一種植物人工種子生產(chǎn)裝置及方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種植物人工種子生產(chǎn)裝置，具體涉及一種植物人工種子生產(chǎn)裝置及方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]人工種子是一種人工制造的代替天然種子的顆粒體，可以直接播種于田間。人工種子的概念最早于1978年由Murashige在第四屆國際植物組織細(xì)胞培養(yǎng)大會上提出，但是在近40年的時間里卻沒有應(yīng)用到生產(chǎn)，其中重要的原因是采用手工的方法包埋胚狀體、原球莖、幼芽等，手工操作效率低，且在包裹過程中會產(chǎn)生大量的無胚小球，人工分揀耗時耗力，其產(chǎn)量和成本均不能滿足生產(chǎn)需要。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供一種植物人工種子生產(chǎn)裝置，實現(xiàn)了人工種子的自動化生產(chǎn)，解決了手工包埋過程中產(chǎn)生大量的無胚小球，分揀耗時耗力，產(chǎn)量和成本不能滿足生產(chǎn)需要的問題。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，提供一種植物人工種子生產(chǎn)裝置，包括:
[0005]用于盛放人工胚及胚乳，并將胚乳包裹的人工胚以液滴狀滴落的容器；
[0006]設(shè)于容器下方，用于將帶胚液滴及不帶胚液滴進(jìn)行分離的分離裝置；
[0007]設(shè)于分離裝置下方，分別用于收集帶胚液滴的人工種子收集器、空白液滴收集器。
[0008]特別的，所述器件為漏斗，該漏斗的咀部設(shè)有閥門。
[0009]特別的，所述分離裝置包括:
[0010]用于發(fā)射光束的光源；
[0011]用于感知液滴中有人工胚和無人工胚的光量變化，并將光量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕母泄庠?，該感光元件與光源水平設(shè)于容器下方；
[0012]用于接收感光元件發(fā)出的電信號，并根據(jù)電信號判斷液滴中是否含有人工胚的微電腦；
[0013]根據(jù)微電腦指令發(fā)射電子流，使無胚液滴帶上負(fù)電荷的電子發(fā)射元件，該電子發(fā)射元件設(shè)于感光元件或光源的下方；
[0014]用于形成電場，使帶電無胚液滴運動軌跡發(fā)生偏移的正電極、負(fù)電極，所述正電極、負(fù)電極水平設(shè)于電子發(fā)射元件下方。
[0015]特別的，所述人工種子收集器、空白液滴收集器水平設(shè)置，其中空白液滴收集器靠近正電極設(shè)置；人工種子收集器靠近負(fù)電極設(shè)置，且位于容器正下方。
[0016]特別的，所述人工種子收集器中含有使液帶胚液滴固化的溶液。
[0017]特別的，所述空白液滴收集器與容器通過管道連接，該管道上設(shè)有循環(huán)栗。
[0018]本發(fā)明還一種植物人工種子生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0019]S1:將人工胚與胚乳溶液混合，獲得混合懸液，使混合懸液以液滴狀滴落；
[0020]S2:判斷滴落的滴液中是否含有人工胚，若無，則進(jìn)入步驟S3 ;若有，則進(jìn)入步驟S4 ；
[0021]S3:使無胚液滴帶上負(fù)電荷，經(jīng)過電場后，運動軌跡發(fā)生偏移掉落到空白液滴收集器中；
[0022]S4:人工胚液滴不帶電荷，經(jīng)過電場后，運動軌跡不會發(fā)生偏移，將在自身重力作用下掉落到人工種子收集器中凝固為珠狀。
[0023]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的一種植物人工種子生產(chǎn)裝置及方法，解決了人工種子生產(chǎn)過程中因手工包埋及人工分揀而產(chǎn)生大量未包埋小球及分揀耗時耗力的問題，實現(xiàn)了人工種子生產(chǎn)的自動化，避免了人工分揀，其中“分揀”出的空白液滴可以再次回收利用，降低了試劑一一胚乳溶液的成本，具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、人工胚包裹率高、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點。
【【附圖說明】】
[0024]圖1為本發(fā)明一種植物人工種子生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實施方式】】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0026]請參閱圖1，本發(fā)明提供一種植物人工種子生產(chǎn)裝置，包括:
[0027]用于盛放人工胚及胚乳，并將胚乳包裹的人工胚以液滴狀滴落的容器I ;
[0028]設(shè)于容器I下方，用于將帶胚液滴及不帶胚液滴進(jìn)行分離的分離裝置2，該分離裝置包括:用于發(fā)射光束的光源21 ;用于感知液滴中有人工胚和無人工胚的光量變化，并將光量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕母泄庠?2，該感光元件22與光源21水平設(shè)于容器I下方；用于接收感光元件22發(fā)出的電信號，并根據(jù)電信號判斷液滴中是否含有人工胚的微電腦23 ;根據(jù)微電腦23指令發(fā)射電子流，使無胚液滴帶上負(fù)電荷的電子發(fā)射元件24，該電子發(fā)射元件24設(shè)于感光元件22或發(fā)射光源21的下方；用于形成電場，使帶電無胚液滴運動軌跡發(fā)生偏移的正電極25、負(fù)電極26，所述正電極25、負(fù)電極26水平設(shè)于電子發(fā)射元件24下方；
[0029]設(shè)于分離裝置2下方，分別用于收集帶胚液滴的人工種子收集器3、空白液滴收集器4。
[0030]特別的，所述容器I為漏斗；容器I采用漏斗可以將其內(nèi)部的混合懸液匯集于一點進(jìn)行滴落，避免了浪費，同時在漏斗的咀部設(shè)置閥門5 ;當(dāng)閥門5開啟后，可以控制混合懸液的流速，避免流速過快，形成線狀液體；調(diào)節(jié)電子發(fā)射裝置的高度，以避免分離裝置2將人工胚液滴與無胚液滴分離不及時，而使無胚液滴同樣在自身重力作用下掉落到人工種子收集器3，當(dāng)人工種子制作完成或需要對該裝置進(jìn)行檢修時，關(guān)閉閥門5，即可終止人工種子的制作。
[0031]特別的，所述人工種子收集器3、空白液滴收集器4水平設(shè)置，其中空白液滴收集器4靠近正電極25設(shè)置；人工種子收集器3靠近負(fù)電極26設(shè)置，且位于容器I正下方；如此設(shè)置，使得人工胚液滴在自身重力作用下，準(zhǔn)確掉落到人工種子收集器3中；空白液滴在電場作用下，發(fā)生偏移，其偏移落點即為空白液滴收集器4的敞口處，防止空白液滴掉落到空白液滴收集器4外部而造成浪費，從而節(jié)約了成本。
[0032]特別的，所述容器I與空白液滴收集器4底部通過管道(圖中未繪示)連接，該管道上設(shè)有循環(huán)栗(圖中未繪示)，當(dāng)空白液滴收集器4中的溶液達(dá)到一定量時，循環(huán)栗開始工作，將空白液滴收集器4中的溶液栗入容器I中再次利用，節(jié)約了成本。
[0033]特別的，所述人工種子收集器3中有使帶胚滴液凝固為珠狀的試劑。
[0034]工作原理:
[0035]將組培好的人工胚與胚乳溶液混合，使未包裹人工胚的液滴經(jīng)過垂直下落的空間后被賦予一定電荷，在特定電場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，落入一收集器中，并可回收利用；包裹人工胚的液滴不帶電荷，經(jīng)過電場時不發(fā)生偏移，在自身重力作用下，垂直落入特定收集器中凝固，形成人工種子。
[0036]本發(fā)明還提供一種植物人工種子生產(chǎn)方法，包括以下步驟:
[0037]S1:將人工胚與胚乳溶液混合，將其混合均勻后，放于一個容器中，使其在容器的最低端的出口處以液滴狀滴落；
[0038]S2:液滴經(jīng)過光束，感光元件根據(jù)液滴中光量的變化判斷滴落的滴液中是否含有人工胚，并將判斷結(jié)果發(fā)送給控制器(于本發(fā)明中控制器為微電腦)，若無，則進(jìn)入步驟S3 ;若有，則進(jìn)入步驟S4 ;
[0039]S3:電子發(fā)射元件接收到控制器發(fā)出的信號后對無胚液滴發(fā)射負(fù)電荷，使無胚液滴帶上負(fù)電荷，之后帶負(fù)電荷的無胚液滴經(jīng)過特定電場后，運動軌跡發(fā)生偏移掉落到空白液滴收集器中；
[0040]S4:控制器不發(fā)送信號給電子發(fā)射元件，則人工胚液滴不帶電荷，經(jīng)過電場后，運動軌跡不會發(fā)生偏移，將在自身重力作用下掉落到人工胚收集器中凝固為珠狀。
[0041]本發(fā)明提供的裝置及方法不僅適用于采用胚狀體，原球莖，莖尖、休眠芽等制作人工種子，同樣適用于采用具有繁殖能力的生物組織、器官等制作人工種子。
