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影響克氏原螯蝦體重的形態性狀實驗研究

時間:2019-06-27 來源:中國農學通報 作者:張龍,石林林,李艷和 本文字數:7688字

  摘    要: 確定影響克氏原螯蝦體重的主要形態性狀, 以期為克氏原螯蝦的親本選育、形態輔助育種提供理論基礎。選取了350尾雌性克氏原螯蝦和302尾雄性克氏原螯蝦, 分別測量其體重 (Y) 、全長 (X1) 、頭胸甲長 (X2) 、頭胸甲寬 (X3) 、腹節總長 (X4) 、第一腹節長 (X5) 和第一腹節寬 (X6) 。以體重為因變量形態性狀為自變量, 采用相關分析、多元回歸分析和通徑分析, 計算了雌雄克氏原螯蝦各性狀間的相關系數, 通徑系數和決定系數。相關分析結果顯示, 雌雄克氏原螯蝦各性狀間相關性皆達到了極顯著水平 (P<0.01) ;多元回歸分析中, 剔除了不顯著的形態性狀, 建立的多元回歸方程分別為Y雌=-34.689+10.629X2+6.479X3+0.803X1, Y雄=-33.413+5.727X2+6.770X3+2.043X1+3.045X6;通徑分析結果表明, 頭胸甲長在雌性克氏原螯蝦中對體重的直接作用最大, 其次是全長和頭胸甲寬, 全長和頭胸甲寬通過頭胸甲長對體重的間接作用較大。在雄性中, 也是頭胸甲長的直接作用最大, 其次是全長和頭胸甲寬以及第一腹節寬, 第一腹節寬通過頭胸甲長、寬和全長對體重的間接作用最大。

  關鍵詞: 克氏原螯蝦; 形態性狀; 相關分析; 多元回歸分析; 通徑分析;

  Abstract: To provide a theoretical basis for parent breeding and morphological assisted breeding of Procambarus clarkii, the main morphological traits affecting the body weight of P. clarkii are determined. A total of 350 female and 302 male P. clarkii are selected, and their weight (Y) , full length (X1) , carapace length (X2) , carapace width (X3) , abdomen length (X4) , first abdomen length (X5) and first abdomen width (X6) are measured respectively. The body weight is used as dependent variable, and the morphological traits are used as independent variable. The correlation analysis, multiple regression analysis and path analysis are conducted to calculate the correlation coefficients, path coefficients and decision coefficients among morphological traits of P.clarkii. The correlation analysis showed that all the correlations were highly significant among the traits of the female and male P. clarkii (P<0.01) . In multiple regression analysis, the morphological traits which did not reach the extremely significant level were eliminated and the multiple regression equations were presented as Y=-34.689+10.629 X2+6.479 X3+0.803 X1 in female P. clarkii and Y=-33.413+5.727 X2+6.770 X3+2.043 X1+3.045 X6 in male P. clarkii. The results of the path analysis indicated that the carapace length had the greatest direct effect on body weight of female P. clarkii, followed by the full length and carapace width which mainly affectedbodyweightindirectlythroughthecarapacelength.ForthemaleP.clarkii, thecarapacelengthalsohadthe greatestdirect effect on weight, followed by the full length, carapace width, the first abdomen width and the first abdomen width which had the largest indirect effect on weight through the carapace length, carapace width and the full length.

  Keyword: Procambarus clarkii; morphological traits; correlation analysis; multiple regression analysis; path analysis;

  0、 引言

  克氏原螯蝦 (Procambarus clarkii) 是淡水螯蝦的一個種, 在動物分類學上隸屬于十足目 (Decapoda) 、螯蝦亞目 (Astacidea) 、蝲蛄科 (Cambaridae) 、原螯蝦屬 (Procambarus) [1]。克氏原螯蝦在中國廣泛分布于江蘇、安徽、浙江、江西、湖北、臺灣等20多個省、市、自治區[2], 常見于湖泊、溝渠、沼澤和稻田等水域[3]。因其蝦肉味道鮮美, 營養價值高而具有巨大的經濟價值[4]。據《2017中國漁業統計年鑒》統計, 克氏原螯蝦2016年產量為850000 t, 較2015年增幅達17.85%。但近年來, 病害、近親繁殖以及生存環境的污染給克氏原螯蝦的養殖帶來了嚴重的威脅[5], 因此有必要選育具有優質性狀的克氏原螯蝦。

