农产品微量筛选方法和装置的制作方法

专利名称：农产品微量筛选方法和装置的制作方法
背景技术：
一般来说，通过筛选受试化合物对生长在土壤中的完整植物的生物学活性(“温室”试验)，或通过筛选受试化合物在体外对特定目标酶或其它酶的抑制作用(“体外”试验)来鉴定除草剂候选物。在温室试验中，将试验化合物喷洒在含有未萌芽种子的土壤上(芽前使用)或喷洒在植株自身上(芽后使用)。温室试验在预测某种化合物在用于大田时的除草活性方面有很高的成功率。另外，温室试验可同时检验出各化合物基本上影响所有除草作用的可能模式。换句话说，温室试验具有高信息含量。不过，温室试验费时且占用空间，每种试验化合物需要2周时间和占有2ft2的温室空间。而且，还要投入大量的劳力来准备、管理、喷洒和记录这些试验。另外，要用10-60mg的试验化合物，以评价其在正常使用比例下的可能除草活性。对大量试验化合物如此要求势必使待试验化合物的合成或获得造成了明显的局限。
相反，在体外试验中，通常只要试验受试化合物对特定目标酶或蛋白的影响即可。所述目标酶通常是提取的蛋白，并在体外试验其对所述受试化合物的反应。另外，所述目标酶是在替代微生物中表达的，并通过其对该微生物生长或代谢的影响试验其反应。在每种情况下，这种试验均明显优于温室试验，其优势包括需要更少的空间、劳力、时间和化合物。不过，将上述试验的值用于预测在自然条件下的除草活性却会受到限制，这是因为完整植物的特有过程的复杂性，及对其了解甚少造成的，所述过程是体外或替代微生物所缺乏的。目前尚无法准确预测受试化合物的摄取、移位和代谢过程，必需通过评价对完整植株的影响凭经验进行确定。而且，体外筛选仅能筛选受试化合物对一种或少数几种目标的作用，因此，对每种新的目标都要进行独立试验。
需要一种筛选化合物的除草剂活性的方法，该方法综合了温室筛选的高信息含量和良好预测质量与体外筛选的较少空间、费用和化合物投入量的优点，其中，将全植株反应作为试验对象可以高效率筛选受试化合物。
Dornbos和Spencer在24孔组织培养板上检验了3种杂草(紫苜蓿、多花黑麦草和苘麻)的萌芽及早期幼苗生长情况(Dornbos，D.L.Jr.和Spencer，G.F.J.Chem.Ecol.(1990)，16，339-351)。上述板上的孔是筒形的，直径约为1.6cm，高度为1.7cm，总体积约为3.4cm3。每孔装有1ml用水配制的0.5％琼脂。将溶于1mL溶剂(99％己烷，1％三氯甲烷)中的不同量的受试化合物加至所述琼脂的表面，然后使溶剂蒸发。将种子放置在琼脂上，并于3日后检测种子萌芽及幼苗长度。该试验于种子种在琼脂上3日后结束，此时，幼苗生长仍在很大程度上取决于种子的保存。因此，短期生长很可能不能检测出某些类型除草剂的破坏性，因这些除草剂只影响早期幼苗生长并不需要的光合作用或其它过程。
发明概述本发明涉及一种测试至少一种化合物对植物的生物学活性所用的方法和装置，该方法包括(a)将一种植物生长培养基、至少一种待测试的化合物和至少一粒种子放入一个沿水平方向的横截面积不超过1cm2的容器中，并使它们彼此接触，所述至少一粒种子是可萌发成一个植株的种子，所述植株种属选自藿香蓟属，拟芥南属、芥南属、蒿属、Asrostis、Browallia、荠菜属、鞘蕊花属、蒲苇属、狗牙根属、Cyperus、毛地黄属、马唐属、鲫鱼草属、旋覆花属、Ipomopsis、Laevis、浮萍属、烟草属、酢浆草属、黍属、矮牵牛属、桔梗属、Recta、漆姑草属、神圣亚麻属、Thymophylla和Thymus，(b)使所述装有培养基、至少一种化合物和至少一粒种子的容器保持条件是在没有所述至少一种化合物的条件下，所述至少一粒种子可以萌芽，而且所产生的植株可以生长，和(c)评价由此产生的萌芽情况及植株生长情况。在该方法中，优选所述至少一粒种子是可以萌芽成选自下列种属的植株拟芥南属、Asrostis、Browallia、鞘蕊花属、毛地黄属、马唐属、鲫鱼草属、旋覆花属、烟草属、酢浆草属、黍属和矮牵牛属。在该方法中最好使用可萌芽成选自下列一组植株的种子拟芥南、Browallia speciosa、鞘蕊花属blumei、马唐、烟草和碧冬茄。
本发明方法还包括每次将一粒，而且仅仅是一粒种子机械化植入若干上述许多容器的每一个中，种子选自上述的组，这样使每粒种子与一种植物生长培养基和一种待测试化合物接触，使每个容器维持这样的条件在没有所述化合物时，所述种子可萌芽成单株，而且所得到的植株可以在容器中生长。该方法还包括每次将一粒，而且仅仅是一粒种子自动机械化植入上述容器的每一个中。本发明方法还包括通过由至少一个流化种子床提供种子，提供多个垂直的空心管的方式，实现上述自动化机械播种，上述每一个管的下端有一个开口，其最大尺寸小于种子的最小尺寸，每一个管中均有用于控制该管空心部分压力的装置，使其小于、等于或大于该管外面的空气压力，每个管中的空气压力可独立控制，相对所述至少一个流化种子床将所述多个管定位，使所述多管的下端，部分地没入所述至少一个流化种子床中，控制每个管中的空气压力，以便在每个管中产生足于将一粒种子截留并保持在每个管的下部开口处的真空，将所述多管相对所述容器的位置加以调整，使每个管的下端位于一个容器内，其位置大致处于每个容器的水平横截面中央，低于该容器的顶部高度，但高于该容器中所有内含物的高度，控制每个管中的空气压力，以消除真空，并在每个管中产生高于管外之压力、足于将种子释放并排入相应容器中。
该方法还包括在种子被排入每个容器之前将一种物质放入其中，该物质在接触种子之后可抑制或阻止种子的进一步运动，还可抑制或阻止由所述管中过高空气压力所产生的空气流将种子排出容器的情况。
本发明方法还包括检测是否每个容器中已植入了一粒，而且仅有一粒种子，并纠正被证实播种了并非含有一粒，而且非仅为一粒种子的任何容器。该方法还包括通过光学扫描技术自动完成上述检测过程。
本发明还包括用于实现上述方法的装置，下面将对该装置作更详细地说明。
附图的扼要说明

图1A-F。CO2浓度对生长于微量滴定板上的7个不同品种的影响。在每幅图中标出了植物的种类。在标明的CO2浓度下将平板在有机玻璃室内维持12天，马唐属例外，仅将其维持7天。在经过上述培养期以后，测定植株中的叶绿素含量。将每个幼苗的叶绿素含量的平均值(-■-)和变异系数(-●-)作图。每个数据点使用32-48个单株的幼苗。上述实验表明，较高的CO2浓度对于大多数测试品种的种子萌芽(平均值)和植物生长均匀性(变异系数)来说具有正面影响。
图2.生物量及叶绿素测定的相关性。对来自一个14日龄的微量筛选板的95个拟芥南属植株的生物量及叶绿素进行测定。每个数据点代表一个植株。图中直线是用线性模式通过最小二乘回归法计算出来的，其相关系数r2＝0.91。如图所示，植物生物量与叶绿素含量之间有很强相关性，确认叶绿素测定为植物生长的一项有效指标。
图3A和3B。通过叶绿素和生物是测定测出的chlorsulfuron和达草灭对拟芥南属的影响。让植物在微量筛选中于标明的chlorsulfuron和达草灭浓度下生长14天。然后测定各单株的生物量。然后将植物放回孔中并测定其叶绿素含量。每个点代表8个重复样品的平均值，而误差带表示该平均值的标准误。从图中可以看出，由生物量测定得出的剂量反应曲线非常类似于由叶绿素测定得出的剂量反应曲线，这表明叶绿素测定是除草剂活性的一项精确指标。
图4是整个自动化播种系统的示意性正视图。
图5A是种子处理和监测系统的立方图。
图5B是所述种子处理系统的局部剖视图。
图6是种子捡拾管的剖视图。
图7是通过监测相机观察到的微量滴定板上的一排孔的放大视图。
图8是所述孔的照明和较正状态的立方图。
图9是种子捡拾管的部分气动力学示意图。
图10A和10B分别是用于卵式布局的微量滴定板盖和卵式拾取管的视图和剖视图。
本发明的详细说明现在已开发出一种用于筛选化合物(包括合成化合物和天然存在的化合物)的除草活性的方法(被称为除草剂微量筛选法)，该方法综合了温室筛选法的高信息含量和良好的预测质量与体外筛选法的较少空间、费用和化合物投入量的优点。该筛选方法使用生长在小型容器中的含有试验化合物的极少量生长培养基上的完整植株进行。与标准温室筛选相比，这种微量筛选仅需要很少的空间、劳力和试验化合物。不过，与体外筛选不同，它是试验完整植株的反应。采用这种微量筛选法，通过进行全植株反应试验，可以实现受试化合物的高处理量筛选。这种检测具有除草剂活性的化合物及分子的方法，可以按一种使空间、材料、废水和劳力投入降至最低限度的方案筛选大量的候选物。
