SE534158C2 - Framställt frö, som har ett fyllmaterial - Google Patents

Description

534 158 2 infört i ett kotyledonspärrshålrum med större diameter än själva embryot, för- orsakar att kotyledonerna böjes undan under utveckling av somatiska embryon. Detta resulterar i att endast spetsarna av kotyledonerna kommer i kontakt med kotyledonspärrshålrummets väggar, genom vilka näring passerar från gametofyten till embryot. Uppfinnarnas teori är att detta förorsakat den oacceptabelt låga produktiviteten för de framställda fröna.

Det föreligger således ett behov av ett sätt att iordningställa ett material för användning i ett framställt frö, vilket material förbättrar det framställda fröets produktivitet.

Sammanfattning Denna sammanfattning avser att ge ett urval av ideer på ett förenklat sätt, vilka idéer beskrives nännare i nedanstående detaljerade beskrivning.

Denna sammanfattning avser inte att identifiera nyckelsärdrag hos uppfin- ningen och är inte avsedd att utnyttjas som hjälp vid bestämning av patent- kravens omfattning.

Ett framställt frö har åstadkommits. Det framställda fröet innefattar ett fröskal. som inrymmer ett näringsmedel, och en spärr, som är anordnad inuti fröskalet. Spärren har ett hålrum. Det framställda fröet innefattar också ett embryo, som är anordnat i hålrummet, och ett fyllmaterial, som är anordnat i hålrummet. Det framställda fröet innefattar vidare en tillslutning. som är an- ordnad på fröskalet för att innesluta embryot i fröskalet.

Beskrivning av ritningen Ovanstående aspekter och många av de erhållna fördelarna med upp- finningen kommer att framgå av nedanstående, till bifogade ritning hänvisan- de, detaljerade beskrivning. I Fig 1 är en plan sidosektionsvy och visar ett framställt frö, som har ett emballeringsmaterial i enlighet med bestämda aspekter på föreliggande upp- finning.

Detalierad beskrivning Ett framställt frö 20, som har ett fyllmaterial 120 och är framställt i enlighet med vissa aspekter på föreliggande uppfinning, beskrives bäst med hänvisning till fig 1. Det framställda fröet 20 innefattar en propp (”cylcap”) 22, ett fröskal 24, näringsmedel 26, såsom en gametofyt, och en bottenändes- 10 15 20 25 30 534 158 3 tillslutning 28. Fröskalet 24 är lämpligen bildat av en längd av rörformigt mate- rial. Vid en utföringsform är fröskalet 24 en rörlängd av fibermaterial, såsom papper. Rörlängderna kan förbehandlas i ett lämpligt beläggningsmaterial, såsom vax.

Vid andra utföringsforrner är fröskalet 24 bildat av en rörformig längd av biologiskt nedbrytbart plastmaterial. Ett sådant material är en använd poly- laktisk syra ("PLA") och säljes av NAT-UR, Los Angeles, Kalifornien. Ett annat material inom ramen för uppfinningen är en polykaprolakton("PCL")-bland- ning, såsom Dow Tone P-787 (Dow Chemical Co., Midland, MI 48647) med ett 1% Tegomer H S|6440 mjukningsmedel (Degussa Goldschmidt Chemical Corp, 914 East Randolph Road, Hopewell, VA 23860).

Sådana biologiskt nedbrytbara plaströr kapas till lämpliga längder för ett framställt frö. Vidare kan eller kan inte sådana biologiskt nedbrytbara plaströr kräva en vaxbeläggning, då sådana rör redan är resistiva fhot om- givande element. Det torde inses, att, även om kapning av rör föredrages, andra utföringsformer, såsom framställning av rör av lämplig storlek för an- vändning som framställda frön, också ligger inom ramen för föreliggande upp- finning.

Proppen 22, även känd som en spärr, är lämpligen framställd av ett poröst material, såsom ett keramiskt material eller ett porslinsmaterial, vilket har tillräcklig hårdhet för att förhindra att ett groende embryo tränger igenom eller spräcker materialet, och innefattar ett ändtillslutningsparti 30 och ett kotyledonspärrparti 32. Kotyledonspärrpartiet 32 är lämpligen utformat i ett stycke med ändtillslutningspartiet 30. Proppen 22 har också ett i längdrikt- ningen sig sträckande hålrum 34, som sträcker sig genom ändtillslutnings- partlet 30 och partiellt genom kotyledonspärrpartiets 32 ena ände. Hålrum- mets 34 öppna ände är känd som en kotyledonspärrsöppning 36. Hålrummet 34 är dimensionerat för att upptaga ett växtembryo 42 däri.

