一種利用心跳作為海灣扇貝親貝選育指標的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于海洋生物技術(shù)領(lǐng)域，準確的說是一種利用扇貝心跳作為親貝選育指標 的新方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 動物的心跳與機體自身的體質(zhì)、活動、外界的環(huán)境變化等因素息息相關(guān)，是表征生 物機體狀況的重要指標。心率是指動物在靜息狀態(tài)下，每分鐘心跳的次數(shù)；心跳波形反映了 心臟興奮的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和恢復(fù)過程，有研究發(fā)現(xiàn)，通過心率和心跳波形可以預(yù)測動物繁殖期 間機體的健康狀況。
[0003] 雙殼類軟體動物的循環(huán)系統(tǒng)是開管式的，扇貝的循環(huán)系統(tǒng)有心臟、動脈、靜脈和血 竇。心臟位于消化腺與閉殼肌之間，具有一個心室（A)和兩個心耳（V)，均被一個薄而透明 的圍心腔包膜所包圍。圍心腔位于后閉殼肌背部后方，從體外透過半透明的圍心腔，可直接 觀察到漂浮在無色的圍心腔液中的心臟。心室位于兩心耳的中間，包圍著直腸。每一心耳 的前端有孔與心室相通，心臟的耳室孔邊緣，有一列具有瓣膜作用的環(huán)形肌纖維，能防止心 室的血液倒流回心耳。心耳另一端（后端）則與出鰓血管相通，心耳的外壁被復(fù)有帶褐色 的腺質(zhì)上皮，稱圍心腔腺。
[0004] 扇貝是我國重要的海洋經(jīng)濟養(yǎng)殖貝類，其營養(yǎng)豐富，經(jīng)濟價值高，是人們所喜愛的 高級佳肴，是珍貴的海產(chǎn)八珍（鮑魚、干貝、魚翅、燕窩、海參、魚肚、魚唇、魚籽）之一深受 國內(nèi)外消費者的喜愛。我國扇貝養(yǎng)殖歷史悠久，養(yǎng)殖成本低，在我國具有開展扇貝養(yǎng)殖的 優(yōu)越條件，發(fā)展扇貝養(yǎng)殖潛力巨大，掀起了海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖的第三次浪潮。世界上扇貝的近 緣種近達300種，在我國約有30余種，主要包括柿孔扇貝（Chlamysfarreri)、海灣扇貝 (Patinopectenyessoensis)、海灣扇貝（Argopectenirradias)，華貴f節(jié)孔扇貝（Chlamys nobilis)等。
[0005] 在我國由于適合扇貝養(yǎng)殖的水域廣闊，與對蝦、灘涂貝類養(yǎng)殖水面無矛盾，可養(yǎng)種 類多，苗種來源容易，生產(chǎn)性能高，養(yǎng)殖成本低，有群聚習(xí)性等，使扇貝養(yǎng)殖有著十分廣闊的 前途。但是近年來我國扇貝人工育苗業(yè)出現(xiàn)幼蟲孵化率低、生長速度慢、幼蟲附著率低、變 態(tài)率低等問題，導(dǎo)致扇貝苗業(yè)受挫，造成巨大的經(jīng)濟損失，嚴重挫傷了扇貝養(yǎng)殖業(yè)的積極 性，成為了制約其發(fā)展的主要因素。研究表明，在人工育苗過程中，扇貝親貝的選擇是決定 扇貝貝苗質(zhì)量的關(guān)鍵因素，機體健康、活性較好的親貝的后代成活率高、生長速度快、附著 率和變態(tài)率高，顯現(xiàn)出較好的生長優(yōu)勢。
[0006] 現(xiàn)階段的親貝養(yǎng)殖過程中，一般通過性腺指數(shù)的測定作為扇貝性腺成熟的指標。 扇貝性腺指數(shù)的測定需要經(jīng)過測定體尺數(shù)據(jù)、洗刷、煮沸、解剖、24h烘干、稱重等步驟，然后 經(jīng)公式：性腺指數(shù)（GSI)=性腺重/個體重計算。測定步驟繁瑣、周期長、受人為影響程度 高，更多地依靠人工觀察、挑選，不僅具有相對的盲目性和單一性，而且速度慢通量低，操作 過程會對親貝造成一定的損傷。相對標準化的扇貝親貝選擇是扇貝人工良種培育的關(guān)鍵步 驟，但迄今為止扇貝中尚未建立快速、準確、高效的快速選擇親貝的方法。另有研究表明，雙 殼貝類的心跳變化與機體活性和健康狀況顯著相關(guān)，是一種合理的、準確的、有巨大發(fā)展?jié)?力的機體健康狀態(tài)檢測指標。因此，利用扇貝心跳頻率和波形可以作為相同條件下快速選 擇親貝的指標之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是建立一種利用扇貝心跳作為親貝選育指標的新方法，利用扇貝心 跳頻率和波形作為活力指標對扇貝進行快速選種，在不傷害育種親貝機體活性的基礎(chǔ)上， 實現(xiàn)心跳活力指標的紅外感應(yīng)無損傷檢測，以彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足。解決現(xiàn)階段海產(chǎn)經(jīng)濟 貝類養(yǎng)殖過程中缺少快速、準確、高效、活體檢測選育親貝的問題，從而使心跳作為性狀/ 活力指標，就如同殼高、殼長、殼寬、體重等體尺性狀，應(yīng)用于扇貝的親貝選育工作中。