在一种优选实施方案中，所述容器是尺寸大致相同、排列在同一个支承板上的长方形基质上的很多个容器之一，而所述方法包括将一种生长培养基、至少一粒种子和至少一种待测试化合物或对照材料放入所述多个容器的每一个中。该方法利用常用于研究实验室和临床设备中的物理规格试验容器。在最佳实施方案中，该规格通常如微量滴定板，通常采用由一系列被称作微孔的孔组成的试验单元，其中，该单元所占的面积或二维空间大约为9cm×13cm。这种规格在业已开发出的(并可经商业渠道获得)可进行自动化板移动、孔填充、吸出、清洗和采集各单个微孔数据的很多仪器中极为方便。本发明所精心设计的微量滴定板的每一个微孔的开口可以是方形的或优选为圆形，通常其横截面积不足1cm2，优选不足0.5cm2。尽管“标准”微量滴定板由排成8×12矩阵的深约1cm并可容纳300-400μL液体的圆筒形微孔组成，但本发明还涉及其它微量滴定板，其中，所述微孔更深些(“深孔”微量滴定板)，因此可容纳更多流体，或者每个板上有更多数量的孔(例如，Nunc 384孔板；产品目录号242757；Nunc，Inc.，Naperville，IL)。所述其它类型的微量滴定板保持所述9×13cm面积，从而有利于保持该筛选方法的高处理是特征的条件下对微量滴定板进行自动化操作。为了满足某些植物物种的生长，可以采用能容纳较多流体的较深的孔；每个板的孔数较多，能增加每个试验板可以筛选的化合物数量，并降低每次试验所消耗的材料(化合物，生长培养基)。植物种的选择除非另有说明，本文所披露的实验在下列条件下进行。将100μl由不含糖和维生素的1/2×MS盐培养基(Murashige，T.和Skoog，F.Physiol.Plant.(1962)15，485；以下称“1/2×MS”)中配制的0.4％熔化琼脂糖移液到96孔微量滴定板的每一个孔中，使其冷却并硬化，并用镊子将一粒种子放入每一个孔中的琼脂糖表面上。用透气性胶带密封该微量滴定板，以防止生长培养基干燥，并将该板放入25℃/21℃(昼/夜)，16小时光周期(45-80μmol/m2/s光合有效辐射(PAR))和60-90％相对湿度的培养箱中。将滴定板保持在有机玻璃箱中，并在种植后14天(DAP)进行目测。通过每天向罩住所述微量滴定板的有机玻璃箱中加1.5g干冰的方式将CO2浓度人为保持在高水平(大约1％)。
对生长在96孔微量滴定板上的192个植物种进行了试验。用于试验的植物种的选择主要取决于其种子的体积小。种子自Germania(Chicago.IL)购买或在Stine Research Center(DuPont Co，Newark，DE)繁殖。按上述方法准备滴定板，每个植物种播种24-32粒种子。并在7和14DAP时用肉眼观察每个物种的萌芽率和生长习性。主要用评级(下文说明)和一般生长特性来对所有测试植物种进行比较。对表现出合适大小、形状和一致性的植物种作进一步的测试。在对同一个属的植物种进行比较时，发芽率是一项比较因素。所采用的评级标准如下优适合微量滴定板生长的理想植物，所有特征(大小、形状、一致性)均佳。
良近乎理想的植物，但缺少1或2种特征，但有可能克服其缺陷。
差可以生长，但具有难于克服的显著缺陷不能接受 无法用于微量滴定板在试验过的192个植物种中，在室内高CO2(1％)的环境条件下对其中的68个种作进一步测试。维持在高CO2环境中的植物在密封的有机玻璃箱中生长，每天放入1.5g干冰，以达到1％的CO2浓度。通过该试验选择出被评为上述良至优级的35个植物种(列于表1中)。用代表10种不同作用模式的18种市售除草剂试验这35个植物种。表2列出了这些除草剂及其作用模式。
表1.被选择用来测试其对市售除草剂的生物学反应的植物种属 种 通用名藿香蓟属藿香蓟Ageratum(蓝色毛地黄)拟芥南属拟芥南Arabidosis芥南属 blepharophylla caucasica Arabis(compinkie)蒿属狭叶青蒿 龙蒿Asrostisstolonifera 翦股颖属Browallia speciosa Browallia(marine bells)Browallia speciosaBrowallia(jingle bell)荠菜属 荠 荠菜鞘蕊花属blumei Coleus(奇异金色)鞘蕊花属blumei Coleus(彩虹株)鞘蕊花属blumei Coleus(粉色龙)蒲苇属 蒲苇Pampus Grass狗牙根属狗牙根 牙根草Cyperus difformis Cyperus毛地黄属紫花毛地黄 Digitalis(白色)毛地黄属紫花毛地黄 Digitalis(木丝)马唐属 马唐红色马唐鲫鱼草属弯叶鲫鱼草 弯叶画眉草旋覆花属ensifolia EnsifoliaIpomopsis elegans Capitata GillaLaevis jasione-perennisPerennis Jasione浮萍属 浮萍浮萍烟草属 烟草烟草酢浆草属劲直酢浆草 黄色酢浆草黍属洋野黍 秋稷黍属coloratum Kleingrass矮牵牛属碧冬茄 矮牵牛(star joy)矮牵牛属碧冬茄 矮牵牛(carpet mixture)矮牵牛属碧冬茄 矮牵牛(velvet frost)桔梗属 桔梗桔梗Recta warrensii 委陵菜漆姑草属subulataPilifera spergula神圣亚麻属 熏衣草棉扁柏Thymophylla puntuiloba-dyssodia Dahlborg daisy百里香属vulgaris百里香表2.用于试验35个植物种的生物学反应的市售除草剂除草剂 作用模式环丙津 光系统抑制剂赛克嗪 光系统抑制剂甲二威灵 光系统抑制剂敌草快 光系统抑制剂pyrizone 光系统抑制剂达草灭 类胡萝卜素生物合成fluoridone 类胡萝卜素生物合成三氟羧草醚(acifluorifin) 卟啉生物合成抑制剂氟乐灵 有丝分裂抑制剂2，4-D 植物生长素喹禾灵 脂质生物合成dichlobenil纤维素生物合成草甘磷 氨基酸生物合成烟密黄隆 氨基酸生物合成杂草锁 蛋白合成丁草锁 蛋白合成敌稗 蛋白合成溴草腈 呼吸抑制剂在二甲基亚砜(DMSO)中制备每种除草剂的10,000ppm溶液。将30μl的多种溶液溶解在9.97ml 1/2×MS培养基中，得到30ppm溶液。对该30ppm的溶液进行系列稀释，以制备0.3和0.003ppm溶液。将33μl的30、0.3和0.003ppm溶液分别移入96孔微量滴定板的孔中。将66μl用1/2×MS培养基配制的0.6％琼脂糖加入每个孔中，使除草剂在0.4％琼脂糖中的终浓度为10、0.1和0.001ppm。每种浓度制备3个板。对照物中含有33μL未处理过的1/2×MS培养基+66μL 0.6％琼脂(3个板)。在8个孔的每一个中植入同一植物种的一粒种子(即每个板上植12种)。14DAP时用0-4级的评级系统(见表4)通过目测对除草剂的破坏性进行评级。根据下列指标的一种或多种对各植物种进行评级
根据上述试验的结果，选择出11个种用表2中所列的18种除草剂在30、10和1ppm的浓度下以与上述类似的方法作进一步测试，所试验的这11个种是拟芥南、Asrostis stolonifera、Browallia speciosa、Coleus blumei、紫花毛地黄、马唐、弯叶鲫鱼草、旋覆花属ensigolia、烟草、黍属coloratum和碧冬茄。在14DAP时对植物受损情况进行目测评级，如表4所示。
上述11种植物对于某些除草剂作用模式在低至0.1ppm的浓度仍表现出良好的敏感性，具有良好的萌芽率(＞50％)并具有适合在微量滴定板孔中生长的大小、形状和一致性。上述试验还可用于对检测其活性所必须的除草剂浓度进行微调。上述试验表明，对于各种植物种和除草剂作用模式来说，1和10ppm浓度是检测生物学活性所必须的。培养基选择让选择的11个种生长在5种不同的培养基中，以确定哪一种培养基最适合各植物种。试验过的5种培养基是1/2×MS培养基(同上)，DMG培养基(Datko等，Plant Physiol.(1980)65，906-912)，不含蔗糖的拟芥南属培养基(Haughn，G.W.和Somerville，C.R.Mol.Gen.Genet.(1986)204，430-434)，1/2×Hoagland’s营养液(Hoagland，D.R.和Arnon，D.I.，(1950)California Agricultural Experiment Station，Circular#347，32p)和单子叶植物培养基(Armstrong，C.L.和Green，C.E.Planta(1985)164，207-214)。
表3列出了各植物种最适合的培养基。在这些试验过的培养基中，每一个种均生长良好。由于1/2×MS是大部分种的最佳培养基，将其选作该试验的通用培养基，尽管也可以使用所试验过的培养基之外的培养基。表3.11个种的生长优化种 最佳培养基拟芥南 1/2×Hoaglands或1/2×MSAsrostis stolonifera所有培养基Browallia speciosa 1/2×Hoaglands、DMG、拟芥南属培养基鞘蕊花属blumei 所有培养基紫花毛地黄 1/2×MS，1/2×Hoaglands，DMG马唐所有培养基弯叶鲫鱼草 所有培养基旋覆花属ensifolia 所有培养基烟草1/2×Hoaglands或1/2×MS黍属coloratum 1/2×MS碧冬茄 所有培养基微量筛选的环境条件为了在微量筛选中使植物生长旺盛和一致，要有合适的环境条件。重要的条件包括温度、光周期、光量、湿度和CO2浓度。未对温度、光周期和光量作过系统研究；根据以前用一个或多个选择的植物种所做的实验，发现下面的值比较适用温度 25-28℃光周期 14-16小时光量 45-80μmol/m2/s PAR业已发现，必须保持微量滴定板周围具有足够高的湿度，以防微量滴定板孔中琼脂里的水蒸发。合适的适度为80-100％。
