töms ut frán änden av transportören till en avfallsbehàllare 81. Trots att den föredragna driften av robotarmaggregatet ger rörlighet längs tvà axlar, ligger rörlighet längs mer än tvà axlar, såsom ett treaxlat sys- tem, också inom ramen för föreliggande uppfinning.

Med hänvisning till figurerna 3-5 inkluderar embryo- mätningsaggregatet 26 ett embryohàllaraggregat 100 med precisionsrobotarm och en första lasermikrometer 102.

Embryohàllaraggregatet 100 med precisionsrobotarm har fö- reträdesvis rörelse längs två axlar, varvid den första axeln är till ett lasermikrometermätplan 108, såsom indi- keras av z-riktningen i fig 3 och 4. Den andra rörelse- axeln är horisontellt vinkelrät mot mätplanet 108, såsom indikeras med x-riktningen i fig 5. 2602 ~~ (14 41%) I; z (fi) '<3 : 7. lä»ai.ïfl_í.“llïz "«¿Cï~.!S1l'-. I .I i' (PÅ íïê ~- lš 11.2'Äf.åt%<.* Embryohållaraggregatet 100 med precisionsrobotarm inkluderar ett vakuumaktiverat embryohållaraggregat 104 och är anpassat till att på ett frisättningsbart sätt mottaga växtembryot 64 från den första robotarmen 96 (fig 2). Efter mottagning av växtembryot 64 från den första robotarmen 96 glider vid drift embryohàllaraggregatet 104 längs huset 106 för förflyttning av spetsen av växtemb- ryots 64 rotände till det välkända tvådimensionella la- sermikrometermätplanet 108 från lasermikrometern 102. En uppsättning av xyz-positionsmätningar uppsamlas kring spetsen av växtembryots 64 rotände. Uppsättningen av xy- positionsinformation erhålls från lasermikrometern, och z-positionen erhålls med utgångspunkt från det kända av- ståndet mellan embryomätningsaggregatet 26 och lasermik- rometermätplanet 108. xy-positionsmätningen av spetsen av växtembryots 64 rotände möjliggör att växtembryot 64 överförs exakt till embryoplaceringsaggregatet 28.

Med hänvisning till fig 5-9 kommer embryoplacerings- aggregatet 28 att beskrivas mer detaljerat. Såsom bäst framgår genom hänvisning till fig 9 inkluderar embryopla- ceringsaggregatet 28 en tredje robotarmembryohàllare 120, ett hus 122 och en skena 124. Huset 122 är svängbart an- slutet till skenan 124 med hjälp av ett gångjärn och ett glidaggregat 126. Med hänvisning till fig 5 igen överförs efter det att xyz-positionsmätningarna av spetsänden av växtembryot 64 har bestämts växtembryot 64 från embryo- mätningsaggregatet 26, hållet på plats med hjälp av emb- ryohållaraggregatet 104, på ett exakt sätt till den tred- je robotarmembryohållaren 120. I denna position hålls växtembryot 64 på plats i en förutbestämd position med hjälp av embryohàllaren 104.

Den tredje robotarmembryohållaren 120, ansluten till huset 122 via skenan 124, förflyttas genom användning av information som erhållits om positionen för spetsen av växtembryots 64 rotände till en position där håligheten 130 i den tredje robotarmembryohållaren 120 är placerad över spetsen för växtembryots 64 rotände. Vakuum aktive- .» _. .1 , ._ ...m ~_,. NV... f- ~», v -:. . ~fi«(;<.-~-_~2~-~i:: L/.uq G. .rat (Ink ~.,1>1~1=t?\2-..6.: ,2o«,L-f.\.^iP{.-.~m t;^,2-\.«¿~~«.~% »in ala; .ut-C 524 155 - . ~ - .o ll ras för upptagning av embryot och deaktiveras i embryo- hållaren, varigenom växtembryot 64 överförs under styrd fasthållning från embryomätningsaggregatet 26 till emb- ryoplaceringsaggregatet 28. I denna position rör sig emb- ryohållaraggregatet 100 med precisionsrobotarm bort från lasermikrometern 102 till en känd stopposition och i den riktning som indikeras med pilen 128 (fig 6). I denna exakta position överförs växtembryot 64 från embryohål- laraggregatet 104 till den tredje robotarmembryohållaren 120 i embryoplaceringsaggregatet 28.