Vid vissa utföringsformer kan det, eftersom proppen 22 lämpligen är framställd av ett poröst material, vara önskvärt att belägga proppen 22 med ett barriärmaterial för att reducera vattenförlusttakten och begränsa eller reducera mikrobinträdet. Sådana barriärer innefattar vax. polyuretan, glasyr, 10 15 20 25 30 534 158 4 nagellack och en beläggning, som säljes av H.B. Fuller, Minneapolis, MN under produktnamnet PD124. Ändtillslutningspartiet 30 är lämpligen cirkulärt, sett uppifrån, och har sidoväggar 38. Även om ändtlllslutningspartiet 30 är cirkulärt i det föredragna utförandet, ligger andra utföringsformer och former, såsom polygonal form, kvadratisk form, triangulär form, oval form och andra former, inom ramen för föreliggande uppfinning.

Vid den i fig 1 visade utföringsformen definieras sidoväggarna 38 av ändtillslutningspartiets 30 tjocklek och har de en diameter, som väsentligen är lika med fröskalets 24 innerdiameter. Vid vissa utföringsformer är proppen 22 värmeförbunden med fröskalet 24. Såsom ett icke begränsande exempel kan proppen 22 under framställningen uppvärmas till en sådan förutbestämd tem- peratur, att, då fröskalet 24 och proppen 22 förenas, mellan proppen 22 och fröskalet 24 överfört värme bringar antingen fröskalet 24 eller proppen 22 eller båda att smälta, varigenom de förbindes med varandra. Vid andra utför- ingsformer värmehopsvetsas först proppen 22 med en primär ändtillslutning 44, varefter den kombinerade primärändtillslutningen-proppen i ett separat steg återuppvärmes och fröskalet 24 också uppvärmes, så att de båda en- heterna förbindes med varandra. Andra sätt att förbinda proppen 22 med frö- skalet 24, exempelvis med hjälp av en vaxförbindning eller ett smältlim, ligger också inom ramen för föreliggande uppfinning.

Sidoväggarna 38 kan ha ett avsmalnande parti 40. Det avsmalnande partiet 40 kan vara en avfasning vid ändtillslutningspartiets 30 ena ände. Det avsmalnande partiet 40 underlättar proppens 22 hopsättning med fröskalet 24 under framställningen. Även om ett avsmalnande parti 40 föredrages, ligger andra utföringsformer, såsom en propp utan avsmalnande parti, också inom ramen för föreliggande uppfinning. Ett embryo 42 är placerat i hàlrummet 34 och är lämpligen inneslutet däri med hjälp av en toppändestillslutning 43.

Toppändestillslutningen 43 innefattar en primär ändtillslutning 44 och en sekundär ändtillslutning 21. Den primära ändtillslutningen 44 är lämpligen framställd av ett PCL-material, beskrivet ovan, och har en centralt belägen öppning 50. Öppningen 50 är dimensionerad för att motsvara propphålrum- mets 34 diameter och medge att ett groende embryo 42 kan passera där- 10 15 20 25 30 534 158 5 igenom. Den primära ändtillslutningen 44 kan fästas på ändtillslutningspartiet 30 på lämpligt sätt med hjälp av många olika metoder, inklusive limning eller värmeförbindning.

Såsom ett icke begränsande exempel är den primära ändtillslutningen 44 så hoppassad med en föruppvärmd propp 22, att öppningen 50 är belägen ovanför hålrummet 34. Värmet hopsvetsar eller förbinder den primära ändtill- slutningen 44 med proppen 22. Det torde inses, att den primära ändtillslut- ningen 44 kan fästas på proppen 22 före eller efter dennas fastsättning på fröskalet 24. Om fröskalet 24 är framställt av PCL, är det önskvärt, men inte nödvändigt, att den primära ändtillslutningen 44 och fröskalet 24 har samma smälttemperatur.