业已发现，微量滴定板周围环境中的CO2浓度是影响植物活力和一致性的一个重要环境因素。用68个种所做的初步实验表明，与在室内CO2浓度下的生长相比，当向滴定板周围的环境中补充CO2使其浓度达到约10,000ppm时，58％的植物种的生长得到改善。
为了进一步证明上述效果并更精确地确定最佳CO2浓度，在含有不同量的CO2的环境中培养微量滴定板。制做6个相同的生长箱，这种箱可以对微量滴定板周围的CO2含量进行控制。上述箱是由透明的有机玻璃制成的，而且，在装上盖以后除了入口和出口之外是密封的。用流量计和阀来混合纯CO2和空气，以形成含有空气(21％O2、79％N2)和各种浓度CO2的气体混合物。将这些气体混合物连续输入上述有机玻璃箱中，以保持恒定的CO2环境。在该箱内部设置取样孔，用于定期地取出1mL气体样品。用气相层析法以已知的CO2标准进行标定，由此测定所述样品中的CO2含量。通过上述34.3×14.6×36.8cm(总体积为18,429cm3)箱的总流速为4250-9440cm2/分钟。在所述箱中的水浴里鼓泡以加湿混合气体，使其内部湿度达到75-95％相对湿度。将温度保持在25℃-29℃。光量为45～66μmol/m2/s PAR，光周期为14小时。所有6个箱中的光量、温度和湿度相似。
按上述方法制备不含除草剂的微量滴定板，并放入有机玻璃箱中培养12天(马唐7天)。此后取出所述滴定板并按以下方法测定叶绿素含量。定量结果以在一种CO2浓度下，单一种的32-48个植株为一组，各幼苗的叶绿素含量的平均值和变异系数来表示。一个实验的结果如图1所示。其它的独立实验(未表示出来)证实了该实验的结论。
图1A-1F表示微量滴定板周围各种浓度CO2对用于微量筛选的7个不同种(烟草、Browallia speciosa、劲直酢浆草、碧冬茄、鞘蕊花属blumei、马唐和拟芥南)的生长之影响。在所有试验中，试验过的最低CO2浓度是源于大气的未补充CO2的浓度(应当指出，环境大气中的CO2量取决于季节和气候诸因素；在该实验中，大气CO2浓度为550ppm)。
为了可用于微量筛选，用于该试验的植物的生长应当旺盛且一致。基于这种双重需要的考虑，在图1A-1F中对植株的平均大小和植株间的变异性(变异系数)作图。一般，所述平均值与变异系数彼此呈负相关关系，这样长出小植株时其植株大小却变化很大，而长出旺盛植株时其变化却较小。
在试验过的7个种中，大部分表现出对CO2浓度的较大依赖性。因此，在环境大气CO2浓度下拟芥南、Browallia speciosa、鞘蕊花属blumei、烟草和碧冬茄的生长不是最佳，随着CO2浓度提高其生长大大改善。正如从测出的叶绿素含量提高和变异系数降低可知，在2200ppm CO2下拟芥南、碧冬茄、Browallia speciosa、鞘蕊花属blumei和烟草的生长得以改善，并发现在5000～10,000ppm CO2下其生长最佳。在较高CO2浓度下，上述5个种中的大部分的生长被部分抑制。所试验过的2个其它种或表现出CO2含量对其生长的影响不明显(马唐)或表现出在不同实验中的反应不一致(劲直酢浆草)。因此，对于试验过的7个种中的5个来说，已证实补充5000～20,000ppm的CO2，优选补充约10,000ppm的CO2可产生对于微量筛选而言生长足够旺盛和一致的植株。对于试验过的其它两种植物来说，没有必要补充CO2，但补充CO2也不会损害其生长。
相信，通过向微量滴定板周围的环境中补充CO2产生的对植物生长的改善，是由于使微量滴定板的孔内微环境中的CO2增多而引起的。很多在缺少高浓度CO2条件下生长不良的植物均可能是由于微量滴定板内CO2含量降低所致。尽管这些板不是密封的，但其盖配合相当紧密，从而形成气体向平板内和向平板外扩散的部分障碍。如果植物在平板内通过光合作用吸收CO2的速度足够快的话，CO2的含量可降至维持光合作用最佳水平所需的含量以下。通过将所述板放在高CO2环境中，在平板内具有较高的起始CO2含量以维持光合生长。更重要的是，随着板内CO2含量因光合作用而降低时，由于内、外环境间CO2含量的差异较大而加快了CO2向板内扩散。
另一方面，由较高CO2环境所引起的改善有可能是因为CO2的其它效应造成的。该效应的机理可能是CO2对乙烯或其它激素系统的影响或CO2对培养基pH的影响。很明显的是，在任何情况下较高的CO2含量都是在微量筛选试验中对大部分植物种旺盛和一致生长至关重要的。
很显然，全植株除草剂的微量筛选需要特殊培养条件，这种条件是用标准实验室培养箱所无法实现的，大部分植物喜好较高CO2浓度(5000-20,000ppm)，可以通过安装一个CO2监测器对CO2含量进行严密控制。高的相对湿度(85-90％)也是很重要的，所以微孔中的琼脂糖在为期14天的生长期结束时不会干燥。大部分标准培养箱不能达到这种湿度水平。另外，大部分标准培养箱在其每个架子的底部装有发光源，这种设计可导致在微量滴定板的盖上形成凝聚物。由光源发出的热量使水蒸发，然后在较冷的盖上冷凝。结果，在对植物的损伤度评级之前必须首先清除上述凝聚物，因为该凝聚物可以使对平板的观察失真。上述问题可以通过将光源与架子之间的空间加以隔离而得以解决。由Percival Scientific Inc.生产的Model CU-32L组织培养箱具有合适的结构。而且，所述光源在培养箱中排成“滴答爪”(tic tac toe)形，以实现培养箱中更均匀的光照。另外，让空气通过每个架子循环，以实现更均匀的温度和湿度控制。可以通过安装一个CO2监测器对该培养箱进行改进，还可以安装一个改进的加湿器，可使其湿度高达92％。种子萌芽为了使全植株除草剂微量筛选试验的利用价值达极大程度，要求种子的萌芽一致。因此，以多种种子预处理方案对种子的萌芽进行试验。在播种之前，用5种不同方法(乙醇、酸、漂白剂、紫外线消毒和冷却)处理Browallia speciosa、鞘蕊花属blumei、紫花毛地黄、马唐、烟草、劲直酢浆草和碧冬茄的种子。将每种种子少量放入1.5mL的微量离心管中，并按如下方法用乙醇、酸或漂白剂处理。将1ml由去离子水配制的0.3M乙醇加入种子中，并浸泡种子24小时(Taylorson，R.B.WeedScience(1989)37，93-97)。将1mL 6M硫酸加入种子中并摇动离心管1分钟。然后浸泡种子15分钟，并用去离子水漂洗5次(Brecke，B.J.和Duke，W.B.Weed Science(1980)28(6)，683-695)。将1ml 25％漂白剂(125mL Clorox，375mL去离子水，10滴TritonTMX-100(SigmaChemical Co.，St，Louis，MO)加入种子中并摇动离心管2分钟。将种子浸泡7分钟，然后用去离子水漂洗5次。对于所有种子处理来说，将湿种子转至一个放有滤纸的培养皿中，并让种子干燥过夜。
也将种子放在紫外灯箱顶部对种子进行紫外线消毒，该紫外线灯箱被放在由紫外灯从上部照明的无菌罩中。用紫外灯光照射种子16小时。对于冷却处理来说，将种子植入96孔微量滴定板的琼脂糖中，放入冰箱中在4℃下放置24小时。
按上述方法制备微滴板，使每一个微量滴定板含有接受一种种子处理的一个植物种的种子。在14DAP时目测评价植物。下面给出每个试验的植物种的结果。Browallia对于所有处理来说，Browallia的萌芽率为100％，酸处理是不可取的，因为植物的生长极不均匀，而且总体生长较差。紫外线和漂白剂处理均会产生少量的畸形株，所以这两种处理的应用是有问题的。接受冷却处理的植物略小于对照物，但这些植物的其它方面类似于对照物。乙醇处理的植物同样类似于对照物，但较之一致性稍差。对照物似乎为最佳植物。因此，对于Browallia在微量滴定板中的生长来说，无须进行种子处理。鞘蕊花属所有处理的鞘蕊花属的萌芽率均为优良(98-100％)。
对照的(未处理的)该植物看上去极佳，而且生长极为均匀，具有良好的绿色。漂白剂和乙醇处理看上去与对照物相似。酸处理有些不一致，并表现出一定漂白作用。紫外线处理的植物比对照物一致性稍差，而冷却处理的植物小于对照物。对照植物看上去最佳；对于鞘蕊花属在微量滴定板中的生长来说，无须进行种子处理。毛地黄属漂白处理最适于毛地黄属，该处理的萌芽率为100％，而对照物萌芽率为83％。漂白处理的植物也要比对照物更均匀。不过，对于该试验的优化条件下进行的所有处理来说，毛地黄属植株对于滴定板来说太大了，因此不对其作进一步的考虑。马唐属 马唐属的萌芽率根据种子处理的类型而变化。对照(未处理的)马唐属的萌芽率为96％，其生长相当均匀，并且有淡绿色。漂白处理的植物的萌芽率为85％，与对照(未处理过的植物)相比其生长受到抑制而且不够均匀。漂白处理是不可取的。酸处理植物的萌芽率为92％，而且其生长一致性与对照物相比稍差。UV处理的植物看上去与对照相似，并具有96％的萌芽率。冷却处理的植物略大于对照物，并具有94％的萌芽率。乙醇处理的植物的萌芽率最高(98％)，而且看上去类似于对照植物，只是被轻度漂白。从总体上看，对照植物是外观最佳的植物。
