4种壳色合浦珠母贝贝壳棱柱层和珍珠质层7种金属元素质量分数的比较分析

利用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)对合浦珠母贝(Pinctada fucata)黑、金、红、白F5代选育群体贝壳棱柱层和珍珠质层的7种金属元素质量分数进行比较分析。结果显示,合浦珠母贝贝壳棱柱层中铁(Fe)、钾(K)、镁(Mg)和锰(Mn)的质量分数明显高于珍珠质层,而钠(Na)、Sr(锶)和锌(Zn)的质量分数则低于珍珠质层。4种壳色棱柱层和珍珠质层中的金属元素质量分数均存在差异:Mg、Sr、K、Zn在黑壳合浦珠母贝棱柱层中质量分数最低,Mn、Fe在金壳棱柱层中最低,而Na却在红壳棱柱层中最低;单因素方差分析显示,Fe、Mg、Zn可能分别会影响合浦珠母贝红壳、金壳、白壳的形成。白壳贝珍珠质层的6种金属元素(Mg除外)质量分数都最少,更有可能培育出优质珍珠。

三角帆蚌珍珠质层结构和珍珠质涂层的研究

利用扫描电镜和光学显微镜对三角帆蚌贝壳和珍珠的珍珠质层微观结构进行了分析研究,发现贝壳的珍珠质层中存在异常的结构带,主要有柱状珍珠质带,针状晶体带以及棱柱状晶体带.其中柱状珍珠质带中,单片文石板片的厚度超过1μm,是正常珍珠质中文石板片厚度的两倍.而对正常珍珠的珍珠质层的大量观察却未发现类似的异常结构.分析认为这可能是因为贝壳珍珠质的矿化微环境与珍珠的珍珠质矿化微环境不同导致的.并利用圆柱形珍珠囊在钛金属牙种植体表面制备的珍珠质涂层具有沿整个圆周面均匀生长的特点.

马氏珠母贝贝壳珍珠质层厚度性状与微卫星标记的相关性分析

运用科研型光学相干断层扫描仪测量了341个马氏珠母贝贝壳内表面珍珠质层的厚度,同时分析了这341个贝壳内表面珍珠质层厚度性状与5个微卫星标记的相关性。结果表明:其中4个微卫星位点(2PM206,4PM34,4PM50和PM6)与检测的珠层厚度性状的相关性达到显著水平(P<0.05);2PM206标记173/173基因型个体的贝壳珍珠质层厚度的平均值、4PM34标记189/189基因型个体对应的性状平均值、4PM50标记201/205基因型个体的珍珠质层厚度值和PM6标记260/266基因型个体对应的珍珠层厚度平均值较同一标记的其他基因型均为最大值;4PM50标记中含有209 bp等位基因个体的珍珠层厚度平均值均低于其他基因型,209 bp等位基因可能与贝壳珍珠质层厚度性状之间存在负相关关系。

企鹅珍珠贝矿化基因表达模式和贝壳超微结构对珍珠质层颜色影响的研究

为探究企鹅珍珠贝贝壳内表面珍珠质层不同区域颜色差异形成的原因,选取9个生物矿化相关基因,利用实时荧光定量PCR扩增技术对其在外套膜不同部位的表达水平进行测定,并利用扫描电子显微镜对贝壳珍珠质层不同区域的内表面及纵断面的微观结构进行观察。结果表明:有8个矿化基因在企鹅珍珠贝外套膜远端膜区和中央膜区的表达量具有显著差异(P<0.05);贝壳珍珠质层内表面颜色不同的两个区域(生长区和中心区)表面的超微结构和纵断面文石板片厚度均存在差异。研究推测,矿化基因可能是通过在外套膜不同区域的差异表达,影响企鹅珍珠贝珍珠质的形成,进而影响珍珠质层的颜色。而文石板片厚度很可能与贝壳珍珠质层颜色无关,而是与贝壳珍珠质层分泌的早晚有关。研究为探究企鹅珍珠贝珍珠质层内表面颜色显著不同区域的形成机制提供理论基础。

翡翠贻贝外套膜转录组及贝壳珍珠质层和肌棱柱层蛋白质组分析

贝类贝壳在生物材料学及仿生学研究中占据着重要地位。贝壳基质蛋白质是贝壳中的主要有机质成分,对贝壳的形成以及贝壳的力学性能至关重要。翡翠贻贝(Perna viridis)贝壳主要由肌棱柱层和珍珠质层两种微观结构组成,其结构层次较简单,是研究贝壳基质蛋白质及其与贝壳形成关系的极好材料。为深入研究翡翠贻贝贝壳基质蛋白质的分子组成以及分布特点,首先采用扫描电子显微镜,观察翡翠贻贝贝壳内表面珍珠质层和肌棱柱层的微观结构;采用刮取法获得贝壳内表面珍珠质层和肌棱柱层的粉末;对不同层次的贝壳粉末,利用酸溶法去除碳酸钙成分,所获得的有机质组分通过离心将其分为酸可溶性组分和酸不溶性组分。采用Illumina深度测序技术对翡翠贻贝外套膜组织进行大规模测序和序列组装,在此基础上,采用LC-MS/MS质谱技术结合外套膜转录组数据库搜索,对翡翠贻贝肌棱柱层和珍珠质层贝壳基质蛋白质开展组学分析。扫描电镜观察结果表明,翡翠贻贝贝壳有两种不同形貌结构的层次,其中珍珠质层为片状堆叠结构,而肌棱柱层为柱状结构。翡翠贻贝外套膜转录组测序共计获得69 859条Unigene。蛋白质组学鉴定结果表明,翡翠贻贝贝壳中总计鉴定到蛋白质54种,其中38种为肌棱柱层所特有蛋白质,3种珍珠质层特有蛋白质,另有13种在珍珠质层和肌棱柱层均被鉴定到。肌棱柱层特有蛋白质的分子多样性明显强于珍珠质层。上述研究为进一步探讨贝壳不同微观层次的形成机制,以及贝壳基质蛋白质对贝壳不同结构层次的调控作用机制奠定了基础。