影響克氏原螯蝦體重的形態性狀實驗研究

  目前, 關于克氏原螯蝦的研究, 主要集中在病害、養殖、營養及入侵生物學等方面[6,7,8,9], 形態學上的研究近年才開始, 且形態學的研究主要集中在種內不同群體的形態差異上[10,11,12,13,14], 有關形態性狀與體重的相關性研究鮮有報道。體重是遺傳育種和苗種繁育的重要依據, 是選育優質品種最直接的目標性狀之一[15], 但在實際選育過程中, 僅僅依靠體重進行選育還不夠準確, 因此需要其他形態性狀進行間接選擇, 以便于選擇出具有選育潛力的克氏原螯蝦。本研究分別測量了350尾雌性克氏原螯蝦和302尾雄性克氏原螯蝦的性狀參數, 分析了形態性狀與體重的相關性, 建立了主要形態性狀與體重的多元回歸方程, 旨在為克氏原螯蝦的親本選擇和形態輔助育種提供理論依據。

  1、 材料與方法

  1.1、 實驗材料

  本研究所用實驗材料為從四川, 重慶, 湖北, 湖南, 江西, 河南, 安徽, 江蘇, 浙江以及上海等地采集的形態完整 (如螯肢、腹肢完整且對稱) 的野生克氏原螯蝦共652尾, 其中雌性350尾, 雄性302尾。

  1.2、 實驗方法

  1.2.1 、測量方法

  用游標卡尺測量每尾克氏原螯蝦的全長 (X1) 、頭胸甲長 (X2) 、頭胸甲寬 (X3) 、腹節總長 (X4) 、第一腹節長 (X5) 和第一腹節寬 (X6) , 精度為0.01 mm, 測量位點見圖1。用吸水紙擦干克氏原螯蝦表面后, 用電子天平稱量體重 (Y) , 精度為0.01 g。

  圖1 克氏原螯蝦形態測量位點
圖1 克氏原螯蝦形態測量位點

  X1.全長;X2.頭胸甲長;X3.頭胸甲寬;X4.腹節總長;X5.第一腹節長;X6.第一腹節寬

  1.2.2、 分析方法

  用EXCEL對克氏原螯蝦各性狀測量數據進行初步整理, 得到平均值、標準差和變異系數, 獲得各性狀參數統計量。運用SPSS 23.0對各性狀間進行相關分析, 采用多元回歸分析剔除掉對體重性狀不顯著的形態性狀, 對顯著的形態性狀進行通徑分析并計算決定系數。

  相關系數r的計算見公式 (1) 。通徑系數Pi的計算見公式 (2) 。單一自變量和2個變量對因變量的決定系數分別見公式 (3) 、 (4) 。

  其中, bxi為自變量偏回歸系數, σxi為自變量的標準差, σy為因變量的標準差。

  2、 結果與分析

  2.1 、各性狀參數統計量

  克氏原螯蝦各性狀的平均值、標準差及變異系數如表1, 可見雌性在各性狀參數的平均值上均略大于雄性。雌雄克氏原螯蝦性狀變異系數皆為體重>第一腹節寬>腹節總長, 雌雄克氏原螯蝦體重性狀的變異系數分別為44.81%和39.36%, 表明克氏原螯蝦的重量性狀的選擇潛力遠大于其他形態性狀。

  表1 克氏原螯蝦各性狀參數統計量
表1 克氏原螯蝦各性狀參數統計量

  2.2、 對體重性狀的正態檢驗

  對雌雄克氏原螯蝦的體重性狀進行正態性檢驗, 本研究中雌雄克氏原螯蝦的樣本量均大于40, 屬于大樣本, 因此采用Kolmogorov-Smirnov Test對體重性狀進行檢驗, 結果顯示雌雄克氏原螯蝦體重性狀的統計量分別為0.044和0.046, 顯水平分別為Sig.=0.184>0.05和Sig.=0.200>0.05 (表2) , 所以雌雄克氏原螯蝦的體重性狀Y均服從正態分布, 可以進行相關性分析和回歸分析。

