专利名称：用于对植物材料取样以及追踪的系统的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于从大数量植物中对植物材料取样以及追踪(tracking)的系统以及方法。更具体地讲，本发明涉及的系统以及方法从叶片样本材料中获得分子信息，以便在应用于发现、标记辅助的选择、或者质量控制程序中用于DNA、 RNA、蛋白质或者代谢产物的分析。本发明特别的、但并非独特的有用之处在于从大数量的植物中获得遗传标记信息以帮助植物的选择。
背景技术：
众所周知，遗传标记可以从DNA中获得并且用于多种目的。例如，在植物分析领域，可以分析从植物材料中获得的DNA以产生分子标记信息。在这个过程中，可以分析DNA序列的改变以便首先发现在分子标记与性状之间的关联性。然后，基于分子标记信息针对所希望的性状可以对这些植物进行选择。通过这个过程所选择的性状可以(非限制性地)包括农艺性状，如产量、非生物性胁迫耐性、生物性胁迫耐性，或者终端用户性状，如植物构成、动物营养性状、人类健康、以及类似性状。 对于标记辅助育种，带有所希望性状的植物的种子在温室或者田地中被种植在土壤中。 一旦从这些植物中可以移除足够的组织而不损害其生存力，则从这些植物中收获植物组织(即叶片)用于DNA的制备。因此，将基因组DNA分离出用于进一步处理以寻找具体的遗传特征。在随后的处理中，将这些特征与所感兴趣的性状联系在一起并且由此用来预测在这些取样的植物中所感兴趣的性状的存在或者不存在。 作为实际问题，植物的识别包括多个复杂的程序，它们难以(若并非不可以的话)在田地中现场完成。当涉及大数量的植物时，这种情况变得更加复杂，如在商业化的农业运营中，其中成千上万株的不同植物被栽培在同田地中。在这样的运营中，随后地识别特定植物的能力可以具有至关重要的意义。 对于如以上提到的大的商业化运营，几个考虑是特别重要的。 一方面，在田地里的所有植物都需要得到适当识别。另一方面，需要完成这些识别而无不适当的延迟。并且，最后，被识别的每棵植物必须能够随后在其大田位置处被找到。 鉴于以上情况，本发明的目的是为处理植物材料的多个样本提供系统以及方法，其中在田地中的特定的植物可以随后被找到。本发明的另目的是为处理植物材料的样本提供系统以及方法，其中这些植物可以被识别并处理。本发明的另目的是为处理植物材料的多个样本提供系统以及方法，该系统以及方法易于实施，使用简便并且是相对地有成本效益的。 发明概述 根据本发明，在实验中使用的、用于处理(即取样以及追踪)植物材料的系统(system)以及方法提供了对植物样本追踪到其源(source)植物的能力。在该系统中，在田地中的此类植物的每个单独的源植物的身份必须是可确定的。为此，当计划实验时，最初创建虚拟植物的数据库。具体地讲，通过实验名字(例如，XYZ)以及植物编号(例如，l到999)来识别多个虚拟(virtual)植物。并且，播种了数目为"n"的种子。在这些种子发芽成为植物之后，通过使用独特的机械可读的特征直接亦或间接地识别出每株植物。例如，独特特征(如条形码或者射频识别(radio frequency identification) (RFID)标签)可以被直接地附接到一棵植物上或者附接到在该植物位置处的柱(stake)上。为了本发明的目的，该独特特征包括了虚拟植物的身份(例如XYZ-001)。换言之，该发芽的植物与该实验数据库中的条目相匹配。通过这个文件记录的植物的身份，其它植物通过它们相对于该文件记录的植物的位置而可以被识别出，并且同样地与该实验数据库中的虚拟植物相匹配，例如，从XYZ-002到XYZ-999。可替代地，通过独特特征，如条形码、RFID标签或者全球定位系统(GPS)坐标，所有植物都可以直接被识别出。在任何情况下，每个植物经由该独特特征而连接到该数据库中的身份上。 