[发明专利]用于提取植物胚的方法和装置

说明书

发明人：William Paul Bullock

424 Oliver Avenue

Ames，IA 50010

美国公民

发明人：Josh Severson

2305 260^th Street

Ames，Iowa 50014

美国公民

用于提取植物胚的方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年5月23日提交的美国临时申请系列号61/128,695的权益，其全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及使用流体用于从植物中提取组织的方法和装置。该流体包括但不限于液体或气体。更确切地说，该方法和装置是涉及从种核或种子中分离胚。更具体地说，该方法和装置对于从单子叶植物种子例如作物种子(像小麦、大麦、燕麦、玉米、稻、草，等)中生产分离的胚或部分完整的胚是有用的。然而更具体地说，该方法和装置对于生产分离的胚是有用的，这些胚形成植物、它们的子代，和种子。甚至更具体地说，该方法和装置对于生产分离的胚是有用的，这些胚发育成转化的植物、它们的子代，和种子。该方法和装置对于从玉米种子中提取未成熟胚是特别有用的。

发明背景

在研发玉米和其他单子叶植物中，手工提取胚仍然是最经常使用的。用于切除玉米不成熟胚的标准惯例涉及手工提取，一次一个胚。更确切地说，切开并且去除核冠从而露出胚乳组织。使用一种小型仪器例如一种金属手术刀将胚乳组织移到一边并且因此使玉米胚可见并且易于从该种核中取出。这是很慢的过程要求相当的手-眼协调性以及灵巧性从而完全切除有活力的胚。通过使用一种抽吸装置已经有了向这种胚的提取过程机械化的一些改变，该抽吸装置用于从每个种子单个地吸取胚。该过程的机械化受到玉米胚的易碎性所妨碍。自动化该胚切除过程的一次尝试描述于孟山都专利美国专利号7,150,993中，该专利披露了使用真空的方法用一台真空吸气器从每一个单独的种核切除未成熟的玉米胚。尽管这个系统适合于比用手工进行的手术刀的速度稍微增加胚切除的速度，它仍然是非常慢并且乏味的切除过程。对于以对胚完全不产生伤害的方式来切除胚的更快并且更有效的方法仍然存在着一种需要。

发明概述

本发明涉及用于取出(removing)或分离(displacing)目标植物组织的多种方法和装置。本发明的这些方法和装置可以用于任何感兴趣的单子叶植物。优选的单子叶植物包括，但不限于禾本科的成员，包括草类例如草坪草以及谷物作物，例如玉米(玉蜀黍)、小麦、和稻。特别地优选的单子叶植物包括玉蜀黍种，包括玉米(corn)(玉蜀黍)，玉米具有通常在玉米穗上成排放置的多个种核(种子)。

在一个实施方案中，该目标植物组织是胚。该胚可能是成熟的，未成熟的，完整的，部分完整的胚或完整的和部分完整的胚的一种混合物。在另一个实施方案中，该方法和装置对于从玉米的穗中取出未成熟的玉米胚是有用的。在另一个实施方案中，该取出的胚可以用于植物组织培养或遗传转化。

本发明还涉及多种方法和装置，这些方法和装置可以用于大量分离单子叶植物胚，例如玉米胚。这些大量分离出的胚可以用于遗传转化或组织培养。在此披露的这些方法和装置对于高通量处理(例如大量地分离大量的目标组织和/或处理大量的种子)是有用的。

在另一个实施方案中，本发明涉及用于从种子中分离胚的一种装置，包括用于种子的夹持器，用于生成流体流的装置，以及用于将该流体流导向玉米种子的喷嘴，其中该喷嘴连接到该生成流体的装置上。该流体包括但不限于液体、气体、或液体和气体的组合。可以通过任何数目的手段生成该流体流，这些装置包括但不限于泵，压缩机，气压系统和液压系统。在另一个实施方案中，该装置可以包含在外壳内。这可以有助于希望的物质的收集并且在种子物质接触该流体流之后，减少种子物质的飞溅。在又一个实施方案中，感兴趣的种子可以包含在外壳内。该流可以具有一种流体包括但不限于一种气体或空气。

在另一个实施方案中，该种子可以位于植物上，在植物中或从该植物取出。例如，如果该种子是玉米种子，该种子可以位于玉米穗上，或它可以从该玉米穗上取出。玉米穗上的种子可以在该装置中的夹持器上支撑从而使单个的种子更稳定并且使之可接触该流体流。

在又一个实施方案中，本发明的装置可以适配为从大量的种子中分离目标植物组织。该装置对于玉米穗是有用的，因为该装置的喷嘴将流体流同时导向许多玉米种子。本发明的这些方法和装置提供了去除目标植物组织(包括但不限于胚)的一种有效率的、快速的并且有效的机理。