  2.3、 各性狀間的相關分析

  克氏原螯蝦各性狀間的相關分析結果顯示雌雄克氏原螯蝦各性狀間均呈極顯著相關 (P<0.01) (表3) 。其中各形態性狀與體重性狀的相關性中, 雌雄克氏原螯蝦結果一致, 均為頭胸甲長>全長>頭胸甲寬>第一腹節寬>腹節總長>第一腹節長。從相關強度上看[16], 雌性中所有形態性狀與體重性狀呈高度相關 (0.8<r<1) ;雄性中, 頭胸甲長、全長和頭胸甲寬與體重呈高度相關 (0.8<r<1) , 第一腹節寬、腹節總長和第一腹節長與體重呈顯著相關 (0.5<r≤0.8) 。相關性分析表明所選取克氏原螯蝦的形態性狀的變化能引起體重性狀變化, 具有實際意義。

  2.4、 形態性狀與體重性狀的回歸分析

  以體重為因變量, 形態性狀為自變量, 運用SPSS23.0進行逐步回歸分析, 參照顯著性檢驗結果 (表4) 。在雌性的回歸分析中, 剔除了腹節總長 (X4) 、第一腹節長 (X5) 和第一腹節寬 (X6) ;在雄性的回歸分析中, 剔除了腹節總長 (X4) 和第一腹節長 (X5) 。建立的雌雄克氏原螯蝦形態性狀與體重性狀的最優回歸方程如下:

  表2 克氏原螯蝦體重正態檢驗
表2 克氏原螯蝦體重正態檢驗

  表3 克氏原螯蝦各性狀間相關系數
表3 克氏原螯蝦各性狀間相關系數

  注:**表示極顯著水平 (P<0.01) , 對角線上方為雌性克氏原螯蝦各性狀間相關系數, 對角線下方為雄性克氏原螯蝦各性狀間相關系數。

  形態性狀與體重性狀回歸的方差分析是對回歸方程顯著性的檢驗, 雌性顯著性檢驗的F值為1021.543, 顯著性水平為0.000;雌性顯著性檢驗的F值為369.478, 顯著性水平為0.000 (表5) , 表示回歸線型整體解釋變異量達到顯著水平, 所建立的回歸方程成立。

  2.5 、主要形態性狀對重量性狀的通徑分析

  在回歸分析剔除差異不顯著的形態性狀之后, 可得到形態性狀對體重性狀的相關系數和通徑系數, 并計算得到間接通徑系數 (表6) 。

  在雌性中, 頭胸甲長的直接作用最大, 其次是頭胸甲寬, 直接作用最小的是全長;間接作用中, 頭胸甲寬和全長的間接作用較大, 且頭胸甲寬和全長通過頭胸甲長的間接作用遠比通過其他性狀的間接作用大。因此, 頭胸甲長是影響雌性克氏原螯蝦體重最重要的一個因素。

  表4 克氏原螯蝦形態性狀與體重性狀的回歸系數檢驗
表4 克氏原螯蝦形態性狀與體重性狀的回歸系數檢驗

  表5 克氏原螯蝦表型與體重性狀回歸分析的方差分析
表5 克氏原螯蝦表型與體重性狀回歸分析的方差分析

  表6 形態性狀對重量性狀的通徑分析
表6 形態性狀對重量性狀的通徑分析

  在雄性中, 頭胸甲長的直接作用最大, 其次是全長、頭胸甲寬和第一腹節寬;間接作用中, 第一腹節寬的間接作用最大, 其次是全長、頭胸甲寬和頭胸甲長, 第一腹節寬通過頭胸甲長、寬和全長起作用, 但頭胸甲長、寬和全長通過第一腹節長起的作用卻非常小。可見影響雄性克氏原螯蝦體重性狀的形態性狀中, 頭胸甲長、寬和全長是非常重要的因素。

  2.6 、形態性狀對體重性狀的決定程度

  決定系數能夠反應形態性狀對體重性狀的影響程度, 在雌性中, 單一性狀對體重性狀決定程度最高的是頭胸甲長, 其次是頭胸甲寬;共同決定程度中, 頭胸甲長和其他性狀的共同決定程度高于其他性狀間的共同決定程度 (表7) , 說明頭胸甲長對雌性體重性狀有重要影響。