在每个发芽的植物已经与来自该实验数据库中的身份相匹配之后，可以从任何选定的植物获取植物材料样本。优选地，这个样本将处于插片(Plug)的形式，该插片是取自该植物的叶片。对于本发明，从同植物可以获取任意多的样本。 根据本发明，收集植物材料样本的任务是通过使用取样装置来完成的。为此目的，将可重复使用的/一次性的套盒(夹盒)选择性地与该取样装置接合，以收集植物样本。这个套盒(magazine)容纳了用于保留植物样本的多个储存位点。例如，这些储存位点可包括多个容器或者器皿(capsule)。可替代地，这些储存位点可以被定义为在这些样本可以被选择性地附着的表面上的多个区域。无论所使用的储存位点的类型如何，这些样本必须被获取、分开地被限制、并且是可识别的。为了本发明的这些目的，这些储存位点被定位在每个套盒内的路径上。在操作中，这些储存位点沿该路径前进到穿孔位置上，其中它们按顺序独立地与该取样装置协作。更具体地讲，该取样装置在该穿孔位置具有冲头(punch)以及冲模机构(die mechanism)。当被启动时，该机构从该植物上机械地切割叶片插片。然后在该穿孔位置的储存位点获取已切断的叶片插片。在某些实施方案中，可以会希望在这个操作中由具体储存位点接收仅从同一植物中获取的多个叶片插片。然而在其它的实施方案中(例如当执行整批处理程序时)特别的储存位点可以接收来自多个植物的叶片插片。不论怎样，一旦已经填充了储存位点(例如对于典型器皿型储存位点大约是八个叶片插片)，该套盒将自动地将新的储存位点循环到该穿孔位置，用于同取样装置的协作。然后该操作可以继续，直到所希望的数目的储存位点已经被适当地填充。当取样步骤完成时，该套盒以及它的内容物(即，这些叶片插片)可以被冷冻干燥。 应当理解，在以上所说明的操作中控制器被用来追踪每个植物样本。为此，每当从植物获取样本时，通过读取在该植物上的独特特征首先记录该植物的身份。如果有待取样的植物不具有独特特征，那么就读取最近的经文件记录的植物的独特特征并且记录它相对该有待取样的植物的位置。并且，在取样过程中使用的每个套盒是通过使用独特的机器可读的特征(如附接到该套盒上的条形码或者RFID标签)来识别的。此外，在套盒内的每个储存位点都是可识别的。确切地讲，每个套盒包括可以由该控制器定位的寄存器储存位点。在该寄存器被定位之后，任何储存位点的身份可以通过它相对于该寄存器的位置(theregister location)而确定。其结果是，该控制器在取样程序过程中可以记录选定植物的身份、该植物样本被插入其中的套盒、以及保持该植物样本的具体存储位点。因此，在该套盒的给定储存位点的叶片插片的起源可以被追溯到获取它们的确切的那一株植物或那些株植物。此外，当准备这些植物样本(即叶片插片)用于额外的下游处理时，这种追踪在继续。 在对于每个套盒的植物取样完成之后，该套盒与其它的套盒捆在一起。这些套盒可以被冷冻干燥以便延长这些植物样本的生存力。此后，这些捆接的套盒被送到现场位置，或者到远方(off-site)位置，在这些位置中将这些植物样本转移用于额外的处理。根据本发明，这个过程涉及将这些植物样本从该套盒的储存位点转移到接收构件(recevingmember)(如连续的传送带或者处理托盘)的对应的孔中。 在该转移过程实际完成之前，该控制器指定了在接收构件中将从该套盒中的特定存储位点接收这些样本的多个孔。此后，该控制器顺序地将套盒中的这些存储位点与这些指定的孔排齐。在进行该转移过程时，必须保持这些植物样本的完整性。换种说法，特定的样本不应该与其它样本混淆，并且应该由此保持未被干扰。并且，必须保持将每个植物样本追踪返回到获取它的那株具体植物的能力。为了允许从孔追踪到该植物来源，通过使用分立性(discrete)的机器可读的特征(如附接到该接收构件上的条形码或者RFID标签)可以识别出每个接收构件。此外，在接收构件内的每个孔通过它在该接收构件上的位置是可识别的。 