因此，对于马唐在微量滴定板中的生长来说，无须作种子处理。烟草属 对于所有处理来说，烟草属的萌芽率均为96-98％，而且在生长/一致性方面未见与对照(未处理的)烟草属植物有差异。对照烟草属植物极为均匀地长有4片叶子，植株十分挺直，具有深绿色。对于烟草属在微量滴定板中的生长来说，无须作种子处理。酢浆草属；对于酢浆草属来说，酸处理是不可取的，因为其种子萌芽率为0。与对照植物相比，UV和漂白处理植物表现出某种程度的漂白性，而且生长也更加不一致，所以排除了这类处理。乙醇处理的植物的萌芽率(88％)略低于对照植物的萌芽率(92％)，而且植物的生长也更不一致。不过，冷却处理的植物的萌芽率(94％)略高于对照植物的萌芽率(92％)，而且其生长也更加一致。选择冷却处理作为在微量滴定板中生长酢浆草的方法。矮牵牛属对于矮牵牛属的所有处理来说，其萌芽率均为优良(98-100％)，但其生长一致性和外观存在差异。对照(未处理的)矮牵牛属为淡绿色，而且生长不一致，因此，不适用于微量筛选。冷却处理的植物在生长方面极不均匀，发现其不可取。漂白处理的矮牵牛属表现出漂白的外观，因此也不可取。UV和乙醇处理的植物看上去稍好于对照植物的(生长更均匀)。酸处理的矮牵牛属的萌芽率为100％，而且植株较大，生长相当均匀而且颜色好。将酸处理选作在微量滴定板中生长矮牵牛属的最佳方法。试验自动化溶解化合物进行试验，以确定每个植物种所能承受的最大DMSO量。选择DMSO作为将化合物溶入含水介质中的通用溶剂，因为它是极性的，挥发性比其它有机溶剂的差，而且是大部分较小的有机分子的优良溶剂。为了确定每个种所能容忍的最大浓度，将DMSO加入1/2×MS培养基中，并与琼脂糖混合，以得到0、0.1、0.3、0.6和1.0％的DMSO溶液。在每个孔中植入1粒种子，每个植物种播种32个孔。评价相对于对照(未处理的)植物的损伤度。对以下10个种作了试验拟芥南、Browallia speciosa、鞘蕊花属blumei、马唐、弯叶鲫鱼草、旋覆花属ensifolia、烟草、劲直酢浆草、黍属coloratum和碧冬茄。在14DAP时评价植物的损伤度。进行以下观察拟芥南属在试验过的最高DMSO浓度(1.0％)下未见其受损伤。Browallia在试验过的最高DMSO浓度(1.0％)下，未见其受损伤。鞘蕊花属在试验过的最高DMSO浓度(1.0％)下，未见其受损伤。马唐属 在(0.1％)DMSO浓度下未见其受损伤。在0.3-1.0％的DMSO浓度下，新生叶的颜色更显焦黄些。鲫鱼草属在至高0.3％DMSO浓度下未见其受损伤。但在0.6％和1.0％DMSO浓度下其叶尖出现变焦黄/烧伤。旋覆花属DMSO可改善其萌芽、生长一致性和绿色。用1.0％DMSO处理的植物看上去最健壮。烟草属 在试验过的最高DMSO浓度(1.0％)未见其受损伤。酢浆草属在至高0.3％DMSO浓度下未见其受损伤。在0.6％DMSO浓度下植株的外观较差，在1％DMSO浓度下其萌芽率下降45％。黍属在至高0.3％DMSO浓度下未见其受损伤，但在0.6和1.0％DMSO浓度下，植物叶尖略萎黄一些。矮牵牛属在至高0.3％DMSO浓度下，未见其受损伤。但在0.6和1.0％DMSO浓度下见到轻度损伤。
马唐属对DMSO最为敏感，并因此决定了用于溶解化合物的浓度。根据对马唐属的试验结果，所用DMSO浓度为0.1％。
板制备的自动化将每种化合物称取5mg放入深孔滴定板中，每板放入88种化合物，空出第一排孔(第1排)作为对照。用一个TomtecQuadra-96TM移液管将500μL DMSO移入每个孔中，以配成10,000ppm的化合物溶液。在每个板上放一个盖，密封每个孔，每个板翻转10分钟，以溶解化合物。每个板离心15秒，以除去盖中的DMSO。上述板为母板。用Quadra-96TM将425μL 1/2×MS培养基从母板转移到子板(1.2mL深孔板)的每个孔中制备子板。重复以上步骤。然后将147μl1/2×MS培养基吸入移液管头中，加上3μL来自母板的DMSO，分配到子板中并混合。用Quadra-96TM从子板中吸250μL液体(30ppm化合物溶液)并向4个标准微量滴定板的每个孔中分配33μL该液体，以制备处理板。用Quadra-96TM将400μL 0.6％琼脂糖吸入移液管头中，并以66μl分配到4个处理板(标准微滴板)的每个孔中，得到用0.4％琼脂糖配成的10ppm化合物溶液。对于琼脂糖和1/2×MS培养基/化合物溶液的混合来说，无须额外的混合步骤。用每个母板制备成总共16个处理板，以容纳7个植物种(每个板1个种)，并供重复试验(弃除2个板)。播种自动化用镊子通过手工于每个孔中播种每个植物种的一粒种子。另外，还有几种可行的自动播种方法可以采用。已尝试过几种自动播种方法，其目的在于将1粒种子植入96孔微量滴定板的每一个孔中。
Berry Seeder Co.(Elizabeth City，NC)设计了一种用于将种子植入96孔微量滴定板的每个孔中的样板播种机中。该播种机具有带96个孔的不锈钢板，这些孔与微量滴定板的孔对应。有4块不锈钢板，各自具有不同直径的孔，以容纳不同大小的种子。每块不锈钢板与带有真空管的有机玻璃箱连接。将高压空气送入上述有机玻璃箱里的一个独立的阀中，并开启该阀，使不锈钢板发生振动。将种子放在启动真空的不锈钢板上，开启的高压空气阀把多余的种子振动到各孔外。用拟芥南、Browallia speciosa、鞘蕊花属blumei、紫花毛地黄、马唐、烟草和碧冬茄做实验。这种Berry模板播种机极适用于Browallia和鞘蕊花属种子，其单一化率达90-95％。这些种子很圆，而且是试验过的最大种子(鞘蕊花属种子的直径为0.040″，而Browallia种子的直径为0.035″)。马唐属的种子是长形的，不能被单一化，因为不能将其粘在孔中(孔太小)。对于矮牵牛属和毛地黄属的种子来说，不锈钢板上的孔要么太大(可经这些孔将种子吸出)要么太小(粘不住)。拟芥南属种子在很多孔中都有多粒种子。烟草属种子的单一化率为26-45％，其余的孔为多粒种子或无种子(种子被吸出这些孔)。尽管该Berry模板播种机在用于鞘蕊花属和Browallia种子时具有高单一化率，但该播种机却相当不稳定。要实现上述水平的单一化率还要费一些“周折”。这种播种机不适用于其它种子。根据上述试验，可知该播种机不适用于自动化播种。
业已试验过一种用于将种子播入拴塞式盘的针形播种机(Seed-Air-MaticTM，KW Engineering Pty.Ltd.Queensland)，以确定使用以下种子的可行性拟芥南属、Browallia、鞘蕊花属、马唐属、烟草属、酢浆草属和矮牵牛属。该播种机具有8-20个与真空相通的不同孔度的注射针。将种子放入振动加料斗中。所述注射针伸入料斗中，拾起单粒种子，并将该种子放入导向管中，再由该导向管通过短暂的高压空气吹送，将该种子排入拴塞式盘中。在1-4秒内拾起一排种子并放下。将该KW Engineering播种机用于试验，检验其在将拟芥南属、Browallia、鞘蕊花属、马唐属、烟草属、酢浆草属和矮牵牛属种子播入96孔微量滴定板中时的单一化率。对该播种机作过改进，以便将种子播入微量滴定规格板中。使用单针时，Browallia、鞘蕊花属、马唐属、烟草属、酢浆草属和矮牵牛属种子的单一化率为90-96％。拟芥南属的单一化率约为83-85％。分别安装真空度调控器，以使多个针(8-12)达到这种水平的单一化率。在这种单一化率下，可以用人工纠正未播种或播种多粒种子的孔。
加料系统(Owings，MD)采用振动杯对准单一化部件(螺母、螺栓、耦合件(game pieces)等)，并装有视眼计数部件。为了用作播种机，特别是向96孔或48孔微量滴定板播种的播种机，将种子放入振动杯，而且种子会沿一个斜坡上行。将该斜坡尽头的宽度加以调整，以便每次只能有一粒种子放在斜坡上。该种子会落下，并由一种双向观测光学系统计数。将一个微量滴定板放置在一个X-Y平台上，以单播种子。
一种优选播种方法包括组成种子分配系统的一组元件，其特征在于有一个用于多个容器的种子拾取和放置机构，一个用于多个容器的种子放置监测装置，和一个用于将可能发生种子错放的位置告知操作者，或提供对任何未播种容器进行自动重播的反馈信息。另外，一种分立的校正装置可以作为该系统的一个部件。一种优选的实施方案包括在拾取和放置机构中，对各种子容纳管(或针)的真空度进行个别控制。这种对真空度的个别控制与种子拾取管设计相结合，提高了单粒种子拾取的可靠性。该优选方法的其它特征包括在种子拾取和种子放置期间适当调整每个种子容纳管的位置，并在每个容器中放置一种物质，当其接触种子时，可抑制或阻止种子在容器内的进一步移动，并抑制或阻止由于空气流和/或静电作用而将种子排出容器。
