一种快速无损评估双壳贝类软体重的方法

    技术2025-02-24  44


    本发明涉及双壳贝类经济性状测定与育种技术开发领域,具体涉及一种快速无损评估双壳贝类软体重的方法。


    背景技术:

    1、全球水产养殖产量在过去几十年里呈指数式增长。2022年,水产动物的养殖产量首次超越捕捞产量,水产养殖日渐成为获取优质蛋白的重要途径。双壳贝类是重要的养殖物种之一,其软体部味道鲜美、营养丰富,因此高软体重(即高肥满度)的双壳贝类具有极高的经济价值,是贝类良种培育的目标之一。精准无损快速测定双壳贝类软体重是获取高软体重贝类的前提:一方面,精准测定软体重可以为解析软体重调控遗传基础提供信息,为遗传改良提供理论基础;另一方面,动态追踪软体重变化可以在贝类生长早期确定潜在优质个体用于后续养殖,提高贝类养殖效率。

    2、双壳贝类的软体部包裹在坚硬紧闭的贝壳里,传统测定方法需要对贝类进行解剖后测定,导致无法动态监测贝类软体重的变化。基于磁共振成像与x光成像的软体重评估方法虽然可以实现无损测定,但受限于成本高、效率低、准确性不稳定,该方法在贝类育种与养殖的实际应用仍存在一定局限性。如何高通量精准无损评估软体重从而为贝类经济性状解析、遗传改良、高效养殖提供信息是贝类遗传学与育种研究领域亟需解决的问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是建立一种快速无损评估双壳贝类软体重的方法,以弥补现有技术的不足。

    2、双壳贝类各项体尺(如壳长、壳宽、壳高等)与体重(如软体重、壳重、全湿重等)性状之间的形态学关系复杂多变但具有一定规律。因此,构建基于双壳贝类体尺体重性状的模型用于软体重估计使高通量精准无损评估双壳贝类软体重成为可能。

    3、本发明基于双壳贝类形态学关系,通过构建以双壳贝类表面积与全湿重为自变量的模型,估计双壳贝类软体重,实现贝类软体重评估从有损、低效、高成本、准确性不稳定到无损、高效、低成本、稳定精准的跨越,通过动态监测软体重为实现贝类遗传改良与提升贝类养殖效率提供信息。

    4、为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

    5、一种快速无损评估双壳贝类软体重的方法,该方法为:测定训练集双壳贝类的体尺、全湿重、软体重,计算训练集双壳贝类的壳表面积,基于训练集双壳贝类利用岭回归构建以壳表面积与全湿重为自变量、以软体重为因变量的软体重评估模型,测定测试集双壳贝类的体尺与全湿重,计算测试集双壳贝类的壳表面积,利用软体重估计模型估计测试集双壳贝类的软体重。

    6、进一步的,所述快速无损评估双壳贝类软体重的方法具体包括以下步骤:

    7、(1) 收集训练集双壳贝类样品与待评估双壳贝类样品(即测试集双壳贝类样品);

    8、(2) 测定训练集双壳贝类样品体尺与体重性状;

    9、(3) 计算训练集双壳贝类样品的壳表面积;

    10、(4) 以训练集双壳贝类样品的壳表面积与全湿重为自变量、以训练集双壳贝类样品软体重为因变量,利用岭回归构建软体重评估模型;

    11、(5) 测定待评估双壳贝类样品的体尺体重性状;

    12、(6) 计算待评估双壳贝类样品的壳表面积;

    13、(7) 利用软体重评估模型估计待评估双壳贝类样品的软体重。

    14、进一步的,所述步骤(3)、(6)中,计算壳表面积的公式如下:

    15、;

    16、;

    17、;

    18、;

    19、其中,为双壳贝类壳近似椭球表面积,为双壳贝类壳近似圆锥表面积,为双壳贝类壳耳表面积,为双壳贝类壳长,为双壳贝类壳高,与分别为双壳贝类上、下壳壳宽,与分别为双壳贝类上、下壳壳底近似梯形的高,与分别为双壳贝类上壳壳底近似梯形的上、下底边边长,与分别为双壳贝类下壳壳底近似梯形的上、下底边边长。

    20、进一步的,所述步骤(4)中,软体重评估模型为:,其中,为双壳贝类软体重,为双壳贝类全湿重,为双壳贝类壳表面积,a、b、c为系数。

    21、进一步的,所述步骤(2)(5)中,体尺性状包括壳长、壳宽、壳高。

    22、通过上述方法实现对双壳贝类软体重的高通量精准无损评估,可以将软体重作为亲本选配与养殖个体筛选的标准,为实现双壳贝类遗传改良与高效养殖提供依据。

    23、与现有技术相比,本发明具有以下优点:

    24、(1)该方法可以对双壳贝类软体重进行高通量精准无损评估,实现双壳贝类软体重动态监测;(2)快速高效无损测定双壳贝类软体重可以为解析软体重调控遗传基础、培育高肥满度双壳贝类提供信息;(3)动态追踪双壳贝类软体重变化,可以实现在双壳贝类生长早期筛选潜在的高肥满度个体,提高贝类养殖效率;(4)该方法所需体尺体重测定工具简单、操作方法简单易行,所构建的软体重评估模型精准稳定、适用范围广,可以为贝壳形状规则且严格对称的双壳贝类的良种培育与养殖效率提升提供必要信息。



    技术特征:

    1.一种快速无损评估双壳贝类软体重的方法,其特征在于,该方法为:测定训练集双壳贝类的体尺、全湿重、软体重,计算训练集双壳贝类的壳表面积;基于训练集双壳贝类利用岭回归构建以壳表面积与全湿重为自变量、以软体重为因变量的软体重评估模型;测定测试集双壳贝类的体尺与全湿重,计算测试集双壳贝类的壳表面积,利用软体重估计模型估计测试集双壳贝类的软体重。

    2.如权利要求1所述的快速无损评估双壳贝类软体重的方法,其特征在于,包括以下步骤:

    3.如权利要求2所述的快速无损评估双壳贝类软体重的方法,其特征在于,所述步骤(3)、(6)中,计算壳表面积的公式如下:

    4.如权利要求2所述的快速无损评估双壳贝类软体重的方法,其特征在于,所述步骤(4)中,软体重评估模型为:,其中,为双壳贝类软体重,为双壳贝类全湿重,为双壳贝类壳表面积,a、b、c为系数。

    5.如权利要求2所述的快速无损评估双壳贝类软体重的方法,其特征在于,所述步骤(2)(5)中,体尺性状包括壳长、壳宽、壳高。


    技术总结
    本发明提供了一种快速无损评估双壳贝类软体重的方法,属于贝类育种技术领域。该方法包括:测定训练集双壳贝类的体尺与体重性状,计算训练集双壳贝类的壳表面积,基于训练集双壳贝类利用岭回归构建软体重估计模型,测定测试集双壳贝类的体尺与全湿重,计算测试集双壳贝类的壳表面积,利用软体重评估模型估计测试集双壳贝类的软体重。本发明可高通量精准无损测定双壳贝类软体重,规避了传统解剖测定方法必须牺牲双壳贝类的问题,克服了基于图像识别的评估方法成本高、效率低、准确性不稳定的限制,为动态监测双壳贝类软体重变化这一难题提供解决方案,使得系统解析双壳贝类软体重调控遗传基础与加速培育高肥满度双壳贝类良种成为可能。

    技术研发人员:胡晓丽,高云龙,殷效申,段诗芸
    受保护的技术使用者:中国海洋大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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