随着植物样本从储存位点被转移到孔，还可以从该储存位点转移盘。可替代地，该孔可配备有另外松散弹射体(projectile)。随后地，当该接收构件被摇动时，该盘或者弹射体将起到磨碎这些植物插片的作用，并且由此协助制备用于DNA的提取的植物样本。然后将该DNA用于这些遗传标记的识别。 如对本发明所设想的，这些套盒可以被再次使用或者被替换。确切地讲，该整个套盒可再次使用。在另一操作模式中，仅替换该套盒的单独储存位点。在另一模式中，每个储存位点不需要全部被替换。相反，仅有构成该储存位点的一部分的盘被替换。在另一模式中，整个用过的套盒被丢弃并且被新的套盒替换。
附图简要说明 本发明的这些新颖特征以及本发明本身(就其结构以及其操作二者而言)将从这些附图与所附说明一起得到最好的理解，其中相似的参考字符是指相似的部分，并且其中
图1是根据本发明的用于处理植物样本的系统的示意图； 图2是一块植物田地的透视图； 图3是根据本发明的取样装置的透视图； 图4是本发明所使用的套盒的俯视图；以及 图5是根据本发明在处理植物样本时使用的接收构件的透视图。
优选实施方案的说明 首先参见图l，示出了根据本发明的系统并且该系统总体上被表示为10。如所示出的，系统10包括控制器12，该控制器包括过程管理软件，该过程管理软件接收来自两个来源的输入。这些来源是植物数据库14以及数据输入表格16。这些来源(即数据库14
7以及表格16) —起为监控大数量植物提供有价值的信息。例如，考虑在图2中示出并且总体上表示为18的田地。为了监控这些植物20，每个植物20必须是可识别的。为此目的，从数据库14到控制器12的输入允许用户记录这些个体植物(例如植物20)的身份以及在田地18中的其它植物20的身份。具体地讲，数据库14包括在实验中使用的多个虚拟植物。例如，对于使用500株植物的实验XYZ，数据库14将包括虚拟植物XYZ-001到XYZ_500。
此外，控制器12还将接收来自数据输入表格16的输入，该数据输入表格可包括关于植物的系谱或者对于来自植物20的样本打算进行的下游处理的信息。例如，实验可以要求检测两个亲本植物20以及它们的多个子代植物20。在这样情况下，这些亲本植物20可以被种植在一个位置而这些子代种子被种植在另外独特的位置。关于这些亲本植物20以及子代植物20的遗传信息可以被输入该数据输入表格16之中。此外，对于植物20的每种类型的下游处理的指令也可以被输入该数据输入表格16之中，以用于在处理从这些植物20中获取的样品时使用。例如，该指令可以指明植物20的样本应该被转移的位置、多少来自植物20的样本应该转移到具体位置、以及对来自植物20中的样本应该进行何种测试。
为了识别这些植物20，例如，独特特征22 (如条形码或者RFID)被连接到每株植物20上。这个独特特征22可以在物理形式上被预制或者制作在田地18中并且应用到植物20上或者应用到置于邻近适当的植物20的土地中的柱24上。如在图1中所示，系统10包括装置25，该装置从植物数据库14中接收植物信息并且产生包括植物信息的这种独特特征22。在图1中，该产生装置25是条形码打印机。取决于所希望的程序，可以为每株植物20或者为每个特定数目的植物20制作不同的独特特征22。因此，每个独特特征22有效地为田地18中的一株对应的植物20或者一批植物20提供地址。如以下将更详细地讨论的，还为包括随后收集的田地数据提供了关于这些独特特征22的同一信息并且它以文件形式展示为工作单26。为了本发明的目的，工作单26包括用于植物样本的下游处理的多条指令的清单。因此，工作单26是机器可读的，并且可以是人工可读的。典型地，工作单26包含关于每个植物样本的来源的信息、每个植物样本所希望的目的地、以及将每个植物样本移动到它所希望的目的地所涉及的优化的处理步骤。 为了在系统10中使用，提供了取样装置28来在田地18中从这些选定的植物20上收集植物材料。