图4是用于将种子放入多个微量滴定板的孔中、监测放置精确度、并校正误差的一种自动化系统的基本元件的示意图。尽管本文中在说明该系统时是将其用于自动化除草剂微量试验的种子，但该系统同样可用于将昆虫卵放入微孔中，以进行自动化杀虫剂微量试验。将一个控制装置连接于种子处理和监测装置22和一个种子校正装置24上。种子处理和监测装置由一个盖有外壳28的基座组成，可以用一个空气供应装置30向其提供正压过滤空气，或向其提供负压，以控制挥发性有机化合物。入口32可用于将种子放入种子供应装置34上，入口36可用于放入和取出载有若干个如板40之类的微量滴定板的板载体38。在该外壳内有一个转运机构42，用于转运悬挂组件46，该组件包括一个监测相机48，一个种子容纳器50和一个板识别读出器52。
图5A是所述种子处理和监测装置22的详细视图，而图5B是该种子处理系统的局部剖视图。由基座26支承可以取出的板载体38，所画出的板载体的预定位置上放有若干(4)微量滴定板40、54、56和58。微量滴定板的大小可以容纳96个孔，如板58上的59所示，其排列形式为12×8，而且每块板上有一个条形码标签，如板58上的标签60，优选在板的顶部表面上。该板具有不同尺寸，而且可以采用不同数目和形状的孔，以便适当调整种子容纳装置50。在每个孔内有预定体积的(未画出)待试验化合物和植物生长培养基，其中还可含有琼脂。在每块板的各孔和几个对照孔中有不同的化合物。不同的板上也可以装有相同的化合物，以检测其再现性。可将所述载体板设计成可以放置多于或少于所示的4块板的结构。可以在除去每个板上的盖子(未画出)后，按上述方法经由口36用手将载体放在所述基座上，或者用一个自动装配器自动放置所述板载体，该装配器可以容纳至多15个板载体，并包括一个操纵盖的装置。
所述转运机构42包括一个用于悬挂组件46的X-Y悬挂定位系统，该机构包括一个第一滑架62，该滑架在滑轨64和66上滑动，以便如箭头68所示沿X-方向对所述组件进行定位；该机构还包括一个用于如箭头76所示沿Y-方向对所述组件进行定位的、在滑轨72和74上滑动的第二滑架70。与滑架70连接的有悬挂组件46，该组件包括致动器78、种子容纳器50、监测相机48、板确认读出器52和种子拾取器80。安装在组件46上的致动器78用于如箭头82所示沿Z方向对种子容纳器进行定位。可如图所示，将构成组件46的元件连接在组件架84上，或将其直接连接在滑架70上。种子容纳器50(图5B)包括若干种子拾取管，如从管部件83上伸出的管79和管81。种子拾取器80连接在致动器78上，并包括两个可移动的臂86和88，它们分别支承着斜杆90和92，当其处于Z-方向上部时，位于所述若干种子拾取管末端下面。由致动器94和96分别控制臂86和88的运动。
种子供应装置34由一个用于保持种子供应的种子槽98、一个弹性支承该槽的支架100，和一个与所述槽连接的，用于振动该槽，使种子在槽中流化或悬浮在空气中的振动器102组成。该槽可以具有分种器，如分种器104，以保持种子装入单独的隔间，在由种子拾取器50拾取期间与一个种子拾取管对齐。所述种子槽和分种器优选由导体材料，如不锈钢或填充导体聚合物制成，这种材料可以接地，以免聚集静电。该种子供应装置可以居中，以便向每个孔的运行距离最小。
在图5A中，所示转运机构42处于可将种子播入一排孔的位置，如板58上106所示的一排孔59的状态。在该状态下，板识别读出器52(又称作条形码识别器)已从条形码60和被识别的板58上通过到达控制装置20(图4)。在X和Y滑架上有位置编码器(未画出)，使控制器20可以确定种子容纳器应置于哪一排孔上方。种子拾取器80处于图中的关闭状态，使之在种子从供应装置34向确定的那排孔106输送期间，拾取可能排出的所有种子。输送期间如果种子准备排出，它会落入斜杆90或92中的一个上，而不是溶入所跨过的一个孔中，落入孔中会导致检测不到的播种错误。落在杆90和92上的种子定期排出。在种子容纳器可以沿Z方向前进以便将种子放入一排孔之前，种子拾取器必须处在打开的状态，此时臂86和88分别沿箭头108和110所示方向运动。这使得管部件83可以通过杆90和92，使管的顶端，如79和81可以进入孔，如106排中的孔59中，并将每个管所容纳的一粒种子放入106排的每个孔中。在放下种子后，管部件可沿Z-方向返回，而转运机构42将运动以便将相机48放置在106排上，以便可以监试106排中每个孔里是否有种子。相机48位于孔上方足够远的地方，使其视野可以涵盖106排的所有8个孔，而处于此处的孔足够浅，以便就最远处孔的图像来说，仍能从相机中看见其底部，在孔的底部放有种子。所述“孔的底部”是指放入孔中的含有化合物的植物生长基的上表面，而且是放置试验种子的表面。通常，在10mm深的孔中可以有厚约4mm的含有化合物的植物生长培养基层，这样“孔的底部”是孔顶部以下6mm左右的地方。
所示种子容纳器50带有一排线性排列的8个管，如部件83上的79和81所示。所述管也可以呈矩形排列，如4×2或4×4排列方式或任何其它类似排列。一种更为紧凑的排列的优点是，可通过将光学视差问题降至最小，或允许相机更接近所述孔，而使相机对这些孔进行更可靠的监视。
参见图6，该图是管79的放大剖视图，该管具有约为1-4mm较大外部直径112，优选约为3.0mm，以便能抗弯曲并可以精确定位于孔中。在管79的大部分长度上有一个扩大的0.5-3mm的孔114，该孔优选约为1.5mm，该孔终止于近顶端116处。该顶端可以有一个斜切面118，以便使小平端120对着种子，并于流化种子床运动时将相邻的种子从容纳在所述平端下面的一粒种子旁推开。一个较小直径的孔122从孔114的尽头延伸过顶端116，以便与单粒种子形成流体相通。孔的大小大致与种子的大小成正比。通常，所述孔的截面为圆形，而且孔的直径可能小于种子的最小尺寸。对于异常小的种子来说，孔122的直径可以仅为0.05mm。孔114与空气源相通，该空气源或为负压或为高压。该压力可用于消除孔122中的一切碎片并排出种子。为了解决静电吸附质量很轻的种子的问题，管79(它是所有管的代表)由耐腐蚀的导体材料制成，如由304不锈钢制成，并通过同样是导电性的组件83和接地电缆124(图5A)或其它合适的接地装置接地。
将相机48装于孔的上方，其距离足于得到孔底部的清晰高分辨图像。图7表示通过相机看到的106排孔的放大透视图。圆环126表示孔59的顶部，圆环128表示该孔的底部，其直径稍小于顶环126的直径。通常，将含有化合物混合物的植物生长基的顶部表面定义为孔的视觉底部。下环128的真正底部边缘部分在视野中可以被顶环126局部遮挡，如130处所示。这是由于视差而造成的，视差是指底环相对顶环位置的明显偏移，这是因为从相机中央131到孔的实际视觉线对于每一个孔来说是不同的。表面132表示连接顶环与底环的孔59的侧壁。虚线圆环134表示一粒种子，如放在孔底部的种子135的目标定位环。该环的直径小于底环128的直径，以使种子不接触其侧壁表面132。在其它孔中，如靠近106排中心的孔136中，其顶环不会对底环造成任何遮挡。在图7所示图像中，相机可以看见所有孔的目标定位环的整个面。这是很重要的，如果种子已被成功放入每个孔的目标定位环中的话，可由相机告知控制系统。根据相机的观察，控制系统可以对每个已播种的孔作出几种确认1)在目标定位环中仅有一粒种子；2)在目标定位环中无种子，而且在孔中无种子；3)在目标定位环中无种子，而孔中有一粒种子；
4)在孔中有1粒以上的种子，这些种子在目标定位环内或环外。
落入底环与侧壁相交的角落的种子可能看不见，因为该角落的反差太小；而且落入诸如130的遮挡部位的种子可能看不见。在上述情况下，上述确认带有轻度不可靠性。所期望的是，上述情形会因为种子放置系统的精确度和可靠性而变得少见。理想的是，用多部相机同时观察一排孔，或由一部相机在两个观测位置进行观测，每次观察较少的孔，以消除所有视差，从而克服上述不确定性。使用较浅的微滴平板也可以消除视差。对微量滴定板的背部进行光照，以得到相机所需要的孔底部的良好照明和反差。
