Brevet FR2549963A1 — publié le 19850201

L'invention concerne une méthode et un appareil d'exploration des caractères morpho-fonctionnels et germinatifs des semences par traitement avec substance radio-opaque et examen radiographique à l'aide d'un circuit fermé de télévision, l'image tant traite et interprétée par l'intermédiaire d'un ordinateur electronique. On connaît diverses méthodes pour l'éxploration de la viabilité, du potentiel germinatif et de la vigeur germinative: mesure de la résistance ou de la capacité alectrique en conditions de serrage dans un diélectrique, mesure dans un mimieu humide, ou mesure dans un mimieu gazeux par phnnomène d'électroluminescence. Toutes ces méthodes peuvent fournir des donnes sur la viabilité des semences en liaison avec la variation du contenu en eau et d'électrolytes dans l'embryon, mais elles ne peuvent mettre en évidence ni l'activité métaboli- que et les fonctions de l'embryon, ni les modifications de structure causées par des infestations parasitaires ou des détériorations produites par manipulation.Il n'est pas non plus possible de déterminer la facule germinative de graines ayant des enveloppés paisses. Les images radiographiques obtenues en conditions normales ne peuvent pas mettre en évidence les structures de moindre densité de l'embryon qui sont perméables aux radiations X. Différentes substances colorantes ont également e oto utilises pour permettre de voir plus facilement l'embryon vivant. Ainsi, des résultats significatifs ont e éto obtenus avec des substances comme le bleu de méthylène, différents sels de tetrazolium, des drivés de fluorescéine. Toutes ces méthodes détruisent les grains car elles imposent la réalisation des sections histologiques pour l'examen macro- ou microscopique. La pressente invention consiste en une méthode d'exploratio des caractères morpho-fonctionnels et germinatifs des semences par traitement avec une substance radio-opaque et examen radiographique. La présente invention élimine les inconvénients précédemment cités. Elle consiste tout d'abord à traiter les semences destinées au test avec une substance de contraste radio-opaque, isotonique et sans actions nocives sur la viabilité de l'embryon.Les grains sont ensuite placets en conditions de germination accélérée et sont observes aux rayons X, en obtenant une image d'absorbtion différenciée de la substance radio-opaque en fonction de l'activité biologique de l'embryon ou de différentes modifications de structure des semences testes L'image radiographique peut être obtenue dans des conditions d'exposition conventionnelles, ou par un système d'interprétation électronique de l'image avec une camera de télévision et un calculateur. Deux exemples de réalisation de la présente invention sont présentées en annexes: - la figure 1 correspond au schéma de principe général ; laifigure 2 represente une installation automatique d'exploration, de traitement et d'unterprétation électronique des images radiographiques. Conformémént à l'invention, la méthode d'exploration des caractères morpho-fonctionnels et germinatifs des semences par traitement avec une substance radio-opaque et examen radiographique, dans un premier temps I, consiste dans le traitement des semences O sur un support microporeux A; qui absorbe la substance radio-opaque ' B d'une couche reservoir. Cette substance est de comopsition et de concentration isotonique, sans nocivité et sans effets biologiques secondaires. Les semences 10 , placézs dans ce dispositif; sont exposons i une source de chaleur C qui provoquera une germination accélérée. Dans un deuxième temps II, les esmences O sont soumises b une spurce D de rayons X, sur un support E amplificateur photonique excitable par les rayons X, Et un photo-capteur F constitué par une pellicule photographique QU par un capteur électronique; dans un troisième temps III, l'image est traite photographiquement ou électroniquement. La figure 2 pressente un appareil automatique de radiogra- phie ralis conformément à l'invention. I1 est caractérisé par le fait que les semences testes O sont maintenues dans un germoir :1 dans lequel elles sont mises en contact avec la substance radio-opaque diluée de façon precise et optimale. La température est surveillée par un capteur a qui transmet des signaux électriques dans le dispositif thermométrique b. Celui-ci, $modifie la production de la source de chaleur c par l'intermédiaire du thermostat d. Après cette phase, les semences 0 sont laves dans le eécipient '2, pour éliminer la substance radio-opaque en excès. Ensuite les semences sont transportées dans le séchoir distributeur 3 qui les charge sur un tapis roulant 4 entraîne par un electro-moteur 5 . Ce moteur est contrôlé par un dispositif"marche-arrêt" avec vitesse contrôle '6 Les semences O , sur le tapis roulant 4, sont irradies d'une manière continue ou intermittente par la source de rayons X,7, placée sous un écran intensificateur de lumière 8. L'image radiographique est enregistre par la camera de télé- vision 9, qui est commande par un dispositif de synchronisation 10. Ce dispositif 10 contrôle en même temps le "marchearrêt" 6 de l'éléctro-moteur 5 qui fait rouler le tapis roulant 4. L'image obtenue par la caméra de télévision 9 est traite électroniquement par le dispositif II dans lequel l'image normale améliore le rapport signal sur bruit; cette image est mieux contraste et permet d'obtenir des significations morphologiques par effets de relief ou de couleurs conventionnelles.Cette image étant soit enregistre e dans la mémoire 12 soit directement affiche sur un moniteur 14; l'image peut alprs entrer dans l'ordinateur 13 où elle est analysée sous l'aspect de la signification morphologique, fonctionnelle et statistique . En même temps l'ordinateur 13 pilote la caméra de télévision 9 en réglant la luminosité et l'angle de prise de vue, de cette façon elle réalise les difforents agrandissements necessaires à l'explortaion. De plus, ce même ordinateur 13 contrôle le régime de fonctionnement de la source de rayons X,7. L'appareil réalisé conformémént à l'invention, fonctionne de la manière