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种子表型分类分拣:从收获到种质资源库-基因库
发表时间:2021-12-15 15:34:54点击:1159
满足水稻种子的需求:种子分类的自动化
在未经训练的人看来,围场里所有的羊都长得一模一样。但是牧羊人可以按名字命名羊群中的所有绵羊,并识别每种动物的显著特征。对我们大多数人来说,一袋新收获的大米中的种子可能看起来很像,但一位训练有素的基因库、种质库技术人员可立即发现差异,并迅速将值得保存的种子与准备放入垃圾箱的种子分开。
自动种子分拣机正在开始应用于种质资源库领域,用以提高种子分拣的效率。
各级别种质资源库、基因库要处理海量种子。当从田间收到种子时,种质库人员将分类选择健康和成熟的种子。为了尽可能长时间地保存水稻,需要选择高质量的种子,要对每一粒种子进行检查。传统上,这项繁重浩大的任务是由工人用快速采摘种子的手工形式来完成。
对水稻种质的需求不断增加
各种种质资源库、基因库每年要处理成千上万份样本,而且处理数量还在不断大幅增加。测序技术的进步在一定程度上推动了这一需求。基因库保存着多种不同物种品种的种子,研究人员越来越渴望使用这些种子,从而寻找性状背后的基因。这意味着种质资源库、基因库必须繁殖和处理更多的种子且必须快速有效地进行。这对种质库的工作人员提出了挑战。现实情况是,有时本季的收获种子已准备进行分类,但上一季的一些收获种子尚未进行处理。处理的延迟不仅意味着种子分配前的时间更长,也可能意味着储存寿命更短。
影响种子在贮藏过程中保持健康时间的一个重要因素是处理收获种子来进行贮藏所需的时间。加工处理时间越长,种子暴露在对其质量和寿命有害的条件下的时间就越长。事实上,种质库的一项研究活动是检查所有授权作物的种子寿命,并优化种子加工、测试和储存协议,以便基因库能够延长种子的储存时间、缩短活力测试之间的间隔。
提高种子分选效率的途径
但有科学家认为,在种子分类中引入更多的自动化技术,对是否有助于消除瓶颈,是值得探讨的。在大型种子公司中,自动种子分拣机的应用已经很成熟。但与种子公司相比,基因库需要对更多种类的种子进行小样本群分类,现有的分类机器可能无法处理非一致性的问题。
因此,种质库在考虑投资专门定制的机器来处理不同的种子样品。荷兰公司SeQso在种质资源库领域定制自动种子分拣机具有卓越的背景,走在了应用研究的前列,Seqso系统可集成种子分拣、高光谱成像模块、X光成像模块、叶绿素荧光成像模块、RGB成像模块等,是一款高度集成化的系统,适合大规模种子表型、分拣以及播种研究-http://www.010wangxiao.com/Goods/zwbx/zzbxcx/zzyth.html
该项目工作原理是工作人员首先对一组参考种子进行排序,向机器显示哪些种子适合保存。机器将其转换为种子大小、形状和颜色等参数。然后,机器将整个样本送入机器,继续对其进行排序。由于排序并不完美,工作人员需重新检查已接收小种子组,从而消除错误或去除坏种子。”
节省人力、提高通量
自动种子分拣机简化了种子分拣过程,提高了通量。它可以在一次运行中容纳多组样本,持续工作8-12小时,这具体取决于种子数量。种质资源库的工作人员通常准备两批种子:一批白天使用,另一批用于夜间,每天总共可处理多达110万粒种子。该机器每天24小时运行(与人工选种相比,人工选种只在办公时间进行,除非加班)。
科学家预计,自动种子分拣机可以使种子分拣所需的工作人员时间减少30-40%,该估算包括人工重新检查设备所产生的劳动力