  在雄性中, 在單一性狀決定程度最高的也是頭胸甲長, 其次是全長、頭胸甲寬和第一腹節寬;共同決定程度中同雌性一樣, 也是頭胸甲長的決定程度最大, 說明頭胸甲長在雄性克氏原螯蝦中對體重性狀也有著重要影響 (表7) 。

  表7 形態性狀對體重的決定系數
表7 形態性狀對體重的決定系數

  注:對角線上的數值表示單一性狀對體重的決定系數, 非對角線上的數值表示兩性狀對體重的決定系數。

  3、 討論與結論

  3.1、 影響克氏原螯蝦體重主要形態性狀的確定

  相關分析是兩變量相關性的綜合體現, 其不僅包含變量的直接作用, 也包含了其他變量的間接影響, 因此, 單獨的相關分析帶有一定的片面性[17]。多元回歸分析可以剔除對因變量不顯著的自變量, 以消除變量間的混淆。通徑分析具有相關分析和多元回歸分析的優點, 并能有效克服它們的不足, 可真實反應自變量與因變量的關系。并且通徑分析可區分出直接作用和間接作用, 能夠全面的反應變量間的關系。

  相關分析表明雌雄克氏原螯蝦各形態性狀與體重性狀表現出高度相關, 但通徑分析結果顯示, 頭胸甲長對雌性克氏原螯蝦的體重直接影響最大, 其次為頭胸甲寬和全長, 雄性也是頭胸甲長對體重的直接影響最大, 其次為全長、頭胸甲寬和第一腹節寬, 其它形態性狀對雌雄克氏原螯蝦體重的影響很小。張小谷等[18]對克氏原螯蝦形態與體重關系分析的結果表明, 全長、頭胸甲長和頭胸甲寬是影響雌性克氏原螯蝦體重的重要因素, 全長和頭胸甲寬是影響雄性克氏原螯蝦體重的重要因素。張敏瑩等[19]對太湖秀麗白蝦的通徑分析指出影響太湖秀麗白蝦體重的主要形態是體長、腹長和額劍長;劉凱等[20]認為全長、體長和第二步足長是影響長江下游日本沼蝦體重的主要因素。張成松等[21]的研究表明, 體長、頭胸甲寬、頭胸甲高和第一腹節寬是影響脊尾白蝦體質量的主要自變量。本研究的結果與張小谷的研究結果基本一致, 與張敏瑩、劉凱和張成松等的研究結果存在差異, 主要原因可能是不同種類的蝦形態上存在差異。

  3.2、 所采樣品及克氏原螯蝦性別對實驗結果的影響

  克氏原螯蝦入侵中國已有數十年, 在這數十年的繁衍與遷徙中, 克氏原螯蝦受到不同水域氣候、水環境等因素的影響, 不同地區的克氏原螯蝦在形態上可能會有所不同。因此, 本研究所采克氏原螯蝦來自全國不同水域, 包括長江水系上游干流、長江水系中游支流、長江水系下游支流、鄱陽湖、洞庭湖、太湖和梁子湖等, 采樣地點覆蓋中國10個省的23個市、縣, 盡可能多的收集不同地區克氏原螯蝦的形態特征, 以期全面、準確的反應克氏原螯蝦各形態性狀與體重的關系。當然, 多個克氏原螯蝦種群可能也是與上述其它研究者結果存在差異的原因之一。

  在蝦類形態與體重的相關研究中, 大多數都忽略掉了雌雄之間的形態差異[19,22,23,24,25]。但是, 有研究[10,11,12,26]表明雌雄形態的主成分和個體判別方程有所不同, 說明雌雄形態可能存在差異, 這種差異可能會導致影響雌雄克氏原螯蝦體重的形態性狀產生差異。本研究中, 將克氏原螯蝦分為雌雄2個群體進行實驗, 以此消除雌雄形態差異帶給實驗結果來的影響。實驗結果表明影響雌雄克氏原螯蝦體重的形態性狀確實存在差異:影響雌性克氏原螯蝦體重的形態性狀中頭胸甲長>頭胸甲寬>全長, 而在雄性中是頭胸甲長>全長>頭胸甲寬>第一腹節寬, 由此可以看出影響雌雄克氏原螯蝦體重最重要的因素是頭胸甲長, 但第二重要因素雌雄卻相反, 此外第一腹節寬對雄性克氏原螯蝦有明顯影響, 但在雌性中卻表現不明顯。

