不同養(yǎng)殖群體蝦夷扇貝數(shù)量性狀的相關性與通徑分析

于德良,丁君,郝振林,李盛德,常亞青

(1.大連海洋大學農業(yè)部北方海水增養(yǎng)殖重點實驗室,遼寧大連116023;2.大連海洋大學理學院,遼寧大連116023)

不同養(yǎng)殖群體蝦夷扇貝數(shù)量性狀的相關性與通徑分析

于德良1,丁君1,郝振林1,李盛德2,常亞青1

(1.大連海洋大學農業(yè)部北方海水增養(yǎng)殖重點實驗室,遼寧大連116023;2.大連海洋大學理學院,遼寧大連116023)

對不同養(yǎng)殖群體蝦夷扇貝Patinopecten yessoensis各數(shù)量性狀間的相關性及影響體質量的因素進行了分析,隨機選取山東牟平、山東萊州、大連廣鹿島、大連獐子島4個養(yǎng)殖群體的蝦夷扇貝共計287枚,測量其殼長 (x1)、殼寬 (x2)、殼高 (x3)、活體質量 (y)和放射肋數(shù) (x4)等指標,比較分析了4個蝦夷扇貝養(yǎng)殖群體數(shù)量性狀對活體質量的影響及不同群體間的形態(tài)差異;采用相關性分析和通徑分析法分析了4個蝦夷扇貝群體間各數(shù)量性狀與活體質量的關系,建立了各群體數(shù)量性狀的回歸方程。相關性分析結果表明,4個蝦夷扇貝群體的殼長、殼寬、殼高對活體質量的相關系數(shù)為0.727～0.988,均達到極顯著水平(P＜0.01);通徑分析結果表明,牟平、萊州、廣鹿島、獐子島4個群體的殼高對活體質量的直接作用均最大,分別為0.526、0.422、0.485和0.632,說明殼高是影響4個蝦夷扇貝群體活體質量的主要因素;獐子島群體的殼長對活體質量的間接作用最大,而其他3個群體均是殼寬對活體質量的間接作用最大,說明不同群體之間出現(xiàn)了差異;采用逐步回歸方法,建立了4個蝦夷扇貝養(yǎng)殖群體活體質量的最優(yōu)回歸方程分別為y牟平=-94.540+0.565x1+1.491x2+0.968x3,y萊州=-158.247+0.996x1+1.469x2+0.804x3,y廣鹿島= -110.501+0.710x1+0.629x2+0.861x3+0.321x4,y獐子島=-187.897+0.397x1+2.064x2+2.556x3+0.118x4,回歸關系均達到了極顯著水平 (P＜0.01)。研究表明,不同養(yǎng)殖群體蝦夷扇貝的形態(tài)存在顯著差異。

蝦夷扇貝;養(yǎng)殖群體;相關分析;通徑分析;回歸方程

蝦夷扇貝Patinopecten yessoensis為冷水濾食性生物,原產于日本、俄羅斯遠東及朝鮮部分水域,自20世紀80年代初由日本青森縣陸澳灣引入中國后,現(xiàn)已成為中國北方海域養(yǎng)殖的重要經濟貝類之一[1]。蝦夷扇貝味道鮮美、營養(yǎng)豐富,深受國內外消費者青睞。蝦夷扇貝食物鏈階層低,不需要人工餌料,其貝殼可永久性固定CO2,對固碳減排有很重要的作用,是環(huán)境友好型的優(yōu)質經濟水產養(yǎng)殖品種。目前,伴隨著蝦夷扇貝育種及養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,出現(xiàn)了一些影響蝦夷扇貝健康養(yǎng)殖的制約因素,諸如優(yōu)良品種缺乏、病害頻發(fā)、養(yǎng)殖環(huán)境惡化等問題相繼出現(xiàn)。為了解決這些問題,國內外專家進行了針對性研究[2-9],但關于蝦夷扇貝數(shù)量性狀相關性的研究報道較少,特別是關于達到上市規(guī)格的不同養(yǎng)殖群體蝦夷扇貝的形態(tài)差異和數(shù)量性狀對活體質量影響效果的研究尚未見報道。為了更全面地了解不同養(yǎng)殖區(qū)域蝦夷扇貝的形態(tài)差異,為培育優(yōu)良品種奠定基礎,筆者通過測定山東牟平、山東萊州、大連廣鹿島、大連獐子島4個養(yǎng)殖群體蝦夷扇貝的殼長 (x1)、殼寬 (x2)、殼高 (x3)、放射肋數(shù) (x4)和活體質量 (y),比較分析了4個養(yǎng)殖群體蝦夷扇貝數(shù)量性狀對活體質量的影響以及不同群體間的形態(tài)差異,采用相關性分析和通徑分析法分析了4個蝦夷扇貝群體各數(shù)量性狀與活體質量之間的關系,并建立了各群體數(shù)量性狀的回歸方程,旨在為蝦夷扇貝人工育苗親貝的正確選擇以及養(yǎng)殖品系的合理構建提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

