CN108548806B - 一种评价蚌壳珍珠层颜色遗传选育效果的方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及贝类遗传选育及鉴定技术领域，具体而言，涉及一种评价蚌壳珍珠层(特别是三角帆蚌)颜色遗传选育效果的方法，包括：检测蚌壳珍珠层拉曼光谱特征，依据蚌壳珍珠层1450cm–1～1600cm–1C＝C伸缩振动拉曼特征吸收峰
Figure DDA0001591890430000011
的数量判别蚌壳珍珠层颜色纯度，
Figure DDA0001591890430000012
峰的数量越少，蚌壳珍珠层的颜色越纯。该方法可精确对珍珠层颜色的纯度进行分析，与现有技术中通过肉眼或者用色差仪比较，更加准确、快速、可靠。所述的方法还可在预测植片法培养淡水珍珠颜色纯度中得到应用。

Description

一种评价蚌壳珍珠层颜色遗传选育效果的方法及其应用
技术领域
本发明涉及贝类遗传选育及鉴定技术领域，具体而言，涉及一种评价蚌壳珍珠层颜色遗传选育效果的方法及其应用。
背景技术
三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)是我国最主要的淡水珍珠育珠蚌，其珍珠产量约占世界珍珠总产量90％。在自然界中，三角帆蚌贝壳珍珠层具有白色、黄色、粉红色、紫色和金色等多种颜色，每种颜色又包含很多色度(颜色深浅)，珍珠层色彩复杂。在淡水珍珠人工培育生产实践中，珍珠是由供片蚌(donor mussel)外套膜外表皮组织小片(Mantle piece或saibo)植入受体蚌(host mussel)后形成的珍珠囊所分泌而成的珍珠质，并且供片蚌珍珠层的颜色直接决定着珍珠的颜色。通过群体选育和家系选育等方法，将具有紫色、黄色或白色等贝壳珍珠层颜色的三角帆蚌进行珍珠层颜色定向多代遗传选育，培育出珍珠层颜色单一、色度纯正的养殖新品种。以此为供片蚌，从而定向培育出具有特定颜色并且颜色纯正、色泽均匀统一的淡水珍珠；这对提高淡水珍珠的品质和价值，提长我国珍珠在国际市场上的竞争力具有重要作用。目前在三角帆蚌贝壳珍珠层遗传选育过程中对其颜色纯度的评价主要通过肉眼或者用色差仪比较选育家系亲本和子代珍珠层颜色的差异进行估计，缺乏更直接、快速有效的评价方法。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明涉及一种评价蚌壳珍珠层颜色遗传选育效果的方法，包括：
检测蚌壳珍珠层拉曼光谱特征，依据蚌壳珍珠层1450cm–1～1600cm–1C＝C伸缩振动拉曼特征吸收峰υ1的数量判别蚌壳珍珠层颜色纯度，υ1峰的数量越少，蚌壳珍珠层的颜色越纯。
该方法可精确对珍珠层的纯度进行分析，与现有技术中通过肉眼或者用色差仪比较，更加准确、快速、可靠。
根据本发明的一方面，本发明还涉及如上所述的方法在供片蚌的遗传选育中的应用。
υ1峰数量越少，则颜色越纯，遗传稳定性也就越好，因而可用该方法对贝壳颜色遗传选育效果进行评价以培育珍珠层颜色单一、色度纯正的养殖新品种。
根据本发明的一方面，本发明还涉及如上所述的方法在预测植片法培养淡水珍珠颜色纯度中的应用。
根据本发明的记载，淡水珍珠的颜色纯度与植片的颜色纯度具有高度的一致性，因而可用该方法预测淡水珍珠颜色纯度。
根据本发明的一方面，本发明还涉及如上所述的方法在评价淡水珍珠颜色纯度中的应用，将所述蚌壳珍珠层替换为淡水珍珠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例中野生蚌贝壳珍珠层以及贝壳前端、后端珍珠层的拉曼光谱υ1特征吸收峰；
图2为本发明一个实施例中选育F3代贝壳珍珠层以及贝壳前端、后端珍珠层的拉曼光谱υ1特征吸收峰；
图3为本发明一个实施例中选育F4代贝壳珍珠层以及贝壳前端、后端珍珠层的拉曼光谱υ1特征吸收峰；
图4为本发明一个实施例中以紫色珍珠层野生蚌(A1)、选育F3代(A2)和F4代(A3)为供片蚌培育的珍珠及其拉曼光谱υ1特征吸收峰(B)；
图5为本发明一个实施例中F3代家系培育的紫色珍珠；
图6为本发明一个实施例中F3代家系培育的紫色珍珠表面拉曼光谱的υ1特征峰；
图7为本发明一个实施例中F4代三种颜色选育家系珍珠层；
图8为本发明一个实施例中F4代三种颜色选育家系珍珠层υ1特征吸收峰位置变化。
具体实施方式
