養(yǎng)殖曼氏無針烏賊(Sepiella japonica)的兩性異形及判別模式的建立*

史會(huì)來 平洪領(lǐng) 張 濤 呂振明 孟 浩 余方平①

(1. 浙江省海洋水產(chǎn)研究所 浙江省海水增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 舟山 316021; 2. 浙江海洋大學(xué) 國家海洋設(shè)施養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心 舟山 316004)

曼氏無針烏賊(Sepiella japonica)隸屬軟體動(dòng)物門(Mollusca)、頭足綱(Cephalopode)、烏賊目(Sepioidea)、烏賊科(Sepiidae)、無針烏賊屬(Sepiella),是我國重要的海洋漁業(yè)經(jīng)濟(jì)種類之一, 曾是東海“四大海產(chǎn)”之一, 歷史最高年產(chǎn)量僅浙江就達(dá) 6萬噸以上(董正之, 1988)。但20世紀(jì)70年代末以來, 由于過度捕撈和水域條件的破壞, 其資源量衰退嚴(yán)重; 80年代中后期, 浙江沿海漁場曼氏無針烏賊已經(jīng)無法形成漁汛(吳常文等, 2010)。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)曼氏無針烏賊主要在資源狀況(唐逸民等, 1986)、生物學(xué)(蔣霞敏等, 2007; 蔣霞敏等, 2008; ?？姑赖? 2008; 張建設(shè)等, 2011)、繁殖習(xí)性(Wada et al, 2006; 吳常文等,2010)及增養(yǎng)殖技術(shù)(Wu et al, 2010; 平洪領(lǐng)等, 2015)等領(lǐng)域開展了研究。自 2006年以來, 浙江省開展了曼氏無針烏賊受精卵和幼體的大規(guī)模增殖放流(李繼姬等, 2011)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明, 增殖放流工作行之有效,在大規(guī)模放流之后取得了一定的增殖效果。隨著增殖放流任務(wù)的開展, 對(duì)曼氏無針烏賊優(yōu)質(zhì)親體的培育工作提出了更高的要求。但有關(guān)曼氏無針烏賊優(yōu)質(zhì)親體選擇途徑的研究尚未見報(bào)道。

對(duì)曼氏無針烏賊進(jìn)行形態(tài)學(xué)分析是養(yǎng)殖及育種研究的重要內(nèi)容, 也是開展性別差異分析與性別鑒定的基礎(chǔ)。通過識(shí)別親體的雌雄性別, 不僅可以降低親體培育的飼養(yǎng)成本, 也能減少親體采捕的數(shù)量和費(fèi)用, 是人工育苗的重要前提之一(Okamura et al,2008)。另外, 在魚類養(yǎng)殖中性別二態(tài)性顯示出明顯的生長速率差異, 可通過性別調(diào)控實(shí)現(xiàn)單性化養(yǎng)殖(李明輝, 2014), 單性養(yǎng)殖也是解決性早熟、繁殖快、密度大、生長緩慢、規(guī)格不均勻等一系列阻礙規(guī)?；a(chǎn)問題的理想方法(Dunham, 1990; 高澤霞, 2010)。在曼氏無針烏賊養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中存在殘食現(xiàn)象, 特別是在性成熟交配期, 雄性為爭奪交配權(quán), 而發(fā)生打斗現(xiàn)象(吳常文等, 2010), 導(dǎo)致雄性在繁殖期的死亡率較高(Correia et al, 2005)。因此這些問題都制約著曼氏無針烏賊人工規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。