[0008] 本發(fā)明通過對扇貝的心跳頻率和波形進行檢測，同時結(jié)合相應(yīng)扇貝個體溫度脅迫 下耐受時間的測定，將獲得的扇貝心跳頻率和波形作為扇貝親貝選育的依據(jù)，建立一種海 產(chǎn)經(jīng)濟養(yǎng)殖扇貝快速選取親貝的新方法，為扇貝育種工作提供可靠的技術(shù)手段。
[0009] 本發(fā)明提供一種扇貝心跳作為親貝選育指標的新方法，包括如下的步驟：
[0010] 1)將待檢測的扇貝個體首先培養(yǎng)5-7天使其適應(yīng)檢測環(huán)境；
[0011] 2)將InfraredSensors的紅外感端粘附到扇貝殼外靠近心臟的位置；
[0012] 3)檢測之前10分鐘，將扇貝放到同樣溫度的充氣的水體環(huán)境中，待外套膜觸須充 分伸展之后進行檢測；
[0013] 4)實驗數(shù)據(jù)的采集：
[0014]A、心率的檢測：
[0015] 截取扇貝心跳波形圖中波形穩(wěn)定的區(qū)域，圖像中能夠明區(qū)分扇貝兩個心耳的波形 和一個心室的波形；信號的強度在1. 45-1. 95V之間；
[0016]B、心跳波形峰高的檢測：
[0017] 計算10分鐘檢測時間內(nèi)所有穩(wěn)定波形的頻率，計算10分鐘檢測時間內(nèi)所有穩(wěn)定 波形的平均峰高；
[0018] 5)數(shù)據(jù)分析
[0019]建立二維坐標系，橫軸設(shè)定為心率ajbeatsperminute-bpm)，縱軸設(shè)定為心跳波 形峰高h(V)，并且將橫縱坐標進行標準化；將設(shè)定為二維坐標系中的點，所有點標 準化之后，計算（％，!〇與（a。，!!。）之間的距離Y1;根據(jù)不同個體的￥1值選擇育種個體；
[0020] 所述的標準化，其公式如下：ai丨:小'二.(_:ai-a) /rM;hH，1、(hi-K)知
[0021]Yi的計算公式如下：
[0022]
[0023] 其中
[0024]a。為同種同齡扇貝最適生長條件下的心率；
[0025] h。為同種同齡扇貝最適生長條件下的峰高；
[0026] %標表示每個檢測扇貝個體標準化之后的心率；
[0027] ^表示所有檢測扇貝個體心率的平均值；
[0028] ea表示所有檢測扇貝個體心率的標準差；
[0029] h標表示每個檢測扇貝個體標準化之后心跳波形的峰高；
[0030]S表示所有檢測扇貝個體標準化之后心跳波形峰高的平均值；
[0031] e湊示所有檢測扇貝個體心跳波形的標準差；
[0032]1表示在所設(shè)定的二維坐標系中，每個檢測扇貝個體心跳標準化之后的點（a$， hlft;)與同種同齡扇貝最適生長條件下的心率（a。，!!。）之間的相對距離。
[0033] 本發(fā)明還提供一種基于扇貝心跳指標作為親貝選育的標準，所述的標準如下：海 灣扇貝（Patinopectenyessoensis)最適生長條件下心率為19.06±1.48bpm，心跳波形峰 高為 1. 56±0. 26V;
[0034] 本發(fā)明對扇貝進行體外、非侵入性無損傷的心跳檢測，將獲得的扇貝心跳頻率和 波形作為育種過程中親貝選育的依據(jù)。本發(fā)明方法結(jié)合了紅外感應(yīng)技術(shù)、濾波技術(shù)、波形放 大技術(shù)，能夠快速靈敏地捕捉和檢測扇貝的心跳頻率和波形。與傳統(tǒng)方法相比，本方法具有 非侵入性、無損傷性、可長期跟蹤等特點，而且是首次將扇貝心跳作為親貝選育的指標。采 用本種方法能夠究為海灣扇貝抗逆品種的選育及抗性指標體系的建立提供研究基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0035] 圖1:本發(fā)明中涉及的扇貝心臟結(jié)構(gòu)示意圖，其中A心耳；Aa前主動脈；Ant前；Ba 肺主動脈；Gpv外套膜大血管；Nrv背腔頂部小靜脈；Pa后主動脈；Pc心室壁；Post后；Pvf 連接背部包心膜和心室的纖維；V心室；
[0036] 圖2 :本發(fā)明中涉及的檢測扇貝心跳示意圖
[0037] 圖3:本發(fā)明中涉及檢測到的扇貝心跳波形圖
[0038] 圖4:本發(fā)明中涉及到檢測四種實驗扇貝心跳頻率隨溫度的變化圖
[0039] 圖5:本發(fā)明中涉及到評價海灣扇貝快速選種的二維坐標分析圖。
【具體實施方式】
[0040] 心率一般是指動物在靜息狀態(tài)下，每分鐘心跳的次數(shù)；心跳波形反映了心臟興奮 的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和恢復(fù)過程，申請人在長期的研究中發(fā)現(xiàn)扇貝的心跳頻率和波形可以作為扇 貝親貝選育的