[发明专利]用于处理杂交种子的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年8月29日提交的美国临时申请No.60/968,800的权益。在此将上述申请的公开内容全部并入本文。

技术领域

本发明涉及作物育种领域。更具体地，本发明提供了用于生产各种杂交种子的系统和方法。

背景技术

本节中的陈述仅仅是提供与本发明相关的背景信息，可能并不构成现有技术。

当前，通过人工去雄来去除母本的雄花部分，并且随后采用来自父本的花粉给雌花人工授粉，从而生产出各种杂交种子。这种方法是劳动密集型的，且非常昂贵，而且还将种子生产限制在使用人力是可获得的并且具有成本效益的地区。例如，在某些类型的甜瓜中已经开发出雌性作物类型以便用作母本，并且如果遗传表达强烈的话，那么这些类型不需要人工操作。然而，该雌性性状遗传复杂，并且是不完全穿透的，使得其难以育种和使用。

受控于单一隐性核基因的基因式雄性不育已经在葫芦、其它水果和蔬菜生长作物中得到确认。这种性状可以被用于开发雄性不育式的母本，该母本不需要去除花朵或人工去雄，并且还允许使用蜜蜂来授粉。然而，雄性不育系对于不育作物和可育作物总是隔离开的，这是因为必需通过采用杂合的、同基因的雄性可育作物(Ms/ms)给雄性不育作物授粉(ms/ms)从而维持这些不育系。因而，核基因式雄性不育的使用需要在杂交种子生产的田地中将雄性可育的分离物从母本行中去除。该过程是劳动密集型的，且常常是效率低下的，这是因为雄性可育作物在田地中是难以识别的。因为该原因，以前种子公司开发该性状所作的努力都被放弃了。

本发明致力于满足本领域中的这些需求，以便使用高处理量非破坏性种子取样系统对生产杂交种子的方法加以改进。

发明内容

本发明涉及通过使用高处理量非破坏性种子取样在种子中促进种质改善活动的系统和方法。采用自动的非破坏性取样，使得在种群(或称群体，population)中对独立的种子进行测试成为可能。这允许开发出用于种质改善和管理的新的且更有效的方法，其导致了改善的育种种群。

在各个实施例中，本发明提供了用于种子的高处理量取样的自动化系统。该系统包括：种子装载站，用于将独立的种子从散装种子箱内的多颗相似的种子中分离开；定向子系统，用于从种子装载站接收独立的种子，并且对这些独立的种子进行定向；取样子系统，用于从独立的种子中去除组织样品；种子及样品传送子系统，用于在种子已经被去除组织样品后在取样子系统和种子收集托盘内选定井之间运送种子，并且用于将组织样品从取样子系统运送到取样收集托盘内的选定井中。

在其它实施例中，本发明提供了用于从种子种群中提取样品材料以便进行测试的自动且高处理量的方法。该方法包括：将独立的种子从种子种群中分离；使分离的种子以期望的方位定向，使得以特定的方位放置每颗种子中含有每颗相应种子的胚芽的“尖端”，同时保持每颗种子的发芽能力。然后，在种子已经被取样后将每颗种子运送到种子收集托盘内的选定井，并且将种子的组织样品运送到样品收集托盘内的选定井。

在又一些其它的实施例中，本发明提供了用于种子的高处理量取样的自动方法。该方法包括在自动化种子处理系统的种子装载站处将独立的种子从多颗相似的种子中分离出。该方法另外还包括在自动化种子处理系统的定向子系统处接收这些独立的种子，并且使其定向，同时保留每颗种子的发芽活力。该方法进一步包括在自动化种子处理系统的取样子系统处从独立的种子上去除组织样品，同时保留每颗种子的发芽能力。又进一步地，该方法包括利用自动化种子处理系统的种子及样品传送子系统，在种子已经被去除组织样品后将每颗种子存放在多个种子收集托盘中选定的一个托盘内的选定井中，并且将每个组织样品存放到多个样品收集托盘中选定的一个托盘内的选定井中。该方法还进一步包括将选定的样品收集托盘中的选定井以及将选定的种子收集托盘中的选定井存储到数据库内，使得每个样品以及去除该样品的对应的种子能够被追踪，以便预先选择感兴趣的种子，其中每个样品都被存放在选定的样品收集托盘中的选定井中，且每颗对应的取样种子都被存放在选定的种子收集托盘中的选定井中。

在又一些其它实施例中，本发明提供了一种用于将雄性不育基因渗入到种子中的方法。该方法包括：提供种子种群；从该种群内的每个种子中去除包括了带核酸的细胞的组织样品；对从每颗种子提取的核酸进行分析，以便确定是否存在指示雄性不育基因存在的至少一个基因标记；基于是否存在雄性不育标记从该种群中选择种子，以及从该种子培养可育作物。

在又一些其它实施例中，本发明提供了水果或蔬菜杂交种的母本，其中该母本包含至少一种细胞核的雄性不育基因。