目前對(duì)頭足類形態(tài)學(xué)的研究主要集中在不同群體比較： 陳新軍等(2002)、李思亮等(2010)、陳峰等(2011)通過形態(tài)學(xué)的方法對(duì)太平洋不同地理位置的柔魚進(jìn)行了比較研究; 鄭小東等(2002)對(duì)華南沿海的曼氏無針烏賊(Sepiella maindroni)進(jìn)行了表型變異分析;Kassahn等(2003)采用分子標(biāo)記和形態(tài)學(xué)的方法對(duì)澳大利亞巨型烏賊(Sepia apama)群體結(jié)構(gòu)和物種地位進(jìn)行了研究; Tehranifard等(2011)采用形態(tài)學(xué)方法對(duì)虎斑烏賊(Sepia pharaonis)進(jìn)行群體劃分。而對(duì)于曼氏無針烏賊雌雄個(gè)體間主要形態(tài)指標(biāo)差異卻未見詳細(xì)報(bào)道, 因此, 本文借助聚類分析、主成分分析和判別分析方法, 較系統(tǒng)地對(duì) 80對(duì)曼氏無針烏賊養(yǎng)殖群體的 19項(xiàng)計(jì)量性狀和 11項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化性狀進(jìn)行了分析,旨在從外形特征上為雌雄性別的鑒定提供一套簡易便捷的判別方法。

1 材料與方法

1.1 材料

2015年 6月在浙江省海洋水產(chǎn)研究所試驗(yàn)場曼氏無針烏賊養(yǎng)殖車間, 隨機(jī)選取 80對(duì)正在交配的曼氏無針烏賊, 所取樣本來自本試驗(yàn)場的 F1代同生養(yǎng)殖群體; 2015年12月又從F2代中隨機(jī)抽取55只曼氏無針烏賊成體, 用于Fisher判別函數(shù)式對(duì)養(yǎng)殖群體的識(shí)別正確率的驗(yàn)證。

1.2 生物學(xué)指標(biāo)測定及形質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)計(jì)算

本文參照陳新軍等(2002)對(duì)西北太平洋柔魚(Ommastrephes bartramii)及 Tehranifard 等(2011)對(duì)虎斑烏賊(Sepia pharaonis)形態(tài)指標(biāo)的測定方法, 用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測量曼氏無針烏賊的全長(從最長腕的最前端至胴部的最末端, TL)、胴長(自胴部背面中線最前端至最末端, ML)、胴寬(胴部背面最大寬度, MW)、體高(胴部的背面至腹面最大的垂直距離, BD)、眼間距(左右上眼瞼內(nèi)側(cè)緣間的水平距離, IS)、眼徑(眼睛的上下最大距離, VED)、頭長(自頭的最末端至腕的最末端, HL)、頭寬(頭部的最大寬度, HW)、頭高(頭部背面至腹面的最大高度, HH)、腕長(自腕的最末端至最前端的距離。以頭部背面中線為基準(zhǔn), 由中間至左邊的腕長依次為： 左 1腕長, LTL1; 左 2腕長,LTL2; 左3腕長, LTL3; 左4腕長, LTL4)、左觸腕長(自觸腕的最末端至最前端, LTL)等14個(gè)形態(tài)指標(biāo)(如圖1A, B), 測量數(shù)據(jù)結(jié)果精確到0.01mm。重量性狀指標(biāo)依次為： 總體重(TBW)、凈體重(NBW)、海螵蛸重(CW)、肝臟重(LW)、性腺重(GW)等5項(xiàng)重量指標(biāo),所用電子天平精確到0.01g。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

為消除個(gè)體大小差異對(duì)參數(shù)值的影響, 將采集到的 80對(duì)樣本的軀干部量度性狀除以胴長, 頭部量度值除以頭長, 臟器重量除以體重, 以及肥滿度(K),共計(jì)14個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化性狀。對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析,根據(jù) R-聚類分析和逐步判別分析篩選出雌雄群體間具有顯著性差異的性狀, 建立曼氏無針烏賊的雌雄判別方程。根據(jù)所建立的判別方程, 對(duì)重新采集的樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn), 對(duì)照實(shí)際解剖的性別信息, 檢驗(yàn)方程的可靠性。以上測量值及標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)參數(shù)均用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(X±SD)的形式表示, 使用 Excel 2010和SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行分析, 采用 t檢驗(yàn),P＜0.05為顯著水平。

