[发明专利]用于拾取和收集植物物质的方法和系统

说明书

本发明涉及用于拾取和收集植物物质、特别是植物胚胎的方法和系统。为了拾取植物物质，使用安装在机械臂上的拾取单元。根据本发明，在拾取单元的两个不同位置处执行两个单独的成像步骤。执行第一成像步骤以识别分散的植物物质体。当拾取单元处于确认位置时执行第二成像步骤，并且第二成像步骤能够验证是否已经拾取了植物物质体。确认位置位于用于拾取植物物质的拾取单元的位置和用于将植物物质放置在合适的容器中的位置之间。

技术领域

本发明涉及用于拾取和收集植物物质、特别是植物胚胎的方法和系统。

背景技术

植物胚胎是近现代植物育种中产生杂交植物的重要工具。为了加速所需的遗传纯系的产生，使用双单倍体(DH)已成为非常有价值的工具。此外，DH还有助于评估和监测难以处理的特征，例如由多个基因/等位基因编码的特征。

对于许多植物物种，在育种作物中生产和使用DH是众所周知的。到目前为止，DH可以从雄性(雄核发育)或雌性(雌核发育)器官的孢子中获得。

雄核发育被定义为导致源自雄性孢子核的个体发育的一组生物过程。来自雄性器官的孢子称为小孢子，体外培养物称为小孢子培养物。长期以来，典型的小孢子培养物已经在芸苔属植物(Brassica)中已很好地确立。来自雌性器官的孢子称为大孢子，这些孢子的体外培养通常称为雌核发育。雌核发育是一种成熟的技术，例如用于甜菜和黄瓜。

上述技术通过称为胚胎发生的过程导致植物胚胎的形成。当在特殊条件下生长并提供适当的生长培养基时，这些胚胎从一个单细胞发育成植物。根据植物种类，发育中的胚胎在液体或固体生长培养基上生长。当胚胎达到所需的生长阶段时，它们可能被单个化(singulated)。

在许多情况下，可能需要使拾取和收集植物胚胎的过程自动化。通常，胚胎可以在相对大的含液体储存器中获得。为了分离胚胎，将储存器的内容物倒入容器中，容器通常具有相对大的表面，允许胚胎散布在表面上。然后，用户可以拾取分散的胚胎并将它们放置在相应的隔室(例如试管)中，用于进一步分析或处理。该手动过程非常耗费人力，因此需要使该拾取过程自动化。

现有技术中已知用于拾取和收集植物物质(例如植物胚胎)的自动化方法。

例如在US 2005/0114918中，已知一种用于制造种子的胚胎递送的系统和方法，其中使用具有包括微镊子的拾取头的机械臂。在该系统中，存在用于获得植物胚胎属性的成像系统。检测确定适合于发芽的植物胚胎，然后通过定位台移动到取回位置，一次一个地特定定向植物胚胎。在取回位置，胚胎被拾取头拾取。还提到，能够在多个方向上移动的机器人壳体可以与定位台组合使用或在没有定位台的情况下使用。

EP 1 498 025公开了另一种系统，其公开了用于收获和多阶段筛选植物胚胎的自动化系统和方法。在该系统中，胚胎也可以通过照相机成像，并且图像用于确定胚胎的形状和尺寸。可以除去不需要的胚胎。可以将所需的胚胎转移到接收表面上，例如通过使用真空尖端将它们拾起而转移。

对处理大量胚胎的需求持续存在。这要求减少拾取和收集植物胚胎所需的时间。同时，对于某些应用，必须保证每个隔室(例如试管)不是空的，而是包含单个植物胚胎。

发明内容

本发明的目的是提供一种更有效和更精确的方法，用于拾取和收集植物物质(plant matter)、特别是植物胚胎，同时仍然提供植物胚胎放置在预期隔室中的充分确定性。