贝壳珍珠质层增韧机理研究进展

贝壳是一种天然的陶瓷材料,独特的显微结构使其具有优异的力学性能。对比国内外贝壳珍珠质层的结构性能研究,以微观结构为切入点揭示贝壳珍珠质层几种的增韧机理:板片拔出、有机质粘弹性、剪滞增韧、塑性变形、矿物桥、以及TSC增韧。

珍珠层水溶性基质对兔骨髓基质干细胞BMP-2和Cbfα1基因表达的影响

目的从珍珠层水溶性基质(WSM)对兔骨髓基质干细胞分泌的骨形成蛋白-2和核心结合因子基因表达的影响入手,研究WSM产生成骨作用的机制和途径。方法培养新西兰大白兔的骨髓基质干细胞(BMSCs),并用低温下提取的珍珠层水溶性基质作用后,检测不同浓度WSM作用下碱性磷酸酶的活性,制定剂量-效应曲线,确定量效关系;采用一步RT-PCR方法检测不同浓度WSM诱导兔BMSCs后骨形成蛋白-2和核心结合因子的基因表达量并进行统计学分析。结果WSM可以增加兔BMSCs中碱性磷酸酶的活性,在150～200μg/ml浓度之间作用明显,碱性磷酸酶活性增加显著;WSM诱导兔BMSCs后骨形成蛋白的表达量明显增加,核心结合因子的表达量无明显变化。结论WSM通过增加骨形成蛋白-2的基因表达量诱导兔BMSCs向成骨细胞分化,与核心结合因子的作用关系不明显。

四角蛤蜊(Mactra veneriformis)壳色分布及贝壳金属元素含量特征分析

为了探究四角蛤蜊贝壳中颜色分布以及金属元素含量特征,本试验以天津大港和东疆港地区四角蛤蜊(Mactra veneriformis)紫色和白色壳色群体为研究对象,采用体视显微镜观察法、原子吸收光谱仪(AAS)测定法,比较分析不同壳色贝壳着色分布特点,以及2个地区紫色、白色壳色四角蛤蜊的棱柱层、珍珠层的金属元素含量组成,全面了解不同壳色群体之间金属元素含量的异同点。结果表明:四角蛤蜊紫壳群体的壳内侧比壳外侧显示出更深的紫色,紫色色素主要分布于贝壳棱柱层与角质层、棱柱层与珍珠层的交界处;Na元素和K元素在大港地区的2个壳层中,紫色群体含量均显著高于白色群体,Mg元素在2个地区2个壳层中,紫壳含量均显著高于白壳。综上,四角蛤蜊贝壳中颜色分布在壳层交界处,Mg元素可能与四角蛤蜊的紫壳形成有关。

三角帆蚌F_5壳色及生长性状选育效果评价

以选育系紫色三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)F_4和非选育系三角帆蚌为亲本建立后代家系群体,比较选育组与对照组贝壳珍珠质颜色和生长性状,以评价F5贝壳珍珠质层颜色与生长性能选育效果。结果显示,选育组明度L*、饱和度C*、色差值d E*与对照组差异极显著(P<0.01),选育组明度L*比对照组低17.13%,饱和度C*高于对照组20.55%,色差值d E*高于对照组22.56%,表明选育组贝壳珍珠质层颜色较对照组颜色更深,色彩更丰富。选育组左右两侧贝壳珍珠质层颜色参数–L*、d E*从前端至后端逐渐增大,表明贝壳珍珠质层颜色逐渐加深,对照组前端至后端变化规律与其不同。选育组与对照组左右贝壳相同位置处,贝壳珍珠质层颜色参数均无显著性差异(P>0.05)。选育组各生长性状均显著高于对照组(P<0.05),壳长、壳高、壳宽、体重分别高于对照组12.30%、9.95%、8.60%、36.34%。对贝壳珍珠质层颜色参数与生长指标综合评定值联合分析发现,B2、B4、B5、B6、B3家系最优,贝壳珍珠质层颜色深,并具有较强生长优势,可用于进一步选育与推广。通过对贝壳珍珠质层颜色和生长性状相关性分析发现,选育组内壳珍珠质层各颜色参数与生长性状之间相关系数较低,相关程度极弱,无法通过生长性状间接选择贝壳珍珠质颜色。