隨機選取山東牟平、山東萊州、大連廣鹿島、大連獐子島4個群體的蝦夷扇貝共計287枚,均為2齡浮筏養(yǎng)殖群體。

1.2 方法

使用電子游標卡尺 (精度為0.01 mm)測量4個蝦夷扇貝群體的殼長、殼高、殼寬。其中殼長為貝殼前后緣的最大距離,殼高為殼頂?shù)礁咕壍淖畲缶嚯x,殼寬為左右兩殼間的最大距離。放射肋數(shù)為左殼凸起的放射肋的數(shù)目。用濾紙將蝦夷扇貝貝殼上的水吸干后,使用電子天平 (精度為0.01 g)稱量活體質量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

對試驗數(shù)據(jù)采用Excel軟件進行處理,利用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計分析。對4個群體的所有表型統(tǒng)計量進行獨立樣本的T檢驗、Duncan多重比較、表型相關分析、數(shù)量性狀對活體質量的通徑分析以及決定系數(shù)的計算,并分析這些性狀對活體質量的直接作用和間接作用。建立數(shù)量性狀與活體質量的最優(yōu)回歸方程。

2 結果

2.1 4個蝦夷扇貝群體數(shù)量性狀的參數(shù)分析

從表1可見:獐子島群體扇貝殼長、殼寬和殼高3個數(shù)量性狀的測量值均大于其他3個群體,而廣鹿島群體這3個數(shù)量性狀的測量值均小于其他3個群體;各群體活體質量的變異系數(shù)均大于其他4個數(shù)量性狀的變異系數(shù)。多重比較結果表明,除牟平群體的殼長與萊州群體、廣鹿島群體無顯著性差異 (P＞0.05)外,其余群體的殼長間均存在顯著性差異 (P＜0.05);除牟平群體的殼寬與萊州群體無顯著性差異 (P＞0.05)外,其余群體的殼寬間均存在顯著性差異 (P＜0.05);4個群體的殼高均存在顯著性差異 (P＜0.05);牟平、獐子島群體的放射肋數(shù)均與萊州、廣鹿島群體有顯著性差異(P＜0.05),而其余群體之間均無顯著性差異 (P＜0.05);4個群體的活體質量存在極顯著性差異(P＜0.01)。說明4個群體蝦夷扇貝的形態(tài)存在顯著差異。

表1 4個蝦夷扇貝群體表型統(tǒng)計量 (n=287)Tab.1 The phenotypic parameter statistics of various traits in 4 populations of yesso scallop(n=287)

2.2 4個蝦夷扇貝群體數(shù)量性狀間的相關性分析

從表2可見:殼長、殼寬、殼高、活體質量4個數(shù)量性狀間的表型相關性均達到極顯著水平(P＜0.01)。獐子島群體的殼高對活體質量的相關系數(shù)最大,為0.978,廣鹿島群體的殼寬對活體質量的相關系數(shù)最小,為0.805。在殼體尺性狀中,獐子島群體的殼長對殼高的相關性最強,相關系數(shù)達到0.988。此外,牟平群體的放射肋數(shù)對殼長、殼寬、殼高和活體質量均為負相關關系,獐子島群體的放射肋數(shù)對其他4種數(shù)量性狀均為正相關關系。

2.3 4個蝦夷扇貝群體數(shù)量性狀對活體質量的通徑分析

根據(jù)4個蝦夷扇貝群體相關系數(shù)的組成,將殼長、殼寬與殼高對活體質量的相關系數(shù)分割為各性狀的直接作用和各性狀通過其他性狀的間接作用兩部分,4個蝦夷扇貝群體各數(shù)量性狀對活體質量的通徑分析見表3。由表3可知,殼長、殼寬與殼高對活體質量的影響均達到極顯著水平 (P＜0.01)。在這3個數(shù)量性狀中,獐子島群體的殼高對活體質量的直接作用最大,為0.632,殼長對活體質量的直接作用最小,為0.118。獐子島群體殼長對活體質量的間接作用最大,為0.847。

表2 4個蝦夷扇貝群體性狀間的表型相關系數(shù)Tab.2 Phenotype correlation coefficient among the traits of the yesso scallop

