植物繁殖系统、装置和方法制造方法及图纸

提供了一种植物繁殖系统，该植物繁殖系统包括用于以相对间隔的关系保持至少两株植物的保持器，以使得能够在单次通过期间对保持器内的每株植物执行预定操作(例如，切割操作)。切割操作)。切割操作)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】植物繁殖系统、装置和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2018年7月13日提交的澳大利亚临时申请号2018902543、2018902545和2018902546的权益，每个临时申请的全部内容明确地通过引用合并在本文中。


[0003]本公开涉及用于种植和繁殖植物的系统、方法和装置，并且更具体地，涉及用于在植物组织培养中种植植物的系统、方法和装置。
[0004]本专利技术已经被开发来主要用于在植物组织培养下种植植物，并且将主要在这个背景下进行描述。然而，应当领会，本专利技术不限于这个特定的使用领域，其潜在地可应用于包括无菌和非无菌应用在内的多种应用中，特别是基于温室和室外环境的应用。

技术介绍

[0005]以下对现有技术的讨论旨在将本专利技术置于适当的技术环境中，并且使本专利技术的优点得到更充分的理解。但是，在整个说明书中对现有技术的任何引用都不应解释为明确或隐含地承认该技术在相关领域中是众所周知的或是公知常识。
[0006]商业植物组织培养(PTC)是园艺行业植物的克隆微繁殖，包括家庭和景观观赏植物、切花、植被恢复、园艺粮食作物、药用作物和林业。与种子和无根扦插生产(URC)方法相比，PTC在历史上一直是一种昂贵的植物繁殖方法，但是PTC发现了待产生的难以繁殖植物和用于必须以高健康状态供应的植物的小生境(niche)。
[0007]据估计，澳大利亚每年种植约1500万
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2000万PTC，全世界每年种植约5亿PTC，但这仅是经由种子或无根扦插(URC)或标准扦插繁殖的全年园艺植物总产量的一小部分。例如，个体植物育种家和繁殖公司每年可在欧洲生产超过5亿枚URC菊花，用于切花生产；澳大利亚每年种植超过8亿棵糖甘蔗苗；在美国每年约有15亿棵林业树木由林木苗圃生产和运输。
[0008]除与URC、扦插或种子相比的成本外，许多植物将优先由PTC生产，因为与种植者的种子、插枝或URC相比，PTC的农作物具有很多优势，包括健康状况、非季节性、增加分支和整体早期增长活力。
[0009]例如，在澳大利亚，估计种植者每年种植约160,000吨经高健康状态认证的种用马铃薯。这些种用马铃薯由1
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2百万个高健康PTC生产，然后在露天场地种植和繁殖长达4年，以降低种植者的成本。然而，这样做会使种用马铃薯在膨大的同时暴露于病原体达4年。通过降低PTC的成本，将增加PTC的使用数量，减少或取消大田生产的代数，从而使农民获得更多的健康存量。
[0010]PTC的主要成本与劳动力相关联，在某些地区，每个PTC生产的总运行成本中80％以上是生产工资。这导致PTC公司转向更低工资的环境。
[0011]此外，据估计，在工资低于每小时2美元的发展中国家中，工资可以大大降低(例如，每个PTC降低至1
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3美分)。
[0012]但是，这些国家的工资正在增长，并且通常与需要植物的市场相距遥远，因此运输和检疫是一项额外的主要成本，对于寄往澳大利亚的托运货物，每个PTC将增加5
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20美分，而从这些国家到其他主要市场的费用也估计与此类似。
[0013]航运延误可能会对正在装运的PTC[和URC]的成活力造成灾难性的影响，并且可能使成本一年增加30％。这导致对于客户是不可靠的供应的主要因素。植物的国际流动也是所有国家和行业的主要生物安全风险，并且已经记录了许多通过国际贸易被引入国家的新疾病病例。
[0014]来自较不发达国家的PTC繁殖的植物仍然比较发达国家中在市场附近进行的种子或扦插生产贵。目前在澳大利亚，与澳大利亚种植的PTC的售价每PTC为0.80至1美元相比，来自低工资国家的PTC的售价每PTC为0.25