如果所有刚播种过的孔确认为第1种情况，控制系统可以通知转运机构去取用于下一排孔的种子。如果刚播种过的任何孔确认为第2种情况，控制系统可以通知转运机构去为目标定位部分缺少种子的特定孔取一粒种子。如果在经过一次校正后仍同样保持第2种结论，控制系统会产生一个误差数据信息，以警告操作者在这一特定孔中存在第2种情况所述缺陷。如果任何刚播种过的孔确认为第3种情况，控制系统可以产生一个误差数据信息，以警告操作者一个特定的孔中有第3种情况所述缺陷。如果任何刚播种过的孔确认为第4种情况，控制系统可以产生一个误差数据信息，以警告操作者一个特定孔存在第4种的情况所述缺陷。上述误差数据信息可用于提醒操作者进行手工校正。在图4和8所示的另一种实施方案中，种子校正装置24是一个手工操纵/机械辅助装置，操作者可以在此放置微量滴定板并检查和校正由相机和控制系统识别的第2、3、和4种情况。它由一个板固定装置138组成，由该装置支承一个可由条形码扫描器144识读的编有条形码的微量滴定板139。这样一来，可以由控制装置20确认特定的板。如图8的剖视图所示，微量滴定板139处在位于所述固定装置里的LED排列140上面。LED排列140由位于微量滴定板各孔下面的发光LED构成，在图中所示情况下它为8×2排列的96个LED。根据监视相机48对微量滴定板的早期检测结果，输入误差数据信息对认为第2、3和4种情况的具体孔进行定位，可由控制装置20对相应特定LED进行个别照明。然后由操作者对每个被照亮的孔采取纠正措施。如果需要，可以LED的不同发光方式，区别不同的确认结果，即连续发光、缓慢闪烁、快速闪烁等。装置24还有一个输入开关142，可以与控制装置20连通，以断开选择的LED，以显示已完成手工校正。参见图9和6，种子容纳器50的一部分是用于控制种子拾取和放下功能的气动系统。参见图9，每个种子拾取管，如管组件83上的管79和81分别通过管146和148与气动系统150形成流体连通状态。将结合管79对该系统进行说明，其它种子拾取管被视为与此相同。导管146与一个螺线管操纵的三向选择阀152连接，该阀与一个真空发生器154和一个压力集合管156连接。由真空发生器通过文氏效应产生真空，而且与一个压力调节器158、一个螺线管操纵的双向选择阀160和一个压力集合管162连接。压力集合管162与一个高压源164连接。压力集合管156与一个连接于压力集合管162上的压力调节器166连接。该系统可以对每个种子拾取管的真空度进行个别调节，以实现下述目的1)调节小的种子拾取孔，如管79上的孔122(图6)的个体容差，和2)单独“接通”一个或几个管的真空，而其余的管保持断开。通过启动选择阀160将压力引入真空发生器，并调节压力调节器158，达到需要的真空度从而对每一个管的真空度和流速进行个别调节。所述个别调节可以通过观测相应管的种子拾取性能，用试差法完成。另外，为了自动监测所述气动系统，在压力调节器158与真空发生器154之间装有压力传感器168，而在压力调节器166与压力集合管156之间装有压力传感器170。所述压力传感器，如用于每个种子拾取管的压力传感器168，和传感器170与控制装置20形成电动连接，以便进行连续监测。
在连续的自动化作业中，所述种子处理和监测系统遵循图4、5A、5B、6、8和9所述形式工作。在图5A所示的开始状态下，操作者已将种子装入种子供应装置34中，并且已把用植物生长培养基和准备在每个孔中(如孔59中)进行试验的不同化合物制备的微量滴定板40、54、56和58装在板载体38上。由操作者取下滴定板上的盖子，并将板载体38放入外壳28内，并确信由空气输送/吸出装置30向所述外壳提供稳定的低流速滤过空气/负压。操作者关闭入口32和36。这样可以减少由空气携带的污染物，并控制任何有可能在处理期间排出种子的空气流。如图5B所示，种子容纳器50已成功地从种子供应装置34中拾起种子，并定位于106排上方，作好了将种子放入106排孔中的准备。
举例说明再播种的自动化作业如下—阀160和152之类的阀保持启动，以维持真空(由真空发生器154产生)，并在管79之类的所有种子容纳管顶端如116保持一粒种子；—启动种子拾取器80，使杆90和92运动，以便与管79之类的种子容纳器的顶端116分离；一为致动器78供能，以便使管部件对着微量滴定板58的方向下降，以使管79之类的管顶端116位于106排的孔59之类的孔中，通常使如116之类的顶端置于距孔底部大约4mm处。
—将阀152之类的阀启动，以便使管79之类的所有种子容纳管的真空“断开”，而使压力处于(由调节器166设定)“连通”状态，以便释放种子，并经顶端116之类的顶端将其排入106排的每个孔中，并排放到构成孔底部的粘性表面上；—为致动器78供能，将所述管组件升回到其上部位置，并启动阀152之类的阀，以便使管79之类的管切换至压力“断开”和“真空”连通状态；—由所述转运机构42移动悬挂组件46，以便将相机48定位在刚放过种子的106排上方。由相机“识读”这些孔，并确认在106排的所有孔中均正确地放有一粒种子，而仅有一个孔例外，即发现在106排有一个孔的目标定位区无种子，而且该孔底部也无种子，并由控制装置20以误差数据信息形式记录上述结果；—由控制装置20“切断”通向所有种子容纳管的双向阀160，只有缺少种子的那个孔的相应种子容纳管例外；—由控制装置20指示输送机构42将悬挂组件46在种子供应装置34上方与之对齐；—对致动器78供能，以降低管组件83，直到116之类的顶端落入种子槽98中的种子流化床中(对于某些种子来说，所述顶端最好正处于所述流化种子上表面的上方，对于其它种子来说，所述顶端最好正位于所述流化种子的表面，而对于其它管顶端来说，所述顶端正位于所述流化种子表面以下)；—致动器78停止0.01-10秒，同时真空仅施加在一个管上，以获取一粒种子；
—对致动器供能，将管组件83升回到其上部位置；—启动种子拾取器80，使杆90和92朝着管79等种子容纳管的116之类的顶端运动，使所述杆处于能拾取从管末端掉落的任何种子的状态；—由转运机构42在板58的106排的上方移动组件46，使管部件在106排上方与之对齐；—启动种子拾取器80，使杆90和92向着与管79等种子容纳管的116之类顶端分离的方向运动；—给致动器78供能，向着微量滴定板58的方向降低管部件83，直到管79等的116之类顶端位于106排的孔59等孔中；—启动如152之类的合适阀，以“切断”通向相应种子容纳管79的真空，并“连通”通向它的压力，从而释出一个管中的种子，并将该种子从该管的顶端116排入先前未播上种子的孔中；—对致动器78供能，将管部件83升回到其上部位置，并启动阀152之类的相应阀，以便将通向相应的管79等管的压力切换至“断开”，并将通向它的真空切换至“连通”状态；—由转运机构42移动悬挂组件46，将相机48定位于刚补放过种子的106排的上方。由相机识读这一排孔，并发现所有孔的目标定位区现在都有一粒种子；—由控制装置20将先前被“切断”的所有种子容纳管与阀160之类的双向阀“连通”。
—由控制装置20指示转运机构42将悬挂组件46在种子输送装置34上方与之对齐；—在把种子拾取到管79等所有管上以后，控制装置会指示转运机构将悬挂组件定位于微量滴定板的下一排孔的上方，并继续以上过程，直到所述板载体上的所有微滴板的所有孔中都至少有一粒种子；—控制装置20会提醒操作者从外壳中取出滑架，并告知操作者需要校正处理的板；—由操作者将所有需要校正处理的板放在种子校正装置24上；—控制装置利用来自条形码扫描器144的信息识别微滴定板，并使LED发光或使位于需要校正处理的孔下面的LED发光；
—由操作者对每个需要校正处理的孔进行校正处理。在处理完每块板之后，由操作者启动输入键142，以通知控制装置关闭与校正过的孔相应的LED，并适时修正控制装置数据信息，以表明对该微量滴定板的手工校正已经完成。
尽管上面结合一种除草剂试验对本发明的方法和装置做了详细说明，该技术同样可有效应用于诸如杀昆虫试验之类的其它试验。
当用上述用于种子处理的系统处理昆虫卵时，其程序有少许变化。可能需要将所述卵放在微量滴定板的弹性体盖的内表面，而且有可能需要使用孔深约
的方孔微量滴定板，以便有适当的空间供昆虫卵和昆虫发育。所述弹性体盖具有方形突出部分，该部分伸入所述微量滴定板的每个方形孔中，而且每个突出部分在其两角处有两个孔，以便当盖子放在所述孔的上面时有供幼虫和昆虫使用的氧气进入。将支承幼虫的粘性液滴和生长培养基放在每个盖子突出部的内表面，以便固定住卵并支承着卵，直到幼虫孵化。只需把盖子放入外壳28内的板载体38上，使该盖子的内表面向上。可将种子供应装置34用来以大致与供应种子相同的方法供应虫卵。悬挂组件46以与处理和监测种子大致相同的方法处理并监测虫卵。在把虫卵放于盖子上之后，将盖从外壳中取出，并用手放置在与该盖相应的微量滴定板上。孵化之后，幼虫落入孔里的幼虫/昆虫支持培养基与受试化合物的混合物表面上，该混合物填充于孔中有几个毫米的高度。在一段时间内观察所述化合物对幼虫/昆虫的作用。
图10A表示一个倒置的微量滴定板盖172，和用于处理昆虫卵176等的管174之类的卵拾取管的部分透视图。如果存在弹性盖在自由放置及仅通过重力固定时发生变形的问题，应将其平放，进行为了精确可靠的卵放置所需的精确定位，用一个加重架178放置在倒置的盖子的上部，以便将其固定在载体179(类似于微量滴定板载体38)上。架178包括边框180和中央框182和183，以分别保持盖缘(如184)和盖子的中央部分处于平放状态。盖172具有若干突出部，如突出部186所示，它们被设计成可伸入微量滴定板(未画出)的每个孔中。在每个突出部的两角处有2个孔，如突出部186上的孔188和190。
图10B是盖子的突出部和卵拾取管的放大侧剖视图。通过向所述管施加真空将一枚或多枚卵176保持在管174的顶端192。一个孔(未画出)贯穿顶端192，类似于图6中种子管79的孔，其大小略小于最小单个昆虫卵的较小直径，它可以具有略为不规则球形。由于虫卵的不规则形状，可使真空流延及每枚卵周围，这样能一次拾取几枚卵。可以调节由顶端192上的孔施加的真空度控制拾取卵的数量。在突出部186的顶端有一滴粘性材料194，用于固定卵，并提供卵所需的某些营养。当把卵放在突出部186的顶端时，管174的顶端192被降至很靠近的一段距离196之内，即距离所述粘液滴约4mm处，使卵可以可靠地放置在粘性滴上，此时真空被切断，而压力被施加在顶端192的孔中。在把卵放在一排突出部的表面上以后，摄影监视器48将被定位于这一排突出部的上方，并监视该排中的每一个突出部，以确定在它上面是否放有虫卵。如果没有虫卵，由控制系统指示输送机构去拾取供无卵的突出部使用的卵，这一过程类似于处理种子的过程。