Ett annat icke begränsande exempel pà fastsättning av den primära ändtillslutningen 44 på proppen 22 innefattar en vidhäftande packning. I detta exempel värmeförseglas eller -förbindes den primära ändtillslutningen 44 med proppen 22 med öppningen 50 i koaxiell linje med hålrummet 34. I denna process utnyttjas en form för att böja den primära ändtillslutningens 44 kanter kring omkretsen av proppens 22 ändtillslutningsparti 30. Om den primära ändtillslutningen 44 och fröskalet 24 har olika smälttemperatur, användes ett icke missfärgande cyanoakrylat såsom vidhäftande packning för att förbinda den primära ändtillslutningen 44 och fröskalet 22.

Värme appliceras efter limningen för att förtunna limförseglingen genom att smälta inkongruenser som typiskt uppstår vid framställning av frö- skalet 24 och bildande av vidhäftningsfogen. Därefter fästes proppen 22, inklusive den primära ändtillslutningen 44, på fröskalet 24. Såsom nämnts ovan, är detta förfarande också lämpat för en propp 22, som redan är fäst pà fröskalet 24. Ovanstående sätt att fästa en primär ändtillslutning 44 på ett frö- skal 24 kan slutligen användas för värmesvetsning av kompatibla eller in- kompatibla material.

Den sekundära ändtillslutningen 21 ska nu beskrivas närmare. Den sekundära ändtillslutningen 21 är lämpligen framställd av ett välkänt tätnings- material, säsom Parafilm®. Den sekundära ändtillslutningen 21 framställes och fästes på den primära ändtillslutningen 44 på välkänt sätt, såsom genom värmeförbindning eller limning. Vid vissa utföringsformer kan ett tätningsvax 10 15 20 25 30 534 158 6 användas för att underlätta förbindningen mellan PCL och Parafilm. Den sekundära ändtillslutningen 21 har också en förutbestämd spränghållfasthet för att möjliggöra för ett groende embryo 42 att tränga igenom toppändes- tillslutningen 43.

En tertiär tillslutning 60 ska nu beskrivas närmare under hänvisning till fig 1. Den tertiära tillslutningen 60 och toppändestillslutningen 43 definierar, såsom de användes vid denna utföringsform, ett yttre tillslutningsskikt resp ett inre tillslutningsskikt. Även om toppändestillslutningen 43 har beskrivits så- som innefattande både en primär ändtillslutning 44 och en sekundär ändtill- slutning 21, torde det inses att uppfinningen inte är begränsad härtill. Såsom ett icke begränsande exempel kan toppändestillslutningen 43 innefatta endast den sekundära ändtillslutningen 21, varför även sådana utföringsformer ligger inom ramen för föreliggande uppfinning.

Kombinationen av den tertiära tillslutningen 60 och toppändestillslut- ningen 43 åstadkommer en tillslutningsyta, varvid det av den tertiära tillslut- ningen 60 definierade tillslutningsskiktet är framställt av ett förutbestämt material, som nedbrytes i strukturell integritet efter en förutbestämd expone- ring för omgivningsförhållanden. Den tertiära tillslutningen 60 fungerar också som ett antimikrobiellt tätningsmedel för tätning och skydd kring embryot, då detta utvecklas och skjuter ut från fröskalets 24 inre, och skyddar kotyledon- spärrshålrummet. Lämpliga material för framställning av den tertiära tillslut- ningen 60 innefattar vattenlösliga material, vax, i omgivningen nedbrytbara material och biologiskt nedbrytbara material. Sådana material, liksom material som är ekvivalenta vad avser struktur och egenskaper, ligger således inom ramen för föreliggande uppfinning.

Såsom nämnts ovan, är fröskalet 24 och den primära ändtillslutningen 44 lämpligen framställda av ett polyestermaterial, såsom biologiskt nedbrytbar plast. Ett sätt att iordningställa materialet för användning vid framställning av komponenter, såsom fröskalet 24 och den primära ändtillslutningen 44, i det framställda fröet 20 i enlighet med föreliggande uppfinning innefattar att åstadkomma materialremsor, såsom plastremsor. Sådan plast innefattar inom ramen för nedanstående patentkrav biologiskt nedbrytbara plaster, såsom PCL. 10 15 20 25 30 534 158 7 Materialremsorna utlöpes med hjälp av välkända utlöpningsförfaranden för att förbättra dimensionsstabiliteten. I ett icke begränsande exempel ut- löpes PCL-remsor vid en temperatur av cirka 63°C under en tidsperiod av väsentligen mellan 35 minuter och 90 minuter. Vid en utföringsform utlöpes PCL-remsorna under 45 minuter. Utlöpningstiden är tillräcklig för att göra PCL-remsorna dimensionsstabila under värmesvetsning. Det torde således inses, att den temperatur och tid som erfordras för utlöpning är material- beroende och ligger inom fackmannens kunnande. Det torde också inses, att materialremsan inte behöver utlöpas. Sådana utföringsformer ligger också inom ramen för nedanstående patentkrav.