[0042]應(yīng)當(dāng)理解的是，于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種植物人工種子生產(chǎn)裝置，其特征在于，包括: 用于盛放人工胚及胚乳，并將胚乳包裹的人工胚以液滴狀滴落的容器(I); 設(shè)于容器(I)下方，用于將帶胚液滴及不帶胚液滴進(jìn)行分離的分離裝置(2); 設(shè)于分離裝置(2)下方，分別用于收集帶胚液滴的人工種子收集器(3)、空白液滴收集器⑷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物人工種子生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述容器(I)為漏斗，該漏斗的咀部設(shè)有閥門(5 )。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物人工種子生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述分離裝置(2)包括: 用于發(fā)射光束的光源(21)； 用于感知液滴中有人工胚和無人工胚的光量變化，并將光量變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕母泄庠?22 )，該感光元件(22 )與光源(21)水平設(shè)于容器(I)下方； 用于接收感光元件(22)發(fā)出的電信號，并根據(jù)電信號判斷液滴中是否含有人工胚的微電腦(23)； 根據(jù)微電腦(23)指令發(fā)射電子流，使無胚液滴帶上負(fù)電荷的電子發(fā)射元件(24)，該電子發(fā)射元件(24)設(shè)于感光元件(22)或光源(21)的下方； 用于形成電場，使帶電無胚液滴運動軌跡發(fā)生偏移的正電極(25)、負(fù)電極(26)，所述正電極(25)、負(fù)電極(26)水平設(shè)于電子發(fā)射元件(24)下方。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種植物人工種子生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述人工種子收集器(3)、空白液滴收集器(4)水平設(shè)置，其中空白液滴收集器(4)靠近正電極(25)設(shè)置；人工種子收集器(3 )靠近負(fù)電極(26 )設(shè)置，且位于容器(I)正下方。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物人工種子生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述容器(I)與空白液滴收集器(4)通過管道連接，該管道上設(shè)有循環(huán)栗。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物人工種子生產(chǎn)裝置，其特征在于，所述人工種子收集器(3)中含有使液帶胚液滴固化的溶液。7.—種植物人工種子生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟: 51:將人工胚與胚乳溶液混合，獲得混合懸液，使混合懸液以液滴狀滴落； 52:判斷滴落的滴液中是否含有人工胚，若無，則進(jìn)入步驟S3 ;若有，則進(jìn)入步驟S4 ; 53:使無胚液滴帶上負(fù)電荷，經(jīng)過電場后，運動軌跡發(fā)生偏移掉落到空白液滴收集器中； 54:人工胚液滴不帶電荷，經(jīng)過電場后，運動軌跡不會發(fā)生偏移，將在自身重力作用下掉落到人工胚收集器中凝固為珠狀。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種植物人工種子生產(chǎn)裝置及方法，其中生產(chǎn)裝置包括：用于盛放人工胚及胚乳，并將胚乳包裹的人工胚以液滴狀滴落的容器；設(shè)于容器下方，用于將帶胚液滴及不帶胚液滴進(jìn)行分離的分離裝置；設(shè)于分離裝置下方，分別用于收集帶胚液滴的人工種子收集器、空白液滴收集器。該植物人工種子生產(chǎn)裝置，實現(xiàn)了人工種子生產(chǎn)的自動化，避免了人工分揀，其中“分揀”出的空白液滴可以再次回收利用，降低了試劑——胚乳溶液的成本，具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、人工胚包裹率高、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點。
【IPC分類】A01H4/00
【公開號】CN105028200
【申請?zhí)枴緾N201510403875
【發(fā)明人】曾萬勇, 李金華
【申請人】武漢輕工大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月9日