CN111896066A - 一种快速精确测定双壳贝类壳腔容积的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种快速精确测定双壳贝类壳腔容积的方法,涉及水产贝类育种领域，具体说是创新性的利用了琼脂凝胶在高温下的流动与低温凝固的特性，通过浸入方法对双壳贝类壳腔进行琼脂凝胶的填充，可刻画出壳腔中的细节，通过测算琼脂凝胶的密度和称量获得壳腔内填充凝胶的重量，可方便计算获得双壳贝类壳腔的精确容积。本发明可一次性处理大量样品数，具有高通量性，使用的琼脂可回收重复使用，所需要的均为常规设备器具，对双壳贝类壳腔容积快速高效的测定具有普适性，相关壳腔容积数据可适用于双壳贝类条件指数性状的快速精确获得，为贝类育种工作相关性状的快速精确获取提供了一种有效的方法。

Description

一种快速精确测定双壳贝类壳腔容积的方法
技术领域
本发明涉及水产贝类育种领域，具体说是一种快速、高效、精确测定双壳贝类壳腔容积的方法。
背景技术
双壳贝类的双壳形状多样，一般不规则，双壳闭合时因软体部的存在难以测量其壳腔容积，而双壳分开后又很难密闭，难以测定壳腔容积。在贝类育种中，双壳贝类常使用肥满指数来描述软体部的肥满度，肥满指数也称条件指数，一般以软体部的干物质质量与壳腔容积的比值表示，是对双壳贝类采收、采卵等增养殖过程的重要参考，也是重要的育种指标。准确获得双壳贝类壳腔容积是获得准确的肥满指数的必要前提。
在以往的双壳贝类容积测量中使用的方法有排液法、称重法和排气法等。此外也有运用盐充法等方式测定双壳贝类容积的方法，但这些方法存在操作复杂，无法快速高效精确的获得大量数据的不足。排液法早期较为常用，可通过测量排水体积直接得到牡蛎完整个体或贝壳的体积。这种方法由于操作者的人为误差和测量容器的精度等原因，逐渐被与排液相结合的称重法取代(ZL 201310612214.X)，使用总体积减去贝壳体积获得容积的方法受称量精度及量程限制，误差较大，且受容器等限制，较难对大个体或异形贝类进行测量。
因此，开发一种快速、准确的测定双壳贝类壳腔容积的方法，是贝类育种中提高条件指数的获得效率的重要因素。
发明内容
本发明提供了一种快速精确测定双壳贝类壳腔容积的方法，该方法通过琼脂凝胶，将双壳贝类的壳腔直接塑形，通过称重的方式，快速准确的获得双壳贝类壳腔容积。
为实现以上目的，本发明的采用的具体技术方案如下：
(1)琼脂凝胶的制备：使用蒸馏水配置1％浓度的琼脂凝胶，大火加热煮沸5min-6后(90-100℃加热煮沸)，小火加热(70-80℃加热)10-12min充分搅拌，静置5-10分钟，使琼脂凝胶中气泡排出，无气泡残存后，将事先核定容量(V标)及称量重量(W标)的不宜热变形的标准体积容器投入琼脂凝胶中；
(2)待测样品的处理：将待测双壳贝类样品解剖后，去除软体部，将剩余双壳合并，使用线(洗毛线，鱼丝线等细线即可)缠绕贝壳双壳外部使其固定，捆绑松紧程度以距离绞合部最远的部位双壳合并后有1-5mm的开启能力为准；
(3)琼脂凝胶的浸入：用镊子将待测双壳贝类样品绞合部向下，缓慢浸入温度高于85℃琼脂凝胶中，排出壳腔中的空气后，将捆绑细线收紧至双壳紧密合并后，沉入琼脂凝胶中，根据容器和凝胶体积，可同时沉入多个双壳贝类样品；
(4)琼脂凝胶密度的确定：再次加热凝胶至轻微沸腾状态1-2min，使用镊子翻动双壳贝类样品(大约3-8分钟)，使得排出壳腔中剩余的空气后，冷却琼脂凝胶熔胶至室温状态后，将双壳贝类样品自琼脂凝胶中取出后，剥离出壳腔内填充的琼脂凝胶；同时将标准体积容器从琼脂凝胶中剥离出，去除表面琼脂后，再次称量重量(W(标+凝胶))，标准体积容器中琼脂凝胶的重量W凝胶＝W(标+凝胶)-W标，计算获得琼脂凝胶密度ρ凝胶＝W凝胶/V标(单位：g/cm3)；
(5)壳腔容积的计算：将步骤(4)中的壳腔填充的琼脂凝胶在电子天平上进行称量，计重W壳腔凝胶(单位：g)；计算获得壳腔容积V壳腔＝W壳腔凝胶/ρ凝胶(单位：cm3)。