Oberoende av om materialremsorna utlöpes eller ej, värmebehandlas de för borttagning av toxiner. l denna process, och för PCL, placeras material- remsorna i en ugn och värmebehandlas vid en temperatur av cirka 55°C under en tidsperiod av åtta dagar. Det torde inses, att en värmebehandling av materialet vid andra temperaturer och under andra tidsperioder än vid den angivna specifika temperaturen och under den angivna specifika tidsperioden ligger inom ramen för föreliggande uppfinning. Såsom ett icke begränsande exempel kan materialremsorna värmebehandlas vid en temperatur, som är ungefär 10% lägre än materialets smälttemperatur. Vidare kan vännebehand- lingstiden vara så kort som några få timmar. Sådana tidsperioder och tempe- raturer ligger också inom ramen för nedanstående patentkrav.

De värmebehandlade materialremsorna utsättes också för en sterili- seringsprocess. I denna process hålles materialremsorna nedsänkta i ett steriliseringsbad av blekmedelsblandning under en steriliseringsbetnings- period. En blekmedelsblandning är 10% blekmedel och 90% vatten. Sterili- seringsbetningsperioden är väsentligen mellan 10 minuter och 40 minuter.

Vid en icke begränsande utföringsform betas materialremsorna i blekmedels- blandningen under en steriliseringsperiod av 30 minuter. Efter steriliserings- betningsperioden utsättes materialremsorna för sköljning i avjoniserat vatten under en sköljperiod. som kan vara upp till och mer än 72 timmar. Därefter lufttorkas materialremsorna i steril luft för att avdunsta fluider. Slutligen be- handlas materialremsorna för att framställa olika komponenter för det fram- ställda fröet 20, såsom fröskalet 24 och den primära ändtillslutningen 44. 10 15 20 25 30 534 158 8 Fyllmaterialet 120 ska nu beskrivas närmare under hänvisning till fig 1.

Fyllmaterialet 120 är företrädesvis en adsorbent, såsom aktiverat träkol, Dowex hartser, zeoliter, aluminiumoxid, lera, diatomejord, silikagel och kisel- gur. Vid hopsättning av det framställda fröet 20 placeras fyllmaterialet 120 i proppens 22 hålrum 34 på vilket som helst känt sätt, inklusive manuellt. Fyll- materialet 120 placeras företrädesvis, men inte nödvändigtvis, så i hålrummet 34, att det väsentligen centrerar embryot 42 i hålrummet 34. En centrering av embryot 42 i hålrummet 34 ökar den ytarea av embryot 42 som är i funktionell kontakt med näringsmedlet 26. Såsom det användes i denna detaljerade be- skrivning och nedanstående patentkrav avses med ”funktionell kontakt" ett läge där embryot 42 tar upp näring från näringsmedlet 26.

Fyllmaterialet 120 ökar den ytarea av embryot 42 som är i funktionell kontakt med näringsmedlet 26 genom att omsluta embryot 42 och därigenom åstadkomma ett flertal banor l vilka näringsämnen kan passera från närings- medlet 26 till embryot 42. Även om fyllmaterialet 120 företrädesvis väsentli- gen centrerar embryot 42 i hålrummet 34, behöver embryot 42 inte vara pla- cerat på detta sätt. Fyllmaterialet 120 behöver endast positionera embryot 42 i hålrummet 34 på sådant sätt, att det är i funktionell kontakt med närings- medlet 26. Det är inte heller nödvändigt att fyllmaterialet 120 "omsluter" embryot 42. Fyllmaterialet 120 kan således helt eller partiellt omsluta embryot 42. Vid andra utföringsformer inom ramen för nedanstående patentkrav be- höver fyllmaterialet 120 endast fylla, antingen fullständigt eller partiellt, en eller två sidor av utrymmet mellan embryot 42 och hålrummets 34 väggar.