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0.45美元。相比之下，根据品种和来源，可获得的种子的平均成本为每颗种子不到0.05美元，和可获得的URC的平均成本在0.10美元到0.40美元。所有这些产品都必须生长为最终客户/种植者可用的形式(即，硬化穴盘)，并且目前硬化穴盘价格是，与PTC的0.70美元到1+美元相比，幼苗为0.15美元至0.40美元，扦插为0.30美元至0.75美元。
[0015]一直以来，PTC生产商的目标都是为克隆PTC开发自动化程序，以使生产能够在市场附近进行，并且允许PTC用作扦插生产或种子的可行替代方案。如果能够实现具有竞争力的PTC生产价格，这也将使PTC生产重新回到使用最多的克隆生产的植物的高工资国家。回到高工资国家反过来将消除国际航运和检疫问题。
[0016]在1990年代，Forbio Pty Ltd成功地建立了4台PTC机器人，其使用视觉系统和带有一组可重复人工操作的工具的机械臂。然而，实际上，机器人最多只能将劳动力成本减少一半左右；植物仍要单独处理，并且仍需要操作员的高度参与。该机器也非常昂贵且不可靠。这些机器在被搁置之前，已在印度尼西亚的Monsanto Forestry运作了约2年。
[0017]澳大利亚昆士兰的NuPlant生产了Smartclone机器人，一个机械臂和带有塑料吊舱系统的工具。但是，这个系统仍然依靠人工来决定在哪里切割/分割植物，并且手动地切割植物。因此，这个机器再又受限于人工的速度，并且与低工资国家的成本相比并没有显着降低工资成本。
[0018]荷兰的VitroPlus通过利用在液体培养基系统中的蕨类配子体的系统实现了蕨类植物的自动化培养，该系统能够进行混合，以允许经由无菌液体分配过程每小时大量繁殖和分配数千植株[孢子体]。然而，与其他植物相比，蕨类植物的生命周期截然不同，这使得它们可以以这种方式种植。除藻类外，这种技术尚未成功用于其他任何植物。
[0019]尽管如此，VitroPlus现在仍被某些人视为最成功的PTC公司，并且从其荷兰基地出口商品到世界上大多数国家。
[0020]除机器人外，还对多种多样的农作物进行了其他方法的测试，以降低植物繁殖的成本。生物反应器是常用的，这些方法中有许多涉及体细胞胚胎发生，并结合使用人工种子技术将植物交付给消费者。这些中很少(如果有的话)已经成功地商业化为克隆繁殖工具，因为体细胞胚胎发生通常导致不可靠的克隆生产，并且随着体细胞胚胎的产生形成许多异型/突变。
[0021]此外，在生物反应器中种植的植物经常发生生理变化，这使得在该过程后种植植物变得更加困难和昂贵。因此，需要提供一种PTC繁殖系统，其解决了其他现有技术中常见
的体细胞胚胎发生的一个或多个缺点，例如突变、玻璃化和较差的再生成功率。
[0022]根据目前的技术，据估计，目前，一个人工操作员每小时可以繁殖约150
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200株植物。因此，本公开的目的是提供一种能够增加PTC繁殖速率的系统。
[0023]PTC常规商业使用的另一个缺点是在“开盒”阶段遇到的。在开盒过程中，将在丰富的无菌安全环境的PTC容器中生产和培育的关注植物的幼苗和克隆株从容器中移出，并且被“引入”到标准的植物苗圃条件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种植物繁殖系统，其包括：用于以相对间隔的关系保持至少两株植物的保持器，从而使得能够在单次通过期间对所述保持器内的每株植物执行预定的切割操作。2.根据权利要求1所述的植物繁殖系统，其中所述切割操作基本上同时在所述保持器内的至少两株植物上执行的。3.根据权利要求1或2所述的植物繁殖系统，其中所述保持器包括具有多个开口的托盘，所述多个开口中的每个开口被配置为接收所述至少两株植物中的一株植物的至少一部分。4.根据权利要求3所述的植物繁殖系统，其中每个托盘中的所述多个开口以规则阵列或不规则阵列进行布置。5.根据权利要求3或4所述的植物繁殖系统，其中所述保持器包括两个或更多托盘，所述托盘可堆叠以形成托盘的堆叠。6.根据权利要求5所述的植物繁殖系统，其包括被配置为在所述堆叠中的一对托盘之间执行切割操作的切割机构。7.根据权利要求6所述的植物繁殖系统，其中所述切割机构包括用于手动切割所述至少两株植物的手持切割工具。8.根据权利要求7所述的植物繁殖系统，其中所述切割工具包括切割元件，所述切割元件被适配为可滑动地接收在相应的一对相邻托盘之间，从而在所述至少两株植物上进行侧向切割操作。9.根据权利要求1所述的植物繁殖系统，其中所述切割...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷格，
申请(专利权)人：洛斯TC私人有限公司，
类型：发明
国别省市：