在从这些植物20上收集样本的过程中，每个被取样的植物20首先通过它的独特特征22被识别。此外，应当理解，通过取样装置28所获得的取样数据被传输给控制器12。在图1中，这个传输是由带有至少临时存储器的手持式计算机31(例如"PocketPC")来进行的。确切地讲，手持式计算机31登录了取样过程的活动并且暂时地存储了该取样数据用于随后下载到控制器12(由箭头27指示)上。应指出，虽然所说明的系统10使用分离的手持式计算机31以提供在取样装置28与控制器12之间的连通，取样装置28可以包括存储器或者数据储存，这些存储器或者数据储存可以被直接下载到控制器12上而不使用手持式计算机31作为中介。 如由双端箭头33所表示的，手持式计算机31还提供了用于建立不同的取样选项以供取样装置28执行的用户界面。 现在参见图3，取样装置28被示出包括壳体30，该壳体带有冲头(punch) 32以及冲模(die)34，它们被安装在壳体30的前端。位于壳体30顶部的键盘36被定位为在收到指令时时启动冲头32。同样的，取样装置28包括用于检索植物的独特特征22的单元29，如读取器或者扫描器。植物的独特特征22与检索(retrieving)单元29相结合作为用于识别每个植物20的装置。因此，每当来自被识别的植物20的叶片(未示出)被安放在冲头32与冲模34之间、并且冲头32被键盘36启动时，将从该叶片中剪下插片(亦未示出)。然后，这个插片被存放在套盒38中。如图3中所示，套盒38是与取样装置28相接合。然而，这是选择性的接合，因为它是旨在当套盒38已被填满之后将从取样装置28中移除。然后，在取样装置28上被移除的套盒38可以被另一相似的套盒38替换。为了在下游处理的过程中识别具体的套盒38，每个套盒38配备了独特的特征39，如条形码或者RFID。
图4示出了与本发明的取样装置28 —起有效使用的套盒38包括了用于收集植物材料(即叶片插片)的九十九个存储位点40。在图4中示出的实施方案中，这些存储位点40是多个器皿，这些器皿与寄存器42 —起在路径44上被定位于套盒38中。虽然展示了这些器皿40，在此考虑了套盒38可以使用多个存储位点40中的任何，如通过附着或者其它吸引力来保持植物样本的其它类型的容器或者区域。如图所示，这些器皿40沿通道44由驱动机构46(如图所示，该驱动机构被安装在套盒38上)传送。取样装置28进而操作该驱动机构46。因此，通过使用寄存器42作为起始点，取样装置28能够将这些器皿40沿路径44排列成一条有序的序列。这些器皿40由此被顺序地按次序地作为多个独立的器皿40展示在冲头位置上(在图4中示出为器皿40'的位置)。此外，取样装置28包括计数器47，用于确定每个器皿40相对于寄存器42的位置。在图4中，应指出这些器皿40被局限于在路径44上运动。此外，所展示的驱动机构46进行旋转以便顺序地接合特定的器皿40来把运动赋予沿路径44的所有器皿40。虽然这些结构互相协作来收集在冲头位置40'处的植物样本，考虑了其它系统以及结构用于沿路径44顺序地传送存储位点40。
正是在该冲头位置(在图4中由器皿40'示出)上冲头32产生了叶片插片。当器皿40已被(例如八个叶片插片)填充时，驱动机构46将排在下的器皿40移动进入该冲头位置中。 一旦套盒38的这些器皿40已经被适当地填充，该套盒38就被从取样装置28中取出。然后，该套盒38以及其内容物(即装满叶片插片的器皿40)可以被冷冻干燥。随后，将冷冻干燥的套盒38与其它的套盒38捆在一起并且准备用于进一步处理。