  3.3 、需要進一步研究的問題

  通徑分析時, 一般認為相關指數R2或者兩兩性狀決定系數的總和大等于0.85時, 才算找到了影響因變量的主要自變量。在本研究中, 雌性克氏原螯蝦全長、頭胸甲長和頭胸甲寬對體重的相關指數為0.898, 因此可以認為這3個性狀是影響雌性克氏原螯蝦的主要性狀;雄性克氏原螯蝦全長、頭胸甲長、頭胸甲寬和第一腹節寬對體重的相關指數為0.830, 略小于0.85, 說明本實驗測量的形態指標數偏少, 除了這幾個性狀外還有一些性狀對雄性克氏原螯蝦的體重有比較大的影響, 比如螯肢, 克氏原螯蝦螯肢大而有力, 在其覓食、打洞、爭斗過程中都發揮了巨大的作用。克氏原螯蝦高舉雙螯做出攻擊態勢時, 需要一定體重保持身體平衡, 因此, 螯肢可能會對克氏原螯蝦體重有一定影響。

  此外, 何銅等[27]對凡納濱對蝦的研究以及唐瞻楊等[28]對尼羅羅非魚的研究表明不同月齡水產動物的形態主成分不同, 安麗等[22]對“黃海1號”中國明對蝦的研究表明不同月齡的對蝦影響其體重的形態性狀也不同。本實驗未考慮月齡差異, 所采樣品均為野生克氏原螯蝦, 無法準確鑒定其月齡。月齡差異是否會影響克氏原螯蝦形態性狀與體重的關系需進一步研究。

  本研究中, 雌雄克氏原螯蝦各形態性狀與體重性狀的相關系數均達到了極顯著水平 (P<0.01) , 但在多元回歸分析中, 雌性克氏原螯蝦剔除了與因變量不顯著的腹節總長、第一腹節長和第一腹節寬;雄性克氏原螯蝦則剔除了腹節總長和第一腹節長。進一步的通徑分析表明, 在雌性中, 頭胸甲長對體重的影響最大, 其次是頭胸甲寬和全長, 其通徑系數分別為0.612, 0.239和0.114;在雄性中, 頭胸甲長對體重的影響最大, 其次為全長、頭胸甲寬和第一腹節寬, 其通徑系數為0.339, 0.276, 0.261和0.090。以上結果可為克氏原螯蝦親本選擇和形態輔助育種提供理論依據。

