[發(fā)明專利]用于測量花序、種子和/或種子產量表型的方法和設備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680071573.0
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN108369192A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設計）人: P·勒熱納;J·巴爾特;F·萊恩斯;J·埃克豪特
• 申請（專利權）人: 巴斯夫植物科學有限公司
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N33/00;G01N15/14;G01N15/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 黃麗娜;吳鵬

本發(fā)明涉及一種用于測量植物的花序、種子和/或種子產量表型的方法和設備。更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于帶穗植物的花序、種子和/或種子產量表型的高產出分析的方法和設備。

技術領域

本發(fā)明涉及植物的花序、種子和/或種子產量表型的評估。

更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于評估帶穗植物的花序、種子和/或種子產量表型的方法和設備。

背景技術

在為了它們的種子而栽培的植物(也稱為種子作物)——例如大米、小麥、大麥、玉米、大豆、油菜、向日葵、小米和紅花——的育種中，一個主要目標在于發(fā)現具有高種子產量的基因型。育種者通常要分析具有不同基因型的種類繁多的植物的種子產量，例如，通過的親本系的有性雜交得到的植物的種子產量。通過插入轉基因在植物物種中形成變異性的分子育種者也必須應付需要評估其種子產量的大量植物種群。用于種子產量的快速、準確和高效測量的工具是植物育種行業(yè)的必需品。

植物表型在本質上開始于在給定物種的植物之間形成基因型變異。在形成基因型變異之后，執(zhí)行對具有最期望的農學表型的那些基因型的選擇。例如，可針對某些特定生殖特征來選擇植物，例如：花序數、尺寸或架構、每個花序的種子數量、種子大小、種子數量和種子重量。此類特征有助于最終的種子產量并且被稱為“產量構成”。用于評估產量構成的傳統(tǒng)方法包括勞動密集型的程序，例如尺寸的手動和可視測量、植物部位的計數以及諸如各個花序和種子的植物部位的稱重。通常，這些操作需要從對向的植物器官中分離感興趣的植物部位。

一種做法是通過包括數個步驟的程序來評估由植物產生的種子。將種子與植物物理地分離(收獲步驟)，然后清洗以除去源自母體植物的非種子殘余物和灰塵或其它污染粒子。成熟種子與不適當地成長的種子(下稱“未成熟種子”)——例如不完全飽滿的種子——有區(qū)別。在大多數情況下，將成熟種子與未成熟種子的比例記錄為與育種者相關的參數。將成熟種子稱重并計數，以使得可以推導作為育種者的一個重要參數的總成熟種子重量，以及每個成熟種子的平均重量，該平均重量給出了用于與例如通常被育種者用作重要參數的千粒重進行比較的值。

例如，在水稻表型中，常見的做法是通過在植物生長實驗結束時收獲帶有成熟的穗或種子的植物花序來測量種子產量。然后將穗/花序脫粒并且將所有種子收集并計數。種子通常被覆蓋一干的覆蓋物，即外皮。可以使用吹氣裝置來將飽滿的外皮(文中也稱為飽滿小花)與空外皮分離。空外皮可以被丟棄并且可以再次對剩下的部分計數。可以在分析天平上稱量飽滿的外皮。然后通過對在分離步驟之后保留的飽滿的外皮進行計數來確定種子的總數。通過將從植物收獲的所有飽滿的外皮稱重來測量種子總重量。可以通過將從一株植物收獲的外皮(無論是否被填充/飽滿)計數來確定每株植物的種子(或小花)的總數。可以從計量的種子數和它們的總重量來推測千粒重(TKW)。可以將每穗花數計算為種子總數與成熟主穗的數量的比率。而且，可以將“種子飽滿率”或“種子飽滿比”計算為飽滿種子數(即包含種子的小花)與種子總數(即小花的總數)的比例(以百分比(％)表示)。換而言之，種子飽滿率是填充有種子的小花的百分比。

這種手工種子收獲和后續(xù)分析步驟是一個非常耗時和高成本的過程。

用于在這種程序中進行這些測量的儀器包括用于測量種子重量的天平和用于對種子計數的種子計數器，其全都以不同的市售類型存在。一種類型的種子計數器包括用于一批種子的入口、允許種子逐一掉落的系統(tǒng)、和用于檢測經過光學檢測器前方的規(guī)定大小的每個顆粒的系統(tǒng)。用于清潔種子的儀器也以不同的市售類型存在。一些儀器基于種子經過具有不同網目的多組搖篩，直至正確粒徑的種子被保留在這些篩之一上。其它儀器基于種子與流體流中的污染物(通常為空氣流)的差異空氣動力學和/或重力屬性。也可以基于差異空氣動力學和/或重力屬性來進行成熟種子與未成熟種子的區(qū)分。

EP1431744描述了一種用于確定和記錄一批植物產品中的種子的特性的改進的設備。

在EP1332354中可以找到另一種確定一批植物產品中的種子的特性的方式，該申請記載了使用光譜數據信號來判斷種子是否具備特定性狀。