其中, 臟器系數(shù)的表達(dá)式為：

肥滿度K=(TBW/ML3)×100; TBW為總體重, ML為胴長。

性腺指數(shù)GSI=GW/TBW×100%; GW為性腺重,TBW為總體重。

肝體指數(shù)HIS=LW/TBW×100%; LW為肝臟重量,TBW為總體重。

出肉率MR=NBW/TBW×100%; NBW為凈體重,TBW為總體重。

2 結(jié)果與分析

2.1 曼氏無針烏賊求偶和抱對(duì)行為觀察

通過觀察錄像記錄可以發(fā)現(xiàn), 雄性曼氏無針烏賊具有明顯的求偶行為, 可以分為三個(gè)階段： (1) 自我展示和追逐行為, 發(fā)育成熟的雄性背部體色較雌性更為鮮艷, 背部白色斑紋以及鰭基部的白色連續(xù)紋路更加明顯。同時(shí), 高舉第一對(duì)腕逐漸接近雌性以吸引注意力。在求偶的過程中, 雄性處于主動(dòng)選擇和追求的位置, 而雌烏賊具有接受和逃避配對(duì)的行為。一旦成熟的雄性個(gè)體選定了雌性, 便會(huì)對(duì)雌性展開窮追不舍的追逐過程, 如果雌烏賊接受了雄性的求偶行為, 便會(huì)出現(xiàn)伴游行為, 即雄性會(huì)伴隨雌性一起游動(dòng), 當(dāng)有其它雄性烏賊靠近時(shí), 雄性會(huì)伸展開長長的4對(duì)腕, 驅(qū)趕其它雄烏賊靠近。這種伴游行為可以有效防止其它雄性搶奪雌性。(2) 爭斗行為, 在雄性之間會(huì)為爭奪同一只雌性, 而發(fā)生同性間的爭斗。雄性伸展開的4對(duì)腕, 不僅可以用來吸引雌性, 同時(shí)還具有威懾其它雄性的作用。(3) 交配行為, 在雄性跟隨雌性伴游一段時(shí)間后, 如果雌性沒有過激反應(yīng), 反而表現(xiàn)出很溫和的狀態(tài)。表明雌性已接受求偶行為。雌雄便可以進(jìn)行交配, 曼氏無針烏賊采用頭對(duì)頭式的交配方式(如圖 1b)： 雌雄烏賊頭部相對(duì), 雄性用第一對(duì)、第二對(duì)腕固定雌性的頭部, 然后利用莖化腕將精莢輸送到雌性烏賊的納精囊中, 一般交配時(shí)間為5—15s交配后的雄性仍伴隨在雌性周圍, 阻擾其它雄性與之交配。

圖1 曼氏無針烏賊的形態(tài)測量指標(biāo)示意圖及交配方式Fig.1 The morphological metric traits and mating mode of S. japonica

2.2 兩性形態(tài)指標(biāo)間的差異比較

本實(shí)驗(yàn)共抽取了抱對(duì)的曼氏無針烏賊 80對(duì), 測量形態(tài)指標(biāo)的描述性統(tǒng)計(jì)表見表1。雌雄親體間在生物學(xué)測量指標(biāo)方面存在差異, 主要表現(xiàn)在： (1) 從測量長度指標(biāo)來分析, 雄性在全長、眼徑、左1腕長、左2腕長、左3腕長及左4腕長共計(jì)6項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)的測量值顯著大于雌性(P＜0.05), 其余 8項(xiàng)指標(biāo)的測量值與雌性均無顯著性差別(P＞0.05)。除體寬、體高及眼間距的測量值的變異系數(shù)小于雌性外, 其余 11項(xiàng)指標(biāo)的測量值的變異系數(shù)均大于雌性。表明雄性在外觀上大于雌性個(gè)體, 并且依靠腕長捕獲食物的能力強(qiáng)于雌性性, 而雌性的體型性狀的穩(wěn)定性則強(qiáng)于雄性。(2) 由質(zhì)量性狀的指標(biāo)測量值來看, 雄性的總體重及凈體重的測量值都顯著大于雌性(P＜0.05), 而在海螵鞘及性腺重方面顯著小于雌性(P＜0.05)。雌雄個(gè)體的質(zhì)量性狀的變異系數(shù)均較大。