  參考文獻

  [1]何琦瑤, 汪開毓, 劉韜, 等.湖北省潛江地區克氏原螯蝦白斑綜合征PCR診斷及組織病理學觀察[J].水產學報, 2018, 42 (1) :131-140.
  [2] 李艷和.克氏原螯蝦在中國的入侵遺傳學研究[D].武漢:華中農業大學, 2013.
  [3]蔡鳳金, 武正軍, 何南, 等.克氏原螯蝦的入侵生態學研究進展[J].生態學雜志, 2010, 29 (1) :124-132.
  [4]鄒節新, 汪雁, 鐘永亮, 等.鄱陽湖克氏原螯蝦的分布現狀及其群體外部形態聚類分析[J].長江流域資源與環境, 2014, 23 (3) :415-421.
  [5]李喜蓮, 李飛, 朱俊杰, 等.基于SSR標記的克氏原螯蝦種質資源遺傳多樣性研究[J].華中農業大學學報, 2016, 35 (2) :63-68.
  [6] Yi S K, Li Y H, Shi L L, et al. Novel Insights into Antiviral Gene Regulation of Red Swamp Crayfish, Procambarus clarkii, Infected with White Spot Syndrome Virus[J]. Genes, 2017, 8 (11) :320.
  [7]周鑫.淡水小龍蝦高效養殖模式攻略[M].北京:中國農業出版社, 2015.
  [8] Li Y H, Guo X W, Cao X J, et al. Population genetic structure and post-establishment dispersal patterns of the red swamp crayfish Procambarus clarkii in China[J]. PLOSONE, 2013, 7:1-8.
  [9]劉襄河, 孔江紅.克氏原螯蝦的營養需求研究進展[J].科學養魚, 2017 (4) :24-26.
  [10]韓曉磊, 馬強, 李小蕊, 等.不同地區克氏原螯蝦群體的形態差異分析[J].水生態學雜志, 2011, 32 (3) :82-87.
  [11]鄭友, 胡火根, 唐建清, 等.不同水域克氏原螯蝦群體的形態差異分析[J].南昌大學學報:理科版, 2014, (1) :96-102.
  [12]張萌, 白俊, 金輝, 等.不同地理群體的克氏原螯蝦形態差異多元分析[J].南昌大學學報:理科版, 2016, 40 (2) :188-196.
  [13]韓曉磊, 馬強, 李小蕊, 等.中國螯蝦科蝦類 (克氏原螯蝦和東北螯蝦) 形態差異及判別分析[J].中國農學通報, 2011, 27 (11) :61-65.
  [14] Simona?, Martina J, Aleksandra M, et al. Morphometric variations among Astacus astacus populations from different regions of the Balkan Peninsula[J]. Zoomorphology, 2017, 136 (1) :19-27.
  [15]佟廣香, 匡友誼, 許凌雪, 等.哲羅鮭形態性狀與體重的相關性分析[J].水產學雜志, 2011, 24 (2) :31-36.
  [16]馮巖松.SPSS 22.0統計分析應用教程[M].北京:清華大學出版社, 2015.
  [17]王新安, 馬愛軍, 許可, 等.大菱鲆幼魚表型形態性狀與體重之間的關系[J].動物學報, 2008, 54 (3) :540-545.
  [18]張小谷, 王建民, 曹烈, 等.克氏原螯蝦形態性狀與體重的關系[J].南昌大學學報:理科版, 2010, 34 (2) :195-199, 204.
  [19]張敏瑩, 劉凱, 段金榮, 等.太湖秀麗白蝦形態性狀對體重影響的通徑分析[J].中國農學通報, 2010, 26 (21) :417-421.
  [20]劉凱, 張敏瑩, 段金榮, 等.長江下游日本沼蝦形態特征及主要性狀對體重的影響[J].云南農業大學學報:自然科學版, 2011, 26 (5) :645-652.
  [21]張成松, 李富花, 相建海.脊尾白蝦形態性狀對體質量影響的通徑分析[J].水產學報, 2013, 37 (06) :809-815.
  [22]安麗, 劉萍, 李健, 等.“黃海1號”中國明對蝦形態性狀對體質量的影響效果分析[J].中國水產科學, 2008 (5) :779-786.
  [23]董世瑞, 孔杰, 萬初坤, 等.中國對蝦形態性狀對體重影響的通徑分析[J].海洋水產研究, 2007, 28 (3) :15-22.
  [24]李洋, 劉萍, 李健, 等.脊尾白蝦形態性狀對體重的相關性及通徑分析[J].漁業科學進展, 2012, 33 (6) :59-65.
  [25]鄧平平, 戴習林, 臧維玲, 等.羅氏沼蝦形態性狀對體重的影響[J].江蘇農業科學, 2012, 40 (7) :205-211.
  [26]黃有輝.日本沼蝦不同地理種群形態學及多樣性研究[D].上海:華東師范大學, 2016.
  [27]何銅, 劉小林, 楊長明, 黃皓, 相建海.凡納濱對蝦各月齡性狀的主成分與判別分析[J].生態學報, 2009, 29 (04) :2134-2142.
  [28]唐瞻楊, 肖俊, 李莉萍等.尼羅羅非魚 (Oreochromis niloticus) 不同月齡性狀的主成分與判別分析[J].海洋與湖沼, 2012, 43 (02) :288-293.

    張龍,石林林,李艷和.克氏原螯蝦形態與體重的通徑分析[J].中國農學通報,2019,35(18):148-153.
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