本发明涉及一种评价蚌壳珍珠层颜色遗传选育效果的方法，包括：
检测蚌壳珍珠层拉曼光谱特征，依据蚌壳珍珠层1450cm–1～1600cm–1C＝C伸缩振动拉曼特征吸收峰υ1的数量判别蚌壳珍珠层颜色纯度，υ1峰的数量越少，蚌壳珍珠层的颜色越纯。
优选的，所述蚌壳珍珠层为紫色系珍珠层。
优选的，如上所述的评价蚌壳珍珠层颜色遗传选育效果的方法，当仅有一个υ1峰时，蚌壳珍珠层颜色性状稳定，能够稳定遗传。
优选的，如上所述的评价蚌壳珍珠层颜色遗传选育效果的方法，当所述蚌壳珍珠层为紫色时，其颜色是由珍珠质中三种不同C＝C双键链长的多烯化合物R-(–CH＝CH–)N-R′，N＝10～12共同作用形成的混合色；
特征吸收峰υ1位置为1523±4cm-1时，N＝10，珍珠层为蓝色；
特征吸收峰υ1位置为1516±3cm-1时，N＝11，珍珠层为绿色；
特征吸收峰υ1位置为1504±4cm-1时，N＝12，珍珠层为红色。
本领域技术人员可根据特征吸收峰的位置更好的评价混合色的组成。
优选的，如上所述的评价蚌壳珍珠层颜色遗传选育效果的方法，在检测蚌壳珍珠层拉曼光谱特征之前，还包括对所述蚌壳珍珠层进行预处理，所述预处理包括：
用无水乙醇、70％～80％的酒精超声清洗各1～2次，随后用Na2EDTA溶液处理6s～10s，冲洗晾干。
优选的，如上所述的评价蚌壳珍珠层颜色遗传选育效果的方法，所述蚌壳珍珠层拉曼光谱特征用激光拉曼光谱仪检测；激发光波长488nm，扫描范围100cm-1～1700cm-1，分辨率1cm-1，采集时间30s。
优选的，如上所述的评价蚌壳珍珠层颜色遗传选育效果的方法，所述蚌壳为褶纹冠蚌、池蝶蚌、珍珠蚌、背角无齿蚌、圆背角无齿蚌、背瘤丽蚌、猪耳丽蚌或三角帆蚌的贝壳。
优选的，如上所述的评价蚌壳珍珠层颜色遗传选育效果的方法，所述蚌壳为三角帆蚌的贝壳。
根据本发明的一方面，本发明还涉及如上所述的方法在供片蚌的遗传选育中的应用。
根据本发明的一方面，本发明还涉及如上所述的方法在预测植片法培养淡水珍珠颜色纯度中的应用。
根据本发明的一方面，本发明还涉及如上所述的方法在评价淡水珍珠颜色纯度中的应用，将所述蚌壳珍珠层替换为珍珠。
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例
实验材料：
紫色贝壳珍珠层野生三角帆蚌(野生蚌)、家系选育紫色贝壳珍珠层三角帆蚌(F3代和F4代)、以家系选育紫色贝壳珍珠层三角帆蚌(F3代和F4代)为供片蚌培育的珍珠。
实验方法：
贝壳珍珠层和珍珠先后用无水乙醇、75％酒精进行超声清洗1次，随后用Na2EDTA溶液处理8秒后立即取出，用去离子水冲洗，空气晾干。珍珠层拉曼光谱特征用激光拉曼光谱仪(法国Horiba公司HR800)测定，激发光波长488nm，扫描范围100-1700cm-1，分辨率1cm-1，采集时间30s。
实验结果：
(一)珍珠层颜色遗传选育后C＝C伸缩振动拉曼特征吸收峰υ1的变化1、在紫色贝壳珍珠层野生三角帆蚌(野生蚌)中，其前端(口侧)珍珠层1450至1600cm–1吸收波长下具有9个υ1C＝C伸缩振动拉曼特征吸收峰，吸收值最大处的波长为1523cm–1；其后端(喷水口侧)珍珠层相同吸收波长下具有12个υ1吸收峰，吸收值最大处的波长为1521cm–1(表1和图1)。以野生紫色贝壳珍珠层三角帆蚌(野生蚌)为供片蚌培育的珍珠1450至1600cm–1吸收波长下具有9个υ1吸收峰，主要吸收峰的波长为1529和1533cm–1(图4)。
2、在F3代家系选育紫色贝壳珍珠层三角帆蚌中，其前端珍珠层1450至1600cm–1吸收波长下具有3个υ1C＝C伸缩振动拉曼特征吸收峰，吸收值最大处的波长为1523cm–1；其后端珍珠层相同吸收波长下具有2个υ1吸收峰，吸收值最大处的波长为1507cm–1(表1和图2)。以紫色贝壳珍珠层三角帆蚌F3代为供片蚌培育的珍珠1450至1600cm–1吸收波长下具有3个吸收值相近的υ1吸收峰，最大吸收峰的波长为1526cm–1(图4)。
3、在家系选育F4代紫色贝壳珍珠层三角帆蚌中，其前端和后端珍珠层1450至1600cm–1吸收波长下都只有1个υ1C＝C伸缩振动拉曼特征吸收峰，波长分别为1528和1525cm–1(表1和图3)。以F4代紫色贝壳珍珠层三角帆蚌为供片蚌培育的珍珠1450至1600cm–1吸收波长下也只有1个υ1吸收峰，波长为1530cm–1(图4)。