Såsom bäst framgår genom hänvisning till fig 8 in- kluderar änden av den tredje robotarmembryohållaren 120 en konisk hålighet 130 som står i samband med ett vakuum- rör 132. När växtembryot 64 överförs från embryomätaggre- gatet 26 till embryoplaceringsaggregatet 28, mottages rotänden av växtembryot 64 i håligheten 130 med konisk spets och hålls däri p g.a vakuumröret 132. I denna posi- tion rör sig den tredje robotarmembryohållaren 120, an- sluten till huset 122 och glidaggregatet 126, bort från lasermikrometermätplanet 10 tills växtembryot 64 full- ständigt förflyttats ut från lasermikrometermätningspla- net 108. I denna position skjuter hjärtbladsänden av växtembryot 64 ut från aggregatet 120.

Väl mottaget i den tredje robotarmembryohållaren 120 rör sig embryoplaceringsaggregatet 28 tillbaka i riktning mot lasermikrometern 102. Precisionsmätningen av centrat för hjärtbladsänden av växtembryot 64 beräknas, och läng- den av utskottet, vilket indikeras med avståndet x, av hjärtbladsänden från änden av den tredje robotarmembryo- hållaren 120 beräknas också. Omkretsen av hjärtbladsänden beräknas med hjälp av en standardmätning som erhållits med hjälp av en välkänd lasermikrometer. Centrum av hjärtbladsänden för växtembryot 64 kan beräknas exakt med ledning av denna mätning.

Såsom bäst framgår genom hänvisning till fig 9, ef- ter det att centrum och längden av hjärtbladsänden för växtembryot 64 fastställts, svänger huset 122 och den 'Jil > (34 -- l I 1 (i (S : >_få”.ÄCbkIš=$É.ÅÉÄ2Il ílIIl-Zív-'š .É-ï-'Iftššï -I ' 2 f! . *I.í>1.'; 524 135 5"; -- I a a » »o 12 tredje robotarmembryohållaren 120 nedåt i riktning mot den tvàdimensionella positioneringsplattan 30. Den tvådi- mensionella positioneringsplattan 30 rör sig selektivt i två dimensioner. Plattan 30 kan särskilt röra sig fram och tillbaka, så även i sidoriktning. Trots att en tvådi- mensionell platta är föredragen, är en platta med förmåga till rörelse i andra riktningar, såsom en tredimensio- nellt rörlig platta, också innefattad i föreliggande upp- finnings skyddsomfång.

En mottagarbricka 134 är anordnad ovanpå plattan 30.

Mottagarbrickan 134 inkluderar ett flertal håligheter 136 som sträcker sig vertikalt därigenom. Lämpligtvis kan to- talt 96 håligheter befinna sig i mottagarbrickan 134. En mottagarbricka 134 med fler eller färre håligheter är emellertid också innefattad i föreliggande uppfinnings skyddsomfàng.