所述步骤(1)中的琼脂凝胶浓度合适，兼顾了热熔胶的流动性及冷却后硬度，充分搅拌，静置后排出气泡，确保凝胶密度均匀；
所述步骤(2)中待测样品的处理，保证双壳保持有细小缝隙，便于气体排出；
所述步骤(3)中琼脂凝胶的浸入的方法：加保持琼脂凝胶温度不低于85℃，样品浸入时需将绞合部向下缓慢浸入凝胶中；
所述步骤(4)琼脂凝胶密度的确定：因受到加热时间等影响，每次都需要投放已知重量的标准体积容器，通过称量盛满琼脂凝胶后的总重量，获得标准体积凝胶的重量，可获得琼脂凝胶的最终密度ρ；
本发明具有的优点：
本发明提供的技术方法是利用高浓度的琼脂凝胶在高温下的流动与低温凝固的特性，对双壳贝类壳腔进行琼脂凝胶的填充，通过凝胶的密度和壳腔填充凝胶的重量，获得双壳贝类壳腔的精确容积。技术原理简单可靠，操作简便易行，所需设备、容器均为实验室或育苗企业常规设备。使用的琼脂等均无毒无害，且可以回收重复使用。适用双壳贝类种类多样，尺寸范围大，可不受测量容器尺寸限制；具有广适性。
本发明中的凝胶具有价格低廉，配比浓度多样化，500g琼脂价格仅为几十元，配置1％的凝胶可配置50L的凝胶，足可填充平均壳腔容积40ml的样品1250个，平均每个样品成本仅为几分钱；由于琼脂凝胶的特点，加热后流动性和浸入性好，使用电磁炉或微波炉都可以加热溶解，操作简单；凝固后易与待测样品剥离、使用后可以回收，密度均一可控等优点。
其他软体如橡皮泥、橡胶、油泥等在使用过程中由于固体的特点，需要人工手动填补到壳腔中，由于不同的人员操作及挤压，易造成软体密度不均匀，且由于壳腔的不规则，导致测量精确度差，并且操作复杂，密度大，测量速度比较低，精度较差。而水泥、树脂等流体虽然具有流动性和侵入性，但是属于一次成型材料，操作复杂，凝固时间长；使用后不仅无法回收，还因为其强力粘附特性导致不方便剥离。
附图说明
图1为浸入琼脂凝胶冷却后剥离出的双壳紧闭的牡蛎样品图。
图2为剥离双壳后牡蛎壳腔内填充凝固的琼脂凝胶图。
具体实施方式
实施例1
以下实施例以牡蛎为对象，对本发明作进一步阐述，本发明也可以用于其它双壳贝类壳腔容积的快速精确测定：
1.准备电炉、2L烧杯、琼脂粉、蒸馏水、天平、5ml标准容器、细线；
2.使用蒸馏水配置1％琼脂凝胶，95℃加热至琼脂粉5min充分融化，80℃加热10min后，搅拌均匀，静置8min后去除气泡；称量5ml标准容器重量为27.58g，投入琼脂凝胶中；
3.待测牡蛎6只，解剖去除软体部，清洗干净后，左右壳配对，细线缠绕贝壳双壳外部捆扎后，使捆绑松紧程度以距离绞合部最远的部位双壳合并后有1mm的开启能力为准，绞合部向下浸入琼脂凝胶中排出腔体内空气后收紧细线；再次缓慢加热，搅拌，使琼脂凝胶充分浸入牡蛎壳腔中，排出可能残存的空气，冷却琼脂凝胶熔胶至室温状态后，将双壳贝类样品自琼脂凝胶中取出后，剥离出壳腔内填充的琼脂凝胶；
4.冷却琼脂凝胶，将牡蛎壳及标准容器剥离出后，清理标准容器表面琼脂后，称量重量为30.67g；计算本次琼脂密度ρ凝胶＝0.978(g/cm3)；
5.打开牡蛎壳，将每个牡蛎壳腔中的琼脂凝胶仔细剥离后分别称重；
6.计算每个牡蛎壳腔容积V牡蛎。如下表：
Figure BDA0002613268270000031
已有的双壳贝类壳腔容积的测定方法多采用排水法和称重法，参考文献【许飞,等.牡蛎壳腔容积的两种测量方法比较[J].海洋科学,2007,31(7):15-19】，一种为通过直接使用量器测量牡蛎浸没液体后排出液体的体积，该方法受牡蛎或其他双壳贝类外形限制，对量器的容量要求变化较大，大量程量器的测量精度无法保证，导致测量准确度不高，且不适用于壳腔容积的直接测量。称重法或间接称重法(ZL 201310612214.X)利用电子天平直接称量牡蛎或双壳贝类浸没在液体后排出水的重量的变化来直接间接获得牡蛎壳体积及间接获得壳腔容积。受解剖后双壳贝类贝壳密闭性的变化，相关方法对壳腔容积数据均无法直接精确获得。