在不违背本发明基本原理的前提下，可对种子或卵处理和监测系统的操作加以改变。例如，尽管正常情况下每个孔需要一粒，而且仅仅是一粒种子，但也有可能在希望在每个孔中有一粒以上种子和一个以上植株的情况，例如当试验的杂草是藨草时便是如此，藨草种子极小，是稻类作物中的一种常见杂草。在这种场合，最方便的做法是将放置单粒种子的过程简单地重复适当次数。本发明的其它改进包括不同的摄像监视方法，以及自动化载体处理的应用。另外，可以用有精确刻度的传送带取代所述板载体，该传送带每次能将一块板精确移至位于经简化的转运机构下的种子放置位置。滴定板可自动装在传送带上。所述简化的转运机构仅能沿X-方向68和Z-方向82运动，而且仅存在两个可能的X定位。一个X位是种子拾取管位于种子供应装置上方，而在同一位置，相机位于放置处上方，监测种子的放置。另一个X位是种子拾取管位于种子放置处上方。由有刻度的传送带将相关的一排孔定位于放置处下面。不处于该放置处下面的其它孔由一个罩盖住，这样可以取消种子拾取器80。试验评级对几个试验进行评价，以对微量筛选进行评级。最初采用的是目测方法，而且在微量筛选的发展过程中一直被沿用，这是因为其对标准温室除草剂试验的简单性和相似性。该试验方法很适合于微量筛选，而且，只需要几个小时的训练和实践，任何了解植物的人均可学会，并进行有再现性的操作。也评价了几种其它评级试验方法。
目测试验对植物进行目测评级。将大小、形态和颜色考虑进去，并定出0-4级的级别。表4中给出了用于目测试验评级的评级系统。
表4.对植物受到除草剂伤害进行评级的系统等级 目测损伤率％0 与对照物相比未受损伤1 与对照物相比损伤率为1-25％2 与对照物相比损伤率为26-50％3 与对照物相比损伤率为51-75％4 与对照物相比损伤率为76-100％生物量试验从微量滴定板孔中取出单株植物，在纸巾上简单地吸去粘附水，然后用一架分析天秤(Mettler AE50)称重以确定其质量。
叶绿素试验还研究了其它试验方法，这些方法与目测和生物量试验相比更易于实现自动化。所提出的一种测定植物叶绿素的方法既不需要从微量滴定板的孔中取出植物，又不需要研碎植物材料。这种方法是利用DMSO能从完整植物组织中溶解叶绿素这一优点而实现的(Hiscos，J.D.and Israelstam，G.F.Can.J.Bot.(1979)57，1332-1334)。不过，若把DMSD直接加入微量滴定板中的植物和琼脂糖时，DMSO不能从植物材料中提取叶绿素。琼脂糖中所含的水(约100μL)足以将200μL DMSO稀释到不能够溶解叶绿素的程度。为了克服上述问题，通过冷冻干燥除去琼脂糖和植物材料中的水分。然后DMSO就可以从所得到的干燥琼脂糖和植物材料中轻易地提取出叶绿素。由于该试验的简单性，它不仅便于手工操作，而且便于自动化。
进行几种试验，以证实所述叶绿素试验。为了确定所述叶绿素试验是整个植物生长的良好指标，将大小各异的(生物量变异系数＝0.63)一组95个拟芥南属植物从微量滴定板中取出，并用分析天秤测其鲜生物量。再将所述植物放回到微量滴定板中，测定其叶绿素含量。
在-20℃下冷冻干燥微量滴定板。向每个孔中加DMSO(200μL)，并在黑暗中、在65℃下将该板培养1小时，同时轻轻摇动(约30rpm)。再于黑暗中将所述板冷却至室温。然后在一台Molecular DevicesVMAXTMKinetic Microplate读出仪测DMSO溶液的吸收率。将650nm下的吸收率(接近叶绿素吸收谱的峰值)进行散射校正，即从其中减去562或570nm下的吸收率，该两波长是叶绿素基本上不吸收之波长。其差值分别被称为Δ(A650-A562)和Δ(A650-A570)，并将其作为特定孔中植物的叶绿素含量指标。可以凭经验确定溶于DMSO中的叶绿素的Δ(A650-A562)和Δ(A650-A570)值的消光系数，以便将上述值换算成叶绿素的绝对量。不过，微量筛选的性质仅需要相对的(即不是绝对的)植物生长指标即可。
图2中比较了每种植物的生物量和叶绿素含量。其结果呈直线关系(相关系数r2＝0.91)，这一事实表明，叶绿素含量直接与生物量成比例。审视上述数据发现，除了一种植物外，所有植物均与该比例十分吻合。目测分级表明，该例外可能是由于测定生物量而不是测定叶绿素含量时的失误造成的。
为了确定叶绿素测定是否能很好地衡量除草剂的损伤度，通过生物量试验和叶绿素试验二者进行能产生不同类型伤害的两种除草剂的反应测定。在微量筛选中，通过植物生长的减弱证实了由除草剂chlorsulfuron造成的伤害。相反，除草剂达草灭使植物可以萌发，并产生膨大的子叶，但其缺少叶绿素。图3A和B表示在微量筛选中长出的由各种浓度的chlorsulfuron和达草灭处理过的拟芥南属植物的反应。在每种情况下，通过生物量试验测出的剂量响应曲线，均与通过叶绿素试验测出的剂量响应曲线十分相似。
其它试验还可以采用用于分析除草剂损伤的其它试验，包括对植物图像进行微机分析。该方法可以在不把植物从微量滴定板中取出的条件下对植物的大小，色素沉着和形态进行快速、自动化和非破坏性的测定。
可以采用的第二种试验根据作为植物健康状况指标的叶绿素荧光动力学。与图像分析试验相似，该试验也是快速、自动、和非破坏性的。与大部分其它试验不同的是，该试验可以显示进行试验当时植物的健康状况，而不是在植物生长期间内植物健康状况的累积指标。因此，可将其作为快速定量测定除草剂损伤的另一种有用方法。
第三种试验利用了受组成性、组织特异性或环境可诱导调节因子操纵下的报导基因(例如，荧光素酶、β-葡糖醛酸酶、绿色荧光蛋白、花青苷生物合成酶等)。对于这种类型的分析来说，用于微量筛选的植物可以用含有上述报导基因及合适的调节因子的结构转化。例如，可以用光度计以非破坏性方式对生长在微量滴定板中的完整植株的荧光素酶的活性进行快迅而准确的定量测定。如果荧光素酶基因是受组成型调控因子的操纵，则其总荧光素酶活性将取决于植株的总生物量。如果用根部特异性调控因子操纵荧光素酶，则该荧光素酶活性可以显示存在于植株根部上的生物量。如果将一种应激诱导的调控因子用于操纵荧光素酶，则可以直接测定由特定化合物所产生的应激反应。应激诱导的荧光素酶调控，提供了在低于造成对植物可见损伤所需量的试验化合物浓度下，检测化学诱导的应激反应的可能性，从而降低了筛选所需的化合物量。
第四种试验利用钙敏感型发光蛋白脱辅水母蛋白的表达来监测存在于植物的特定区域或组织中的钙含量。可以通过检测和测定由重构的水母蛋白介导的发光，来监测因使用试验化合物导致的钙含量变化。这种变化是细胞代谢变化的显示，因此，可以作为因使用有除草剂活性的化合物诱导的应激反应的敏感指标。除草剂有效化合物和温室无活性化合物对植物种的敏感性针对在传统的温室初步筛选中被证实具有除草剂活性的一组105种化合物文库，以11种预先选择的植物种来进行试验，评价这些植物种在微量滴定板试验中的敏感性。在该评价中还包括在温室中被证实无除草剂活性的化合物。
按上述方法制备板。将一个植物种的一粒种子植入装有100μL含有10ppm试验化合物(或作为对照的DMSO)，由琼脂糖配制的1/2×MS培养基的微孔中。在每块试验板上对每个种(一排)的每种处重复8次。
在全植株微量滴定板试验中，总共对105种具有除草剂活性的化合物和50种在传统的温室初步筛选中无活性的化合物进行了试验。在温室中有活性的化合物的结果如表5所示，而在温室中无活性的化合物的结果如表6所示。
表5.植物种对有效除草剂化合物的敏感性活性很强有活性 无活性植物种 (3-4级) (1-2级) (0级) 活性％拟芥南 61 37 7 93Asrostis stolonifera 40 15 5052Browallia speciosa 43 20 4260鞘蕊花属blumei 29 21 5548紫花毛地黄 45 26 3468马唐 33 26 4656旋覆花属Ensifolia 30 37 3864烟草 50 25 3071劲直酢浆草 36 29 4062黍属coloratum*- - - -碧冬茄 58 26 2180*未对黍属coloratum进行评价，因为其萌芽率太低。
表6.在温室中植物种对无除草剂化合物的敏感性活性很强 有活性 无活性植物种 (3-4级) (1-2级) (0级)活性％拟芥南 4 12 34 32Asrostis stolonifera0 1 49 2Browallia speciosa 2 3 45 10鞘蕊花属blumei 0 4 46 8紫花毛地黄 2 6 42 16马唐0 1 49 2旋覆花属Ensifolia 0 3 47 6烟草2 6 42 16劲直酢浆草 0 10 40 20黍属coloratum*- - --碧冬茄 6 7 37 26*未对黍属coloratum进行评价，因为其萌芽率太低。