I varje hålighet 136 finns ett välkänt tillverkat frö 38 mottaget, såsom det som beskrivs i USA-patent- skriften nr 5 701 699, utfärdad till Carlson et al, vars omnämnande härmed är införlivat som referens. Den tvådi~ mensionella positioneringsplattan 30 inkluderar en av- bildningskamera (ej visad) för exakt lokalisering och lagring av centrat för öppningen av hjärtbladsbegräns- ningen i det tillverkade fröet. Med hjälp av positionsin- formationen för öppningen för hjärtbladsbegränsningen hos det tillverkade fröet och positionsinformationen för hjärtbladsänden för embryot 64, som hålls pà plats av va- kuumspetsen av den tredje robotarmembryohàllaren 120, po- sitionerar den tredje robotarmembryohàllaren 120 embryot 64 över hjärtbladsbegränsningens öppning i det tillver- kade fröet. Den tredje robotarmembryohållaren 120 posi- tionerar embryot 64 över öppningen för hjärtbladsbegräns- ningen och sänker embryot 64 däri till ett förutbestämt djup i öppningen och över öppningens botten. Vid detta tillfälle deaktiveras vakuumspetsen och en kort luftstöt frigör varsamt embryot 64 från vakuumspetsen 120 och in i hjärtbladsbegränsningen hos det tillverkade fröet. fšíšfilëf~-fl«l~~ïê ÉJRÛG Gzï- I“âVt'_Cl3I^L\\šï.}1EÉ\~._l>/Ií)ÛÉÄÉCEGZö-'iPC-SEÉ" íí*)É¿}(32~í}-1«~l.6 llåïl-Vtiíåfi: 524 135š§;@§:: nu 13 Driften av EDS inses bäst genom hänvisning till fig 1-ll. Efter det att embryot 64 levererats från produk- tionslinjen för det tillverkade fröet, placeras embryot 64 i inneslutningskärlet 60 i embryoorienteringsaggrega- tet 40. Såsom noterats ovan placeras embryona i inneslut- ningskärlet 60 för åtskiljning av flytande från ej fly- tande embryon 64. Växtembryona bringas att flyta till be- hållarens ovandel på så sätt att växtembryona flyter up- påt i behållaren med hjärtbladsänden först. Från behålla- rens ovansida används ytterligare vätska för att driva växtembryona ut från behållaren under upprätthållande av deras orientering med hjärtbladsänden först.

När embryoma detekteras vid utträdet från leverans- röret aktiverar detektorn 70 styrorganet 72 att starta det porösa transportbandet 80, som rör sig på så sätt att embryona 64 placeras på transportbandet 80 vid nästan samma eller samma hastighet med vilken de lämnar leve- ransröret. Detta säkerställer att embryona 64 placeras på transportbandet 80 och upprätthåller sin orientering istället för att falla ned på bandet 80 och slumpmässigt förlora sin orientering när de studsar för att lägga sig till rätta på bandet 80. Samtidigt aktiveras vakuumsys- temet 44, och vakuumventilen som är belägen under trans- portbandet 80 suger bort eventuell överskottsvätska kring växtembryot som avvattnats på det porösa bandet 80 och sipprat ned under bandet 80.

Genom förflyttning på transportbandet 80 detekteras embryot 64 på nytt med hjälp av en välkänd fotoelektrisk detektor, och transportbandet 80 stoppas med hjälp av styrorganet 42 i korrekt position för avbildningskameran 82. Avbildningskameran 82 förvärvar och lagrar digitalt de nödvändiga bilderna som används för bestämning av hu- ruvida embryot 64 kan anses vara kvalificerat för att placeras i ett tillverkat frö.

Om embryot 64 är kvalificerat för att placeras i ett tillverkat frö, plockas det av från transportbandet 80 med hjälp av vakuumspetsen som är belägen i änden av den 2332 ~~ (3 <1 ~~ 115 17: GU 'Så : Úlíiïvï -JÉT_.3'.“>-Å/šI}SV'-1ÉÉ ÉÄÅXZÅÄÄZ í}2{*}«1š?:'.“..íšš; (33 I." M4 ~ l-íí 1121' .fiofz o v00: o' o» v: oas 524 135 ~ ~ a 1 . . ., 14 första armen 96. Vakuumspetsen plockar upp embryot 64 från mittpartiet av embryot 64 och placerar embryot 64 på en andra vakuumspets i embryoplaceringsaggregatet 26.