通过在壳腔中填充物的方法也有报道，【杨红伟,等.运用盐充法测量双壳贝类的壳腔体积[J].环境科学导刊,2013,32(05):10-13.】，利用以食盐为填充物(盐充法)测量贝类壳腔体积的测量方法,并运用"水容法"进行验证。该类方法测定的每个样品均需要确定盐粒在贝类腔体中充分填充并无泄漏，才能确保测定的数据的准确。操作复杂，通量较低，无法快速大量的开展测量。
相比以上方法，本方法创新性的利用了琼脂凝胶在高温下的流动与低温凝固的特性，通过浸入方法对双壳贝类壳腔进行琼脂凝胶的填充，可刻画出壳腔中的细节，通过测算琼脂凝胶的密度和称量获得壳腔内填充凝胶的重量，可方便计算获得双壳贝类壳腔的精确容积。本发明可一次性处理大量样品数，具有高通量性，使用的琼脂可回收重复使用，所需要的均为常规设备器具，对双壳贝类壳腔容积快速高效的测定具有普适性，相关壳腔容积数据可适用于双壳贝类条件指数性状的快速精确获得，为贝类育种工作相关性状的快速精确获取提供了一种有效的方法。
上述为发明的具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于应用于牡蛎壳腔容积的测量，对双壳贝类壳腔容积测量均具有适用性，凡利用本发明设计构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (5)

1.一种快速精确测定双壳贝类壳腔容积的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)琼脂凝胶的制备：使用蒸馏水配置1％浓度的琼脂凝胶，90-100℃加热煮沸5-6min后，70-80℃加热10-12min充分搅拌，静置5-10分钟，使琼脂凝胶中气泡排出，将事先核定容量(V标)及称量重量(W标)的标准体积容器投入琼脂凝胶中；
(2)待测样品的处理：将待测双壳贝类样品解剖后，去除软体部，将剩余双壳合并，使用线缠绕贝壳双壳外部使其固定，捆绑松紧程度以距离绞合部最远的部位双壳合并后有1-5mm的开启能力为准；
(3)琼脂凝胶的浸入：用镊子将待测双壳贝类样品绞合部向下，缓慢浸入温度高于85℃琼脂凝胶中，排除壳腔中的空气后，将捆绑细线收紧至双壳紧密合并后，沉入琼脂凝胶中；
(4)琼脂凝胶密度的确定：再次加热凝胶至沸腾状态1-2min，使用镊子翻动双壳贝类样品，使得排出壳腔中剩余的空气后，冷却琼脂凝胶熔胶至室温状态后，将双壳贝类样品自琼脂凝胶中取出后，剥离出壳腔内填充的琼脂凝胶；同时将标准体积容器从琼脂凝胶中剥离出，去除表面琼脂后，再次称量重量(W(标+凝胶))，标准体积容器中琼脂凝胶的重量W凝胶＝W(标+凝胶)-W标，计算获得琼脂凝胶密度ρ凝胶＝W凝胶/V标(单位：g/cm3)；
(5)壳腔容积的计算：将步骤(4)中的壳腔填充的琼脂凝胶在电子天平上进行称量，计重W壳腔凝胶(单位：g)；计算获得壳腔容积V壳腔＝W壳腔凝胶/ρ凝胶(单位：cm3)。
2.按权利要求1所述的一种快速精确测定双壳贝类壳腔容积的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的琼脂凝胶浓度为1％；70-80℃加热10min充分搅拌，需静置8分钟，确保凝胶中气泡排出。
3.按权利要求1所述的一种快速精确测定双壳贝类壳腔容积的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，捆绑松紧程度以双壳合并后有1mm的开启能力为准，便于排出壳腔内空气。
4.按权利要求1所述的一种快速精确测定双壳贝类壳腔容积的方法，其特征在于：所述步骤(3)中琼脂凝胶浸入壳腔的方法：贝壳绞合部向下缓慢浸入温度90℃琼脂凝胶中，排出壳腔内空气后，将细线收紧至双壳紧密合并。
5.按权利要求1所述的一种快速精确测定双壳贝类壳腔容积的方法，其特征在于：步骤(3)中根据容器和凝胶体积，可同时沉入多个双壳贝类样品。
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