上述资料表明，用于除草剂微量筛选中的植物是极为敏感的生物学指示剂，其中有效化合物的99％，无活性化合物的32％均对至少一个植物种有可用肉眼检测到的损伤。拟芥南属和矮牵牛属是试验过的最敏感的两个种，对具有除草剂活性的优选分子的敏感性分别为93和80％。鞘蕊花属、Asrostis属和马唐属通常不太敏感，对有活性的优选化合物的敏感性分别为48、52和56％。在试验过的有效化合物中，80％是指对至少一个种“活性很强”(目测评定等级为3或4级)，而温室中无活性化合物的活性为16％。全植株大处理量筛选评价选择7个植物种(拟芥南属、Browallia、鞘蕊花属、马唐属、烟草属、酢浆草属和矮牵牛属)，根据前面的实验中测定的生长一致性、萌芽率、和对除草剂化合物的生物学敏感性，对全植株微量筛选进行评价。
随机选择先前在温室用原有除草剂筛选法试验过的内源和外源化合物(有活性的和无活性的)。按上述方法制备滴定板。用每个子板制备总计14个处理板，以便评价7个植物种，每个种两个重复。
表7中归纳了在微量筛选中试验过的2024种化合物的资料，并与一般温室活性进行了比较。
表7.微量筛选与温室除草剂活性的比较板微量筛选 温室活性2温室升级3非微量筛选 非微量筛选升级1温室得分4温室升级51 10 5 41(2) 02 12 1 0 0 03 52 1 0 04 56 2 3(2，2，2) 05 92 0 0 06 74 2 0 07 17 1 0 0 08 81 11(4) 1(广泛活性)9 42 11(3) 0
109 5 2 2(1，2) 0118 5 2 1(2)012101 0 1(1)013101 1 0 014101 0 0 015144 0 2(2，2) 016131 0 1(1)017103 0 0 018126 3 1(2)019116 0 1(2)0209 0 0 0 0218 5 0 3(1，1，2) 022131 0 0 023110 0 0 0总计 225 63 19181升级％ 11.1 3.1 1.01具有明显活性的化合物，即对于同一个种的可重复的活性大于2；或具有中等活性，即对于一个以上的种的可重复活性小于或等于2。
2在温室试验中对一个或多个种的损伤度为50％或更高。
3从温室试验中升级作进一步评价的化合物，它在所研究的新的化学领域或已知化学领域均具有可以接受的活性水平。
4温室中有活性的化合物(第3栏)在微量筛选中(第2栏)未升级的数量。对于在微量筛选中未升级的化合物来说，括号中的数表示用0-4级的微量筛选评级对其温室活性所作的归纳。
5温室升级的化合物(第4栏)在微量筛选中(第2栏)未升级数量。对于这些在微量筛选中未升级的化合物来说，对其温室活性的说明在括号中给出。减少除草剂废液实施所述除草剂微量筛选有很多优点，包括降低资源和化合物的投入量、较大的处理能力，和大大减少原有除草剂筛选法产生的废液。使用上述微量滴定板筛选系统，可将来自原有除草剂筛选的材料废液量减少98％以上。其它环保方面的优点包括明显降低在喷雾施用时丙酮散发量，和较少的入土垃圾，因为可将微量滴定板焚烧掉。
权利要求
1.一种用于评价至少一种化合物对植物的生物学活性的方法，该方法包括(a)将一种植物生长培养基、至少一种待评价的化合物，和至少一粒种子放入其沿水平方向的横截面积不大于1cm2的容器中，并使其相互接触，所述至少一粒种子是可以萌发成选自下列种属的植物的种子藿香蓟属，拟芥南属、芥南属、蒿属、Asrostis、Browallia、荠菜属、鞘蕊花属、蒲苇属、狗牙根属、Cyperus、毛地黄属、马唐属、鲫鱼草属、旋覆花属、Ipomopsis、Laevis、浮萍属、烟草属、酢浆草属、黍属、矮牵牛属、桔梗属、Recta、漆姑草属、神圣亚麻属、Thymophylla和百里香属；(b)保持含有培养基、至少一种化合物和至少一粒种子的容器处于这种条件，即在缺少所述至少一种化合物时，该条件可使所述至少一粒种子萌芽，而且所得到的植株可以生长，和(c)评价所得到的萌芽率和植株生长。
2.如权利要求1的方法，其特征在于所述至少一粒种子是可以萌发成选自下列种属的植物的种子拟芥南属、Asrostis、Browallia、鞘蕊花属、毛地黄属、马唐属、鲫鱼草属、旋覆花、烟草属、酢浆草属、黍属和矮牵牛属。
3.如权利要求2的方法，其特征在于所述至少一粒种子是可以萌发成选自下列一组植物的种子拟芥南、Browallia speciosa、鞘蕊花属blumei、马唐、烟草和碧冬茄。
4.如权利要求1的方法，其特征在于所述容器横截面积不大于0.5cm2。
5.如权利要求4的方法，其特征在于所述容器是在一个支承板上相互排列成矩形阵列的尺寸大致相同的多个容器，所述方法包括在多个容器的每一个中放入一种生长培养基，至少一粒种子，以及至少一种需评价的化合物或对照物。
6.如权利要求5的方法，其特征在于所述多个容器的数量为96个，它们在标准微量滴定板上排列成8×12的阵列。
7.如权利要求1的方法，其特征在于在CO2含量至少约为2200ppm的高大气CO2环境中保持所述具有培养基、至少一种化合物和至少一粒种子的容器。
8.如权利要求1的方法，其特征在于在CO2含量至少约为5000ppm的高CO2大气环境中保持所述具有培养基、至少一种化合物和至少一粒种子的容器。
9.如权利要求1的方法，其特征在于将所述生长培养基和所述至少一种待评价的化合物放入容器中，并彼此混合，然后将所述至少一粒种子放入容器，并使其与所述培养基与化合物的混合物接触。
10.如权利要求1的方法，其特征在于所述评价结果是通过对种子萌发率，由萌芽的种子所长出的植株的大小、形态和颜色进行目测评价而获得的。
11.如权利要求1的方法，其特征在于所述评价结果是通过测定叶绿素含量的试验而获得的。
12.如权利要求1的方法，其特征在于所述评价结果是通过测定生物量的试验而获得的。
13.一种将一粒种子自动化放入多个容器的每一个中的方法，每个容器的横截面积不大于0.5cm2，每粒种子为可以萌发成选自下列种属的植物的种子藿香蓟属，拟芥南属、芥南属、蒿属、Asrostis、Browallia、荠菜属、鞘蕊花属、蒲苇属、狗牙根属、Cyperus、毛地黄属、马唐属、鲫鱼草属、旋覆花属、Ipomopsis、Laevis、浮萍属、烟草属、酢浆草属、黍属、矮牵牛属、桔梗属、Recta、漆姑草属、神圣亚麻属、Thymophylla和百里香属，该方法包括在至少一个流化床中提供种子，提供多个垂直的中空种子输送管，这些管的每一个在其下端有一个开口，其最大尺寸小于所述种子的最小尺寸，所述管中的每一个都有用于控制该管的空心部分的空气压力的装置，可以对每个管中的空气压力进行个别控制，相对所述至少一个流化种子床定位所述多个管，以使所述多个管的下端部分没入所述至少一个流化种子床中，控制每个管内的空气压力，使每个管内所产生的真空足于将一粒种子拾取，并容纳在每个管下端的开口处，将所述多个管对准所述容器，使每个管的下端处于一个容器内，大致位于每个容器的水平截面的中央，低于容器顶部的高度，但高于容器中所有内含物的高度，控制每个管里的空气压力，以解除真空，并使每个管中的压力比管外的压力高到足于释放种子并将其排入容器中。
14.如权利要求13的方法，还包括在排入种子之前向每个容器中加入一种物质，该物质在接触到种子以后可以抑制或阻止种子在容器内的进一步运动，并抑制或阻止种子因为管内任何过高空气压力产生的空气流而被排出容器外。
15.如权利要求13的方法，还包括检测是否每个容器中已放入了一粒，而且仅仅是一粒种子，并校正被证实不含有一粒，和不是仅含一粒种子的任何容器的播种结果。
16.一种用于将一粒植物种子或昆虫卵自动化放入多干容器中的每一个的装置，它包括多个垂直的空心种子输送管，所述管中的每一个在其下端有一个开口，其最大尺寸小于所述种子的最小尺寸，所述管中的每一个都有用于单独控制该管空心部分的空气压力的装置。
17.如权利要求16的装置，还包括一个用于自动检测是否在所述多个容器的每一个的预定目标区域已放入了一粒，而且仅仅是一粒种子、并包括用于记录哪一个容器中没有如此放置一粒种子的装置。
18.一种用于权利要求16的装置上的种子输送装置，包括一个空心筒形管，其外部直径为1-4mm、内孔径为0.5-3mm，在该管的下端有一个开口，其最大尺寸小于种子的最小尺寸，该管的下端有一个使其它种子与被容纳在该开口处的一粒种子偏移开的斜面。
全文摘要
业已开发出用于筛选具有农业活性的化合物的方法和装置,采用微量滴定板中极少量含有试验化合物的植物生长培养基上生长的完整植物进行。与标准的温室筛选相比,这种微量筛选仅需要很少的空间、劳力和试验化合物。不过,与体外筛选不同,它是对完整植物的反应进行分析。采用上述微量筛选,将完整植株作为分析对象,可以实现以大处理量进行试验化合物筛选。
文档编号G01N33/50GK1203664SQ96198681
公开日1998年12月30日 申请日期1996年11月26日 优先权日1995年12月1日
发明者A·K·布海德, M·K·科佩, T·卡斯帕, K·E·迪尔, C·L·布施, 小T·W·弗伦泽, 小L·G·罗萨尼奥 申请人:纳幕尔杜邦公司