回到图1 ，再次指出，在从植物20上收集样本的过程中，每个被取样的植物20首先通过其独特特征22被识别。此外，应理解由取样装置28为套盒38获得的取样数据是通过手持式计算机31送给控制器12。确切地讲，该取样数据将允许在每个套盒38中的具体储存位点40的内容物(即植物材料)对应于在获取植该物材料的植物20的独特特征22上的信息。换种说法，每个储存位点40是通过具体的独特特征22并且通过在数据库14中对应植物身份来识别的。因此，由控制器12整理的工作单26将包括关于植物20的位置以及身份(该植物提供了保持在特别存储位点40处的植物材料)的信息以及套盒38的身份以及套盒38内保持该植物材料的存储位点40的信息。然后，工作单26以及套盒38均被用于在图1中的转移工作台50处的转移过程中。 本质上讲，本发明的转移过程涉及将植物材料从套盒38的多个单独存储位点40转移到接收构件54的对应的多个孔52之中。如在图5中所见，用于该转移的接受构件54是托盘并且包括多个孔52 (例如九十六个孔)。这些孔52被典型地安排在带有多个有标记的排和列的矩形阵列之中。此外，典型地将托盘54的一个拐角认定为原点，这样在托盘54上的这些孔52可以彼此相区分。为了本发明的目的，托盘54包括分立性特征55，它允许识别出每个具体的孔52。确切地讲，分立性特征55允许对接受构件54的识别并且这些孔52的原点以及安排起到键(key)的作用，它用于确定在该接收构件54上的具体的孔52的位置。 交叉参见图1、图4以及图5，可以理解植物材料的转移。在植物材料从存储位点40到孔52的转移中，必须保持存储位点40中的植物材料的完整性，即不应存在这些样本之间的交叉污染。此外，根据工作表26，还必须保持所转移植物材料的识别(根据这个或这些对应的独特特征22)。详细地讲，对该信息进行文件记录并且将其保存为输出报告56，该输出报告对来自这些独特特征22、来自这些套盒38以及来自这些托盘54的信息进行归纳整理。因此，在每个托盘54的每个特定的孔52中的植物材料可以被追溯到它的起源植物20。 返回参见图I，应指出系统IO配备有用来防止取样错误的机构。其结果是，系统10以容错方式保持了植物样本的可追溯性。确切地讲，可以将代码输入键盘36以指示控制器12将在特定存储位点40中的样本标记为是错误。其结果是，在从套盒38向托盘54的转移的过程中，保存了已经识别为错误的样本的存储位点40不被转移到托盘54上。
操作 在本发明的操作中，计划了实验并且准备了植物数据库14，该数据库包括对于所希望的数目的植物20的虚拟识别。在田地18或者温室里，种植了选定数量的种子、移植物或者植物。此后，关于数据库14识别了这些发芽的种子或者植物20。具体地讲，当用户前进通过该田地18时，他/她创建了独特特征22并且将其施加到植物20上。例如，该独特特征22可以被直接置于植物20上或者位于植物20附近的柱24上。可替代地，可以识别植物20的GPS坐标值。由于每个植物是由独特特征22、或者由该植物20相对于独特特征22的位置来识别的，该植物20被联系到数据库14中的虚拟植物上。在将植物20与身份相匹配之后，此时识别的植物20的位置被安装在控制器12中。 此后，该用户可以使用取样装置28从植物20中获取植物材料的样本。在这个过程中，当检索单元29读取该独特特征22时，植物20的身份即被确定。此外，接收该植物样本的套盒38的身份也是通过读取的其独特特征39来确定的。然后，这些叶片插片(即植物材料)被存放到套盒38的储存位点40之中或之上。对于某些操作，仅将来自一株植物20的材料收集到特定的存储位点40之中并且在存储位点40处没有植物材料的混合。在其它的操作，如成批处理程序中，来自于多个植物20的材料被收集在存储位点40处，即，将植物材料在存储位点40处故意地进行混合。当所希望的量的样本已经被接收在套盒38中时，将套盒38从取样装置28中移除并且被另一套盒38替换。这持续进行直到田地18中的所有选定的植物20都已经被取样。注意，这可以要求所有的植物20都被取样，或者可以仅要求对代表性植物20的取样。为了追踪每个样本的来源，手持式计算机31登录了所有取样数据并且将该取样数据传输给控制器12。 