2.3 兩性親體標(biāo)準(zhǔn)化性狀間的差異比較

由表2可知, 經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的雌雄兩性親體的相對(duì)性狀間存在一定異同。主要表現(xiàn)在： (1) 從長度方面的標(biāo)準(zhǔn)化性狀看, 雄性的腕長/胴長、頭寬/頭長及眼徑/頭長的比值顯著高于雌性(P＜0.05)。(2) 從臟器與體重的比值方面來看, 雄性的出肉率顯著大于雌性(P＜0.05), 而性腺指數(shù)和肝體指數(shù)卻顯著小于雌性(P＜0.05)。綜上所述, 雄性的 4對(duì)腕長與胴長的比值均大于雌性, 這與曼氏無針烏賊交配時(shí)采取4對(duì)腕相抱的方式相關(guān)。說明曼氏無針烏賊在繁殖期選擇配偶時(shí), 雄性具有優(yōu)先選擇的主動(dòng)權(quán), 同時(shí)與雄性為爭奪配偶時(shí)的打斗行為相適應(yīng)。雌性在性成熟時(shí)期主要將能量分配在繁殖后代, 而雄性主要用于生長。

2.4 形態(tài)特征的主成分分析

由表3可知, 通過80對(duì)抱對(duì)曼氏無針烏賊親體的 11個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化性狀進(jìn)行主成分分析后, 得到前 4個(gè)主成分貢獻(xiàn)率, 以及各指標(biāo)相應(yīng)的負(fù)荷量。由于所列4個(gè)主成分的特征值均大于 1, 且前4個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率已達(dá)86.494%, 故可以認(rèn)定它們能代表本研究的公共因子, 可以舍去其余部分的主成分結(jié)果。其中, 主成分 I的貢獻(xiàn)率最大, 為 39.191%。負(fù)荷量較大的主要是左1腕長/胴長、左2腕長/胴長、左3腕長/胴長及左 4腕長/胴長等 4個(gè)標(biāo)化性狀, 主要反映的是輔助交配的器官特征。主成分 II的貢獻(xiàn)率為20.986%, 負(fù)荷量較大的主要是眼間距/頭長和眼徑/頭長2個(gè)標(biāo)化性狀, 反映的主要是頭部特征。主成分III的貢獻(xiàn)率為16.763%, 負(fù)荷量較大的主要是左觸腕長/胴長、肥滿度及頭寬/頭長等 3個(gè)標(biāo)化性狀, 反映的主要是捕食和肥瘦特征。主成分Ⅳ的貢獻(xiàn)率為9.553%, 負(fù)荷量最大的是體高/胴長標(biāo)化性狀, 反映的是體型特征。

表1 曼氏無針烏賊兩性測量性狀參數(shù)統(tǒng)計(jì)Tab.1 Parametric statistics of bisexual parent of S. japonica

表2 曼氏無針烏賊兩性親體的標(biāo)準(zhǔn)化性狀參數(shù)統(tǒng)計(jì)Tab.2 Parametric statistics of morphological evaluation indexes for bisexual parent of S. japonica

表3 前4個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率和各指標(biāo)的負(fù)荷量Tab.3 Contribution of the first four principal components and the load of each factor