Ett sätt att iordningställa fyllmaterialet 120 för införing i hålrummet 34 innefattar att kombinera ungefär 7,0 g av aktiverat träkol med 246 ml av ett näringsmedel, såsom KE64-medel, för att åstadkomma en blandning. En sådan sammansättning av KE64-medlet anges i Tabell 1. 10 534 158 9 Medium §_|L& Tillsättnings- Komponent koncentration mängd för LngL) 300 ml NH4NO3 301,1 2,2 ml H3BO3 10,0 0,75 ml (NH4)2Mo04 0,06 CaCl2-2H2O 299,2 1,00 ml KH2PO4 1800,0 7,5 ml MgSO4-7H2O 1000,0 MnCl2.4H20 6,0 0,75 ml ZnS04-7H2O 0,8 CuCl2-2H2O 0,5 Ferri-citrat 60 nlg/l 0,75 ml TABELL 1 Därefter tillsättes 30 ml av en 50% sukroslösning och organiska massor till blandningen. Sammansätlningen för en sådan organisk massa anges i Tabell 2. 534 158 10 Medium y _S|¿t- Tillsättningsmängd Komponent koncentration koncentgatil för 300 ml mM (mg/l) kompletta medier Myoinositol 0,5549 100,0 3,0 ml Tiamin-HCI 0,0030 1,0 Pyridoxin-HCI 0,0012 0,25 Nikotinsyra 0,0081 1,0 Riboflavin 0,0021 0,125 Ca-pantotenat 0,50 Biotin 0,0003 0.0010 Folsyra 0,807? 0.1250 L-asparagin 1,8255 106,7 3,0 ml L-glutamin 0,3646 266,7 L-Iysin-2HC| 0,7612 53,3 DL-serin 0,4631 80 L-prolin 1,5310 53,3 L-arginin-HCI 0,4552 266,7 Urea 13,3200 800 L-valin 0,5983 53,3 3,0 ml L-alanin 0,2203 53,3 L-Ieucin 02448 80 L-treonin 0,3226 26,7 L-fenylalanin 0,1720 53,3 L-histidin 0,1308 26,7 L-tryptofan 0,2035 26,7 L-isoleucin 1,2930 26,7 L-metionin 0,7100 26,7 LIL-glycin 0,0003 53,3 L-tyrosin 0,2242 53,3 0,75 ml L-cystein 0,6098 26,7 0,75 ml TABELL 2 10 534 158 11 Därefter autoklaveras blandningen under cirka 25 minuter. Blandningen filtreras genom välkänt filterpapper, och fyllmaterialet 120 (t ex träkol) tages från filterpappret. Detta fyllmaterial 120 torkas sedan, tills det blir flytbar materia. lllustrativa utföringsformer har illustrerats och beskrivits, men det torde inses att olika förändringar kan göras inom uppfinningens ram.

Claims (10)

10 15 20 25 30 534 158 12 PATENTKRAV

1. Framställt frö, k ä n n e t e c k n at av det innefattar: a) ett fröskal (24), som inrymmer ett näringsmedel (26); b) en spärr (22), som är anordnad inuti fröskalet (24) och har ett hålrum (34); c) ett embryo (42), som är anordnat i hålrummet (34); d) ett fyllmaterial (120), som är anordnat i hålrummet (34); och e) en tillslutning (43), som är anordnad på fröskalet (24) för att innesluta embryot (42) i fröskalet (24).

2. Framställt frö enligt krav 1, vid vilket fyllmaterialet (120) är anordnat i hålrummet (34) för att placera embryot (42) i funktionell kontakt med näringsmedlet (26).

3. Framställt frö enligt krav 2, vid vilket fyllmaterialet (120) är en adsorbent.

4. Framställt frö enligt krav 2, vid vilket fyllmaterialet (120) är träkol.

5. Framställt frö enligt krav 1, vid vilket fyllmaterialet (120) är förbehandlat träkol.

6. Framställt frö enligt krav 1, vid vilket fyllmaterialet (120) är en adsorbent.

7. Framställt frö enligt krav 1, vid vilket fyllmaterialet (120) är träkol.

8. F ramställt frö enligt krav 1, vid vilket fyllmaterialet (120) är förbehandlat träkol.

9. Framställt frö enligt krav 1, vid vilket fyllmaterialet (120) väsentligen centrerar embryot (42) i hålrummet (34). 534 158 13

10. Framståflt frö enligt krav 1, vid viiket fyllmaterialet (120) väsentligen centrerar embryot (42) i hålrummet för att öka den ytarea hos embryot (42) som är ifunktionell kontakt med nâringsmedlet (26).