表1不同遗传选育后代紫色珍珠层以及选育后代为供片蚌培育珍珠的υ1拉曼特征吸收峰
Figure BDA0001591890410000071
Figure BDA0001591890410000081
注：字体加粗表示该小波长为主要吸收峰
(二)珍珠层颜色与多烯化合物C＝C双键数量的关系
在F3代家系培育的紫色珍珠(图5A-C)表面拉曼光谱存在3个υ1特征峰分别在1509±0.5cm-1处、1516.5±0.5cm-1和1522±1cm-1处(表2和图6)。其中样品P1P紫色偏红，其1523cm-1处的吸收值最大，样品P4P紫色偏蓝，其1508cm-1处的吸收值最大，然样品P2P在1509cm-1、1517cm-1和1523cm-1处的吸收值相近。
表2 F3代家系培育的紫色珍珠表面拉曼光谱的υ1特征峰位置
Figure BDA0001591890410000082
进一步以选育的F4代家系三种颜色的珍珠层小片进行表面拉曼光谱分析发现，紫罗兰色小片有机质吸收υ1特征吸收峰在1510±2cm-1处，粉紫色小片υ1特征吸收峰在1528±1cm-1处，白色小片无明显吸收峰(表3和图7-8)。υ1特征吸收峰位置的不同可能是由珍珠层所含的有机色素分子链长度不同造成的，结果提示淡水珍珠紫色作为一种复合色是由多种不同分子链长度的多烯分子共同作用的结果。
表3 F4代家系三种颜色贝壳珍珠层小片表面拉曼光谱的υ1特征吸收峰位置
Figure BDA0001591890410000091
依据Schafer等(1991)计算多烯化合物C＝C链长度的公式N＝830/(υ1-1438),7≥N≤12计算，紫色珍珠中含有N＝10,11,12三种链长的多烯化合物。按照颜色形成的红绿蓝三基色原理，推测三种颜色和拉曼峰υ1位置及多烯化合物C＝C链长度之间的关系如表4所示。
表4推测三种颜色和拉曼峰υ1位置及多烯化合物C＝C链长度之间的关系
Figure BDA0001591890410000101
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种评价蚌壳珍珠层颜色纯度的方法，其特征在于，包括：
检测蚌壳珍珠层拉曼光谱特征，依据蚌壳珍珠层1450 cm–1~1600 cm–1 C=C伸缩振动拉曼特征吸收峰ʋ1的数量判别蚌壳珍珠层颜色纯度，ʋ1峰的数量越少，蚌壳珍珠层的颜色越纯。
2.根据权利要求1所述的评价蚌壳珍珠层颜色纯度的方法，其特征在于，当仅有一个ʋ1峰时，蚌壳珍珠层颜色性状稳定，能够稳定遗传。
3.根据权利要求1所述的评价蚌壳珍珠层颜色纯度的方法，其特征在于，当所述蚌壳珍珠层为紫色时，其颜色是由珍珠质中三种不同C=C双键链长的多烯化合物R-(–CH=CH–)N -R′，N = 10~12共同作用形成的混合色；
特征吸收峰ʋ1位置为1523 ± 4cm-1时，N=10，珍珠层为蓝色；
特征吸收峰ʋ1位置为1516 ± 3 cm-1时，N=11，珍珠层为绿色；
特征吸收峰ʋ1位置为1504 ± 4 cm-1时，N=12，珍珠层为红色。
4.根据权利要求1所述的评价蚌壳珍珠层颜色纯度的方法，其特征在于，在检测蚌壳珍珠层拉曼光谱特征之前，还包括对所述蚌壳珍珠层进行预处理，所述预处理包括：
用无水乙醇、70％~80%的酒精超声清洗各1~2次，随后用Na2EDTA溶液处理6s~10s，冲洗晾干。
5.根据权利要求1所述的评价蚌壳珍珠层颜色纯度的方法，其特征在于，所述蚌壳珍珠层拉曼光谱特征用激光拉曼光谱仪检测；激发光波长488 nm，扫描范围100 cm-1~1700 cm-1，分辨率1 cm-1，采集时间30 s。
6.根据权利要求1~5任一项所述的评价蚌壳珍珠层颜色纯度的方法，其特征在于，所述蚌壳为褶纹冠蚌、池蝶蚌、珍珠蚌、背角无齿蚌、圆背角无齿蚌、背瘤丽蚌、猪耳丽蚌或三角帆蚌的贝壳。
7.根据权利要求6所述的评价蚌壳珍珠层颜色纯度的方法，其特征在于，所述蚌壳为三角帆蚌的贝壳。
8.权利要求1~7任一项所述的方法在供片蚌的遗传选育中的应用。
9.权利要求1~7任一项所述的方法在预测植片法培养淡水珍珠颜色纯度中的应用。
10.权利要求1~5任一项所述的方法在评价淡水珍珠颜色纯度中的应用，其特征在于，将所述蚌壳珍珠层替换为淡水珍珠。
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