suivante: les semences O sont introduites dans le germoir 1 où elles restent pendant une durée déterminée par la nature de la substance radio-opaque utilise, par la diffusibilité de celle-ci, par les enveloppes des semences testes et par le but de l'exploration: examen morphologique ou détermination de l'activité germinative. Cette dure varie de quelques dizaines de minutes jusqu'a des dizaines d'heures.Les substances radio-opaques utilisees sont des dérivés organiques iodes dont la tolerance biologique est bonne, et qui peuvent être dilues jusqu'aux concentrations isotoniques. L'effet thermique produit par la source de chaleur C et maintenu par la chaîne thermostatique a, b, c, d stimule l'activité métabolique de l'embryon: l'absorbtion de la substance radio-opaque est favorise par le passage de l'eau et des électrolytes à un rythme socéléré. Après le lavage dans le réservoir 2, les semences sont séchées dans le séchoir-distribuiteur 3.Elles sont ensuite réparties uniformé- ment sur le tapis roulant 4. Quand les semences O arrivent sous l'e'cran 8, le moteur électrique 5, qui entraîne le tapis roulant 4, est arrête par le dispositif "marche-arrêt6, en meme temps la production de rayons X est déclenchée, et la camra de télévision 9 se met en route. Le synchronisateyr 10 contrôle la coordination de ces fonctions automatiques 6, 7, 9. L'image radiographique amplifiée en lumière est contraste par l'intensificateur photonique 8, est traite dans le dispositif II avec les possibilités mentionnées dans la description de la pressente invention. L'image est ensuite enregistrée dans la mémoire 12, affichez e directement ou sous forme traite sur le moniteur 140 L'image est simultanément analysée sur l'ordinateur 13, qui decide, en fonction de la signification des images standard, la modification du régie de fonctionnement de la camera de télévision 9 ou la modification du regime de fonctionnement de la source de radiations 7. L'image obtenue par cette technique reflet les caractères morpho fonctionnels des semences et particulièrement, en ce qui concerne les caractères germinatifs pqr la mise en évidence des différents tissus embryonnaires et de leur aspects différents selon qu'ils sont bien vivants, malades ou morts L'impregnation passive de l'enveloppe et des autres structures internes peut mettre en évidence des anomalies de structure ou l'existence de parasites. A partir de ces observations, on peut ptablir des indices de viabilite, de vigeur germinative ou d'infestation parasitaire. De par ses possibilités, cette méthode d'exploration des caractères morpho-fonctionnels germinatifs des semences, qui utilise un traitement avec une substance radio-opaque et un examen radiographique, ne peut être remplace par aucune autre technique d'investigation existante. Cette invention pressente aussi les avantages d'une investigation automatique, du stockage des donnees, et des différentes analyses sur ordinateur. REVENDICATIONS 1) La méthode d'exploration des caractères morphofonctionnels et germinatifs des semences par traitement avec une substance radio-opaque et examen radiographique est caractnrisne par le fait premièrement de traiter préalablement les semences destines au test avec une substance de contraste radio-opaque, isotonique et sans actions nocives sur la viabilité de la semence, deuxièmement de placer les semences en conditions de germination accélérée et de les examiner aux rayons X, et troisièrement d'obtenir une image d'absorbtion de la substance radio-opaque, différentie selon l'activité biologique de la semence ou de differentes modifications de structure des semences testées. 2) L'appareil automatique de radiographie réalise conformément à la revendication 1, caracteris par le fait que les semences testes (O) sont maintenues dans un germoir (1) dans lequel elles sont mises en contact avec la substance radio-opaque en dilutions optimales convenables, et dans des conditions de température contrôlées par un capteur (a) qui transmet des signaux électriques dans le dispositif de thermométrie (b), qui à son tour modifie l'emission de la source de chaleur (c) par l'intermèdiaire du thermostat (d). Les semences (O) sont ensuite lavées dans le réservoir (2) pour eliminer l'excès de substance radio-opaque; elles sont alors transportées dans le séchoir - distributeur (3) qui les charge sur un tapis roulant (4) actionné par un électr moteur (5), contrôlé à son tour par un dispositif 1,marche- arrêt" avec vitesse contrôlée (6); les semences (O) sur le tapis roulant (4) sont irradies d'une manière continue ou intermittente par la source de rayons X (7) place au-dessous d'un cran intensificateur de lumière (8).L'image radiographique estei"r'egistre'e par la caméra de télévision (9), qui est commandée par un dispositif de synchronisation (10); le synchronisateur (10) est connecté au dispositif "marche-arrêt" (6) de l'électro-moteur (5) qui fait rouler le tapis roulant (4) ; l'image obtenue par la campera de télévision (9) est traitée électroniquement par le dispositif (11) dans lequel l'image normale améliore le rapport signal sur brui t, elle e est de ce fait contraste et obtent des significations morphologiques nar effets de relief 017 de couleurs conventionnelles. Elles sont soit enregistrées deans la mémoire (12), soit directement affichée sur un moniteur (14).Dans ce dernier cas, l'image neoit être mise en compte par l'ordinateur (13) quilanalyse quant i sa signification morphologique, fonctionnelle et statistique. Simumtanément, l'ordinateur (13) pilote la caméra de télévision (9) en réglant la luminosité et l'angle de nrise à vue, de façon N obtenir les difforents stades d'agrandissements imposés par l'exploration; l'ordinateur (13) contrôle aussi le regime de fonctionnement de la source de rayons X (7); 3) Dispositif conformnment aux revendications 1 et 2 destiné au traitement des semences (O) sur un support microporeux (A) qui absorbe la substance radio-opaque (B) d'une couche reservoir. Ces semences sont soumises à un traitement thermique produit par une source de chaleur (C) afin d'obtenir une germination accélérée.