Embryohållaraggregatet 104 håller fast den undre ytan av embryot 64, varvid rotänden skjuter ut i sidled från va- kuumspetsen. Vakuumspetsen fästs till en styrplatta med rörelse längs två axlar som förflyttar spetsen av embryot 64 till ett tvådimensionellt lasermikrometerfält 108, varigenom en uppsättning av xyz-positionsmätningar kring rotänden av embryot 64 bedöms. Uppsättningen av xy-posi- tionsinformation erhålls från lasermikrometern 102, och z-positionen erhålls med hjälp av den exakta rörelsen för den av styrorganet för den styrbara plattan.

Med tillgång till den tredimensionella positionsin- formationen för spetsen av embryots 64 rotände, förflyt- tar styrorganet för precisionsrörelse av den styrbara plattan spetsen till en position som möjliggör att emb- ryots 64 rotände placeras exakt i öppningen för en annan vakuumspets i embryoplaceringsaggregatet 28. Embryot 64 som hålls fast av den tredje robotarmembryohållaren 120 förflyttas därefter tillbaka till lasermikrometern 102, där positionsmätningen av centrat för embryots 64 hjärt- bladsände bedöms och där längden av utsprànget för hjärtbladsänden från änden av vakuumspetsen beräknas också.

Såsom noterats ovan lokaliserar ett andra avbild- ningssystem, såsom OMRON Vision Systems modell F350, F30O eller F200, samtidigt med eller före förvärvet av preci- sionsinformation för embryot, positionen för öppningen av hjärtbladsbegränsningen i det tillverkade fröet som är fäst på den tvådimensionella positioneringsplattan 30.

Med tillgång till både positionsinformationen för öpp- ningen för hjärtbladsbegränsningen hos det tillverkade fröet och positionsinformationen för embryots hjärtblads- ände, positionerar som ett resultat därav den tredje ro- botarmembryohållaren 120 embryot ovanför hjärtbladsbe- :fPfztL LIí*.-}*f“~._f.\“~IS“ 2if=f12='-_l«lí'2íï2 -Lå _13? lší." 32 *134- l-ë 11.2 2 ê.<':~'_: :uno sou 524 135 ø n u Q .a gränsningens öppning och sänker exakt ned embryot 64 i hjärtbladsbegränsningen.

Den ovan beskrivna versionen av föreliggande uppfin- ning ger åtskilliga fördelar jämfört med för närvarande tillgängliga embryoleveranssystem. För det första är hela systemet enklare och mer tillförlitligt än de för närva- rande tillgängliga vätskebaserade systemen i och med an- vändningen av en kombination av robotar, datorer, bild- system, rörelsestyrda komponenter, lasermikrometrar och annan grundläggande elektronik. Dessutom kan embryona exakt placeras i hjärtbladsbegränsningen utan skada eller kontaminering av embryona. Sålunda har ett förfarande och en apparat för leverans av växtembryon till ett tillver- kat frö som framställts i enlighet med föreliggande upp- finning en hög grad av tillförlitlighet, har förmåga till massproduktion av tillverkade frön och minimerar riskerna för skada eller kontaminering av växtembryot under förfa- randet för tillverkning av fröet.

Ur ovanstående beskrivning framgår det att ett emb- ryoleveranssystem som utformats i enlighet med förelig- gande uppfinning innehåller många nya egenskaper och er- bjuder betydande fördelar jämfört med för närvarande tillgängliga system. Trots att de för närvarande före- dragna utföringsformerna av uppfinningen har belysts och beskrivits, bör det inses att olika förändringar kan gö- ras inom ramen för de efterföljande kraven utan att upp- finningens innebörd frångàs.