在这些套盒38以被填充之后，它们被捆接并且被送去用于转移(见转移工作台50)。在它们被转移之后，对该植物材料进行处理以便从该材料中提取DNA。然后，这个DNA被处理以评估遗传标记用于进一步的用途。实例 为了进一步解释本发明，提供了实例。在该实例中，计划了实验(标记为EXAM)用于分析两种植物(two plants)的子代中的某些遗传特征。这里确定了该实验要求来自一百株植物的样本，包括来自每个亲本的十个以及来自子代的八十个。因此，创建了数据库14，其中用于植物的虚拟身份被标记为EXAM-001到EXAM-IOO。此外，数据库14包括的指令是亲本植物被编号为从EXAM-081到EXAM-100。 为了保证生长足够的数目的子代，种植了一百五十颗子代种子。在种植过程中，这些种子被定位于六排中，每排二十五个。并且，十株遗传上相同的亲本植物中的每对被种植在限定的两排中。在这些子代种子发芽成为能存活的植物之后，进行了植物标记过程。确切地讲，开始于相对植物20的已知的位置(例如，这些植物20的阵列的东北角)，用户每个第五株植物上附上独特特征22。该用户遵循设定的模式，如由北向南通过每一排并且在排与排之间是由东向西。 一旦对八十株子代以及二十株亲本应用了足够的独特特征22，则标记过程结束。当标记过程的完成时，每个有待测试的植物20已经与数据库14中的一个虚拟身份相匹配。 此后，从这些植物20上可以获取多个植物样本。确切地讲，该用户使用了植物取样装置28来读取在套盒38上的独特特征39，并且然后将套盒38连接到取样装置28上。取样装置28自动地将寄存器42定位在套盒38内并且准备好在第一存储位点40处插入植物样本。此后，该用户通过使用取样装置28来读取在植物20处的独特特征22来识别第一株(first)植物20。然后，该用户操作在取样装置28上的键盘36以便从植物20中获取所希望的数目的样本。在从第植物20中获取所希望的样本之后，该用户指示取样装置28将对相邻的植物20取样。重复这个过程直至遇到具有独特特征22的下一株植物20。然后，取样装置28被用来读取该独特特征22，如对第植物20所做的那样。 当该独特特征22被读取时，用户确保了所相信的被取样的植物20的数目与根据取样装置28所获取的样本的实际数目是相同的。例如，在这个实例中，当使用植物取样装置28来读取在第十六株植物处的独特特征22时，该用户注意到植物取样装置28已经记录了获取第十六个样本。因为在第十一株植物处取样未显示这个错误，所以该用户知道在第十一与第十六株植物20之间出现了错误。为了纠正这个错误，该用户将错误代码输入植物取样装置28中并且返回第十一株植物。读取在第十一株植物处的独特特征22并且获取了样本。然后，该用户继续该典型的取样过程。 当在套盒38中已经接收了所希望的数目的样本时，该用户断开该套盒38、从替换的套盒38读取独特特征39并且将该替换套盒38连接到植物取样装置28上。再次，取样装置28自动寻找套盒38内的寄存器42并且使第一存储位点40定位以接收样本。
当该取样过程完成时，套盒38被带到转移工作台50。并且，该取样数据由手持式计算机31传输给控制器12。在转移工作台50处，读取了本发明的工作单26并且执行这些转移指令。例如，工作单26可以要求来自每个亲本植物的一样本以及来自子代的十个样本被安置在十个托盘54上的特定的孔52中。此后，每个套盒38被顺序地识别并且被连接到转移工作台50上。此外，每个托盘54被连接到转移工作台50上并且被转移工作台50识别。对于每个套盒38，控制器12基于从手持式计算机31中接收的数据识别在每个存储位点40的样本的植物20的来源。根据工作单26，转移工作台50将每个样本转移到选定的托盘54中的选定的孔52。此后，对于任何样本的植物来源可以通过识别该样本所在的孔52以及托盘54而被识别出。通过已知的孔52以及托盘54，存储位点40以及套盒38是已知的，因此样本来自哪株植物20就是已知的。