表3 4個蝦夷扇貝群體數(shù)量性狀對活體質量的通徑分析Tab.3 The path coefficients and correlation indices of the morphometric traits in the 4 populations of the yesso scallop

2.4 最優(yōu)回歸方程的建立

使用統(tǒng)計分析軟件分別建立4個蝦夷扇貝群體各數(shù)量性狀對活體質量的最優(yōu)回歸方程:

y牟平=-94.540+0.565x1+1.491x2+0.968x3,

y萊州=-158.247+0.996x1+1.469x2+0.804x3,

y廣鹿島=-110.501+0.710x1+0.629x2+0.861x3+ 0.321x4,

y獐子島=-187.897+0.397x1+2.064x2+2.556x3+ 0.118x4。

對4個蝦夷扇貝群體的回歸方程中各系數(shù)進行顯著性檢驗,殼長、殼寬、殼高對活體質量的影響均達到極顯著水平 (P＜0.01);對回歸方程的方差分析結果顯示,回歸關系均達到極顯著水平 (P＜0.01)。4個蝦夷扇貝群體殼長、殼寬、殼高和放射肋數(shù)對活體質量的復相關系數(shù)R2分別為0.96、0.90、0.94和0.96,回歸關系均達到極顯著水平(P＜0.01),說明這些形態(tài)指標尤其是殼長、殼寬、殼高這3個數(shù)量性狀對4個群體的活體質量有較大的決定作用。經回歸預測,由上述4個回歸方程分別計算所得的估計值與觀測值差異不顯著,但不同方程之間的估計值與觀測值存在顯著差異。

3 討論

3.1 多元分析在貝類數(shù)量性狀分析中的應用

數(shù)量性狀多元分析在水產動物研究中已有較多應用。近幾年,國內出現(xiàn)了許多關于貝類殼體尺性狀相關性和通徑分析的報道,但尚未見關于蝦夷扇貝不同地域養(yǎng)殖群體間的數(shù)量性狀相關性與通徑分析的報道。在品種選育和經濟數(shù)量性狀的選擇中,確定物種數(shù)量性狀之間的相互關系很重要,有效利用數(shù)量性狀間的相關關系可以提高選育效果和提高生產效益。本研究中4個蝦夷扇貝群體的5種數(shù)量性狀中,殼長、殼寬、殼高與活體質量的相關性極顯著 (P＜0.01),對進一步的統(tǒng)計分析具有重要的參考價值。

常亞青等[6]研究了1齡蝦夷扇貝形態(tài)性狀對活體質量的影響效果,發(fā)現(xiàn)殼長對活體質量的直接作用最大;趙鵬等[5]研究了兩種殼色蝦夷扇貝殼體尺性狀對活體質量的影響效果,認為殼長、殼寬和殼高是影響蝦夷扇貝活體質量的關鍵因素;劉小林等[10]研究了櫛孔扇貝殼尺寸對活體質量的影響效果,認為殼高是影響櫛孔扇貝活體質量的主要因素;李朝霞[11]等對海灣扇貝自交與雜交子代的生長進行了通徑分析,認為自交海灣扇貝群體殼長是影響活體質量的主要因素;鄭懷平等[12]討論了1齡華貴櫛孔扇貝數(shù)量性狀的相關性與通徑分析,發(fā)現(xiàn)殼高是影響1齡華貴櫛孔扇貝的主要因素;劉志剛等[13]進行了華貴櫛孔扇貝主要經濟性狀對閉殼肌重的影響效果的分析,認為殼寬易測且對閉殼肌重的通徑系數(shù)和總的決定系數(shù)在所有形態(tài)性狀中最大,是影響閉殼肌重的最重要的形態(tài)性狀;王光花等[14]進行了筏式養(yǎng)殖櫛孔扇貝的數(shù)量性狀的相關性與通徑分析,殼長、殼寬和殼高對活體質量的單獨決定系數(shù)和兩兩共同決定系數(shù)的總和 R2達到0.737,表明殼長、殼寬和殼高指標是影響體質量的主要性狀,同期國內的學者們對馬氏珠母貝[15]、紫石 房 蛤[16]、 翡 翠 貽 貝[17]、 日 月 貝[18]、 青蛤[19-20]等也進行了多元分析比較。