Claims (18)

10 15 20 25 30 35 524 135 š¿¿¿;¿¿ .,§,r,-= PATENTKRAV

1. Förfarande för leverans av odlade växtembryon till ett odlingsmedium, varvid förfarandet inbegriper stegen av: (a) orientering av ett flertal växtembryon i en för- utbestämd riktning, (b) analys av vart och ett av mångfalden av växtemb- ryon enligt ett förutbestämt kriterium för identifiering av kvalificerade växtembryon, (c) mätning av en ände av de kvalificerade växtemb- ryona för bestämning av positionsmått för denna ände av det kvalificerade växtembryot, och (d) införing av varje kvalificerat växtembryo i ett odlingsmedium enligt positionsmåtten.

2. Förfarande enligt kravet 1, varvid det dessutom inbegriper steget av förvärv av bilder av mångfalden av växtembryon för analys av vart och ett av mångfalden av växtembryon enligt ett förutbestämt kvalitetskriterium för identifiering av kvalificerade växtembryon.

3. Förfarande enligt kravet 1, varvid det dessutom inbegriper steget av orientering av mångfalden av växt- embryon i en förutbestämd position i en vätskebehållare.

4. Förfarande enligt kravet 3, varvid det dessutom inbegriper stegen av avlägsnande av mångfalden av växt- embryon från vätskebehållaren och bestämning av has- tigheten vid vilken växtembryona avlägsnas från behålla- ren.

5. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid det dessutom inbegriper steget av transport av vart och ett av mångfalden av växtembryon vid väsentligen samma hastighet som vart och ett av mångfalden av växt- embryon avlägsnas från behållaren.

6. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid det dessutom inbegriper steget av sugning av vart och ett av mångfalden av växtembryon för avlägsnande av 10 15 20 25 30 35 524 135 2 överskottsvätska från vart och ett av mångfalden av växt- embryon.

7. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid det dessutom inbegriper steget av överföring av varje kvalificerat växtembryo från ett första läge till ett andra läge.

8. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid steget av överföring av varje kvalificerat växt- embryo inkluderar ett vakuumspetsöverföringsaggregat, varvid vakuumspetsöverföringsaggregatet styrbart överför det kvalificerade växtembryot till det andra läget.

9. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid det dessutom inbegriper steget av styrbar överför- ing av det kvalificerade växtembryot från det andra läget till ett tredje läge.

10. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid steget av styrbar överföring av det kvalificerade växtembryot från det andra läget till det tredje läget inkluderar ett vakuumspetsöverföringsaggregat.

11. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid det dessutom inbegriper steget av mätning av denna ände av ett kvalificerat växtembryo för bestämning av ett centrum i ena änden av det kvalificerade växtembryot.

12. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid det dessutom inbegriper steget av lokalisering av en öppning i en bricka med ett flertal öppningar.

13. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid brickan i varje öppning inkluderar ett hölje för ett tillverkat frö.

14. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid det dessutom inbegriper steget av styrbar införing av det kvalificerade växtembryot i höljet till det till- verkade fröet.

15. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid steget av transport av vart och ett av mångfalden av växtembryon inkluderar steget av reglerbar drift av ett transportband för placering av vart och ett av mång- : tiotïrg anfa. t; i or íïi-uïiilfly' '~.SE'«.'.Éí}2i12F>'~*i}lIí3 10 l5 524 135 soon n 3 falden av växtembryon på transportbandet vid väsentligen samma hastighet som vart och ett av mångfalden av växt- embryon avlägsnas från behållaren för upprätthållande av den förutbestämda positionen för vart och ett av mång- falden av växtembryon.

16. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid det dessutom inbegriper steget av mätning av varje kvalificerat växtembryo.

17. Förfarande enligt kravet 16, varvid det dessutom inbegriper steget av erhållande av tredimensionella mät- ningar av det kvalificerade växtembryot.

18. Förfarande enligt något av de föregående kraven, varvid steget av mätning av varje kvalificerat växtembryo inkluderar en lasermikrometer för bedömning av tredimen- sionella mått i ena änden av det kvalificerade växt- embryot. .TMBNT CH Üßk 2ÛÜ%~Ûl~2? uu -. a . . nu a n. a.. .- ~ .