如以上所指出的，控制器12已经识别了包括取样错误的存储位点40。因此，那些存储位点40将不被转移到这些托盘54上。 虽然在此示出并且详细披露的用于对植物材料进行取样以及追踪的具体系统完全能够获得此前所说明的这些目的并且提供此前所说明的这些优点，但应该理解它仅仅是本发明的多个目前优选的实施方案的说明并且除了如在所附权利要求中所说明之外无意限制在此所示的结构或者设计的这些细节。
权利要求
用于处理植物材料样本的系统，该系统包括用于在多个植物中识别出植物的装置；用于从该植物取得植物样本的取样装置；安装到该取样装置上以保持预定数目的存储位点的套盒，其中存储位点在该套盒中被移动以接收来自该取样装置的植物样本；以及用于识别接收了该植物样本的存储位点的装置，以便在该植物样本用于下游处理的转移过程中协助保持该植物样本的完整性。
2. 根据权利要求1所述的系统，进一步包括接收构件，该接收构件具有在多个孔中的孔，用于接收来自该存储位点的植物样本；以及用于识别接收该植物样本的孔的装置，其中该植物样本可以从该孔追溯到该植物。
3. 根据权利要求2所述的系统，其中该植物识别装置包括 对于该植物独特的机器可读的特征，以及用于检索对于该植物独特特征的单元，其中所述对于该植物独特的特征选自下组条 形码、射频识别(RFID)标签、以及全球定位系统(GPS)坐标值。
4. 根据权利要求3所述的系统，其中该检索单元被安装到该取样装置上，并且其中该 检索单元选自下组条形码扫描器、RFID询问器、以及GPS寄存器。
5. 根据权利要求3所述的系统，其中该存储位点识别装置包括 对于该套盒独特的机器可读的特征；用于检索(retrieve)该对于该套盒独特特征的单元； 定位于这些存储位点之中的寄存器(register);以及 用于确定该存储位点相对该寄存器的位置的计数器。
6. 根据权利要求5所述的系统，其中该用于检索对于该植物独特特征的单元包括该用 于检索对于该套盒独特特征的单元。
7. 根据权利要求5所述的系统，其中，对于该套盒独特特征是选自下组条形码以及射 频识别(RFID)标签。
8. 根据权利要求5所述的系统，其中该孔识别装置包括 对于该接收构件分立的机器可读的特征； 用于检索对于该接收构件分立特征的单元；以及 用于确定该孔在该接收构件上的位置的键(key)。
9. 根据权利要求5所述的系统，进一步包括存储器，该存储器用于存储对于该植物独 特特征、对于该套盒独特特征、以及该存储位点相对于该寄存器的位置。
10. 根据权利要求9所述的系统，其中该存储器被下载到控制器中，并且其中该控制器将该植物样本从该套盒中的存储位点转移到该接收构件上的该孔中。
11. 根据权利要求10所述的系统，其中手持式计算机包括用于存储对于该植物独特特 征、对于该套盒独特的特征、以及该存储位点相对于该寄存器的位置的存储器。
12. 根据权利要求IO所述的系统，其中该取样装置包括用于存储对于该植物独特特 征、对于该套盒独特的特征、以及该存储位点相对于该寄存器的位置的存储器。
13. 根据权利要求1所述的系统，进一步包括用于纠正在获取植物样本时所犯的错误的装置。
14. 用于处理植物材料的多个样本的系统，该系统包括用于在多个植物中识别具体植物的装置；用于从该多个植物中的每个植物上获取植物材料的样本的装置；用于建立从同植物获取的多个样本的完整性的装置；以及用于转移这些样本同时为进一步的下游处理保持它们的完整性的装置。
15. 根据权利要求14所述的系统，其中该植物识别装置包括对于文件记录的植物独特的机器可读的特征；用于检索对于该文件记录的植物独特的特征的单元；以及用于认出相对于该文件记录的植物的每个植物的装置。