3.2 4個蝦夷扇貝群體數(shù)量性狀的分析

相關性分析結果表明:在4個群體中,殼長、殼寬、殼高對活體質量的相關性均達到極顯著水平(P＜0.01),其中獐子島群體殼高對活體質量的相關系數(shù)最大,為0.978,其次為殼長、殼寬。因此,可以用殼長、殼寬與殼高作為新品種和經濟性狀的選擇依據(jù)。通徑分析結果表明:牟平、萊州、廣鹿島、獐子島4個蝦夷扇貝群體的殼高對活體質量的直接作用均最大,分別為 0.526、0.422、0.485和0.632,說明殼高是影響4個活體質量的主要因素;從間接作用看,獐子島群體的殼長對活體質量的間接作用最大,而其他3個群體均是殼寬對活體質量的間接作用最大,說明不同群體之間出現(xiàn)了差異?；貧w方程分析表明,4個蝦夷扇貝群體的回歸關系均達到極顯著水平 (P＜0.01),方差分析及多重比較結果表明,不同養(yǎng)殖群體的活體質量差異極顯著 (P＜0.01)。說明這些形態(tài)指標尤其是殼長、殼寬、殼高這3個數(shù)量性狀對4個蝦夷扇貝群體的活體質量有較大的決定作用。綜上所述,殼高對4個群體活體質量的影響最大,可以作為最優(yōu)經濟性狀參與新品系的建立,這與劉小林等[10]、鄭懷平等[12]的結論相同,與趙鵬等[5]的研究結論不同,筆者認為,這主要是由于物種的差異所引起的。

眾所周知,在水產養(yǎng)殖業(yè)進行良種選育的必備條件是需要豐富的性狀多樣性,只有利用具有一定遺傳差異的親本進行雜交才可能出現(xiàn)雜種優(yōu)勢。放射肋為瓣鰓綱貝類的貝殼上以殼頂為起點向腹緣伸出的放射狀肋。本研究中發(fā)現(xiàn),在進行多元分析時不同養(yǎng)殖群體蝦夷扇貝放射肋數(shù)對活體質量的相關系數(shù)存在正負差異,說明不同養(yǎng)殖群體之間出現(xiàn)了形態(tài)學上的差異,這可能是由于養(yǎng)殖海域的環(huán)境差異造成的,可以考慮將放射肋數(shù)作為一種養(yǎng)殖群體的標識來區(qū)分。

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Correlation and path analysis of quantitative traits in different cultured populations of yesso scallop Patinopecten yessoensis

YU De-liang1,DING Jun1,HAO Zhen-lin1,LI Sheng-de2,CHANG Ya-qing1
(1.Key Laboratory of Mariculture&Stock Enhancement in North China's Sea,Ministry of Agriculture,Dalian Ocean University,Dalian 116023, China;2.College of Science,Dalian Ocean University,Dalian 116023,China)

Morphometrical traits including shell length(x1),shell height(x2),shell width(x3),radial rib number (x4)and live body weight(y)were measured and analyzed in 287 individuals randomly sampled from Shandong Muping(M),Shandong Laizhou(L),Dalian Guanglu Island(G),and Dalian Zhangzi Island(Z)populations of two-year-old yesso scallop Patinopecten yessoensis by correlation analysis,path analysis,and multiple regression analysis in order to clarify the correlation among the quantitative traits and the factors influencing body weight of the scallop.The results showed that there were significant correlations among the shell length,shell height,shell width and live body weight,with the correlation coefficient of 0.727-0.988,and very significant level(P＜0.01).The path analysis showed that the maximal correlation coefficient was found between the shell height and body weight, 0.526 in Shandong Muping population,0.422 in Shandong Laizhou population,0.485 in Dalian Guanglu Island population,and 0.632 in Dalian Zhangzi Island population.The Zhangzi Island population had the maximal indirect effects of shell length on the body weight,but the other three populations showed the maximal indirect effects of shell width on the body weight,indicating that there were differences in the factors affecting the correlation coefficient among the 4 populations.Using stepwise regression method,the regression equations between body weight traits and other quantitative traits were expressed as at very significant level(P＜0.01):yM=-94.540+0.565x1+ 1.491x2+0.968x3,yL=-158.247+0.996x1+1.469x2+0.804x3,yG=-110.501+0.710x1+0.629x2+0.861x3+ 0.321x4,yZ=-187.897+0.397x1+2.064x2+2.556x3+0.118x4.The findings indicates that there exit significant differences in morphology in different populations.

Patinopecten yessoensis;geographic population;correlation analysis;path analysis;regression equation

S917.4

:A

2095-1388(2013)04-0350-05

2012-12-27

國家 “863”計劃項目 (2012AA10A410);農業(yè)部 “948”項目 (2011-G12);國家海洋公益項目 (201205031-03)

于德良 (1988-),男,碩士研究生。E-mail:ydeliang1919@163.com

常亞青 (1967-),男,教授,博士生導師。E-mail:yqchang@dlou.edu.cn