16. 根据权利要求15所述的系统，其中该获取装置是取样装置，用于从选定的植物获取至少一个植物样本并且其中该建立装置包括多个套盒，其中每个套盒顺序地接合该取样装置以便从中接受多个植物样本，其中每个套盒容纳多个存储位点，并且其中这些选定的存储位点在对应的套盒内被移动以便顺序地从该取样装置中收集多个植物样本；接收构件，该接收构件具有多个孔，用于从这些储存位点中接收这些植物样本；以及控制器，该控制器用于将处于选定的存储位点的植物样本转移到选定的孔。
17. 根据权利要求16所述的系统，其中该建立装置进一步包括对于每个套盒独特的机器可读的特征；用于检索对于每个套盒独特的特征的单元；寄存器，该寄存器在每个对应套盒内定位于储存位点之中；计数器，用于确定选定的存储位点相对于寄存器的位置；对于每个接收构件分立的机器可读的特征；用于确定在该接收构件上每个孔的位置的布置(layout);以及储存器，该储存器用于记录从中获取了选定的植物样本的植物、接收该选定的植物样本的套盒、收集该选定的植物样本的存储位点、该选定的植物样本被转移到的接收构件、以及接受该选定的植物样本的孔。
18. 根据权利要求17所述的系统，其中手持式计算机包括用于记录从中获取了选定的植物样本的植物以及接收该选定的植物样本的套盒的存储器。
19. 根据权利要求17所述的系统，其中该取样装置包括用于记录从中获取了选定的植物样本的植物以及接收该选定的植物样本的套盒的存储器。
20. 根据权利要求14所述的系统，进一步包括用于将实验数据输入到该控制器中的装置，其中该控制器利用该实验数据来制备工作单(work-list)，以用于将多个植物样本从多个存储位点转移到多个孔中，并且其中该控制器将多个选定的孔顺序地定位为与多个选定的存储位点排齐以便对应于该工作单来转移这些植物样本。
21. 用于处理植物材料样本的方法，该方法包括以下步骤识别多个植物中的植物；从该植物获取植物样本；将该植物样本送到套盒中的存储位点，该套盒选择性地安装在该取样装置上以容纳预定数目的存储位点，其中该存储位点在该套盒中被移动以便从该取样装置接收该植物样本；并且识别接收该植物样本的储存位点，以便在该植物样本用于下游处理的转移过程中协助保持该植物样本的完整性。
22. 根据权利要求21所述的方法，进一步包括以下步骤将该植物样本从该存储位点转移到具有多个孔的接收构件中的孔中；并且识别接收该植物样本的孔，其中该植物样本可以从该孔被追溯到该植物。
23. 根据权利要求22所述的方法，其中该套盒包括定位于这些存储位点中的寄存器并且其中该存储位点识别步骤包括检索对于该套盒独特的机器可读的特征；并且确定该存储位点相对于该寄存器的位置。
24. 根据权利要求23所述的方法，进一步包括以下步骤在存储器中存储对于该植物独特的特征；在该存储器中存储对于该套盒独特的特征；并且在该存储器中存储该储存位点相对于该寄存器的位置。
25. 根据权利要求24所述的方法，其中该存储器被连接到控制器上，并且其中该控制器将该植物样本从该存储位点转移到该孔，并且进一步地其中该控制器存储了该孔的身份。
全文摘要
一种用于处理(即取样和追踪)植物材料的系统以及方法要求在多个植物中识别出每个植物的能力。首先，从所选定的这些植物中获取多个样本并且将它们收集在套盒中的对应的储存位点中。在取样过程中，对于每一植物样本的植物来源的身份进行储存。此外，对接收了植物样本的每个储存位点的身份进行储存。随后，将这些样本从这些储存位点转移并且放置在接收构件的对应的孔中用于进一步的下游处理。再者，对接收了植物样本的每个孔的身份进行储存。其结果是，在孔中的植物样本可以被追溯到它的植物来源。
文档编号G05B11/32GK101772741SQ200880102098
公开日2010年7月7日 申请日期2008年7月24日 优先权日2007年8月8日
发明者伊丽莎白·A·乔治, 威廉·M·拉弗蒂, 斯科特·W·比弗, 查尔斯·W·特威迪, 沃尔特·J·弗兰德森 申请人:先正达参股股份有限公司