2.5 標(biāo)準(zhǔn)化性狀的R-聚類分析

由R-聚類分析的結(jié)果如圖2所示, 經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的相對(duì)性狀可以分為兩大類： 第I類為左1腕長/胴長、左2腕長/胴長、左3腕長/胴長、左4腕長/胴長、頭寬/頭長、眼徑/頭長及眼間距/頭長, 反映了體型特征和頭部特征。這一大類可以細(xì)化為2小類, 即體現(xiàn)交配功能的性狀(左1腕長/胴長、左2腕長/胴長、左3腕長/胴長、左4腕長/胴長)為第一小類; 反映頭部特征參數(shù)(頭寬/頭長、眼徑/頭長及眼間距/頭長)為第二小類。第II類為體寬/胴長、左觸腕長/胴長、體高/胴長及肥滿度, 即主要反映烏賊體型肥瘦的特征參數(shù)。同樣, 這一大類也可以細(xì)化為2小類, 即體寬/胴長、左觸腕長/胴長和肥滿度為第三小類; 體高/胴長獨(dú)自歸為第四小類。通過比較 R-聚類分析和主成分析的結(jié)果, 可以看出R-聚類劃分的第I類標(biāo)準(zhǔn)化性狀的兩小類分別與主成分析所得的第I主成分和第II主成分的分組相對(duì)應(yīng), 分別反映體型特征和頭部特征; 第II類標(biāo)準(zhǔn)化性狀的兩小類也分別與第III主成分和第Ⅳ主成分的分組相吻合, 都是反映烏賊肥瘦的參數(shù)。

2.6 曼氏無針烏賊雌雄個(gè)體的判別分析

使用SPSS 19.0軟件對(duì)80對(duì)曼氏無針烏賊的11項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化性狀進(jìn)行逐步判別分析, 根據(jù)各變量對(duì)模型的貢獻(xiàn)大小, 逐步剔除不相關(guān)變量, 最終篩選出三個(gè)變量, 即X3(左 3 腕長/胴長)、X4(左 4 腕長/胴長)和X5(左觸腕長/胴長), F檢驗(yàn)表明各變量均達(dá)到極顯著水平(P＜0.05)。這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化性狀都是反映雌雄烏賊在腕長和胴長比例關(guān)系方面的差異。

根據(jù)上述 3個(gè)變量建立曼氏無針烏賊雌雄兩性親體的Fisher判別函數(shù)方程式：

雄性：F1= 223.42X3+ 165.85X4+ 7.951X5-108.06

雌性：F2= 151.48X3+ 92.71X4+ 19.19X5- 60.38

判別函數(shù)的顯著性檢驗(yàn)顯示P＜0.01, 表明判別函數(shù)式已達(dá)到極顯著水平。直接計(jì)算每尾個(gè)體的判別分?jǐn)?shù)值, 得到的頻布圖 3, 可見該模型可有效區(qū)分曼氏無針烏賊的性別。利用所建立的判別函數(shù)式, 對(duì)建方程所用的80對(duì)個(gè)體進(jìn)行性別回判。將每尾個(gè)體的3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化性狀數(shù)值分別帶入函數(shù)式, 分別計(jì)算得到F1和F2的值。如F1＞F2, 則為雄性個(gè)體, 反之為雌性。由表4 可知, 僅有8尾烏賊的性別被判斷錯(cuò)誤, 判誤率為5%, 即判斷成功率達(dá)到95.00%。

圖2 曼氏無針烏賊標(biāo)準(zhǔn)化性狀指標(biāo)R-聚類分析圖Fig.2 R-Cluster dendrogram of normalized morphological indexes for S. japonica

圖3 曼氏無針烏賊雌雄判別分?jǐn)?shù)的頻布圖Fig.3 Distribution of frequency for discriminant scores obtained from male and female S. japonica

表4 判別函數(shù)對(duì)曼氏無針烏賊雌雄群體識(shí)別的準(zhǔn)確率Tab.4 Predicted result by discriminant functions and the accuracy

用上述Fisher判別函數(shù)式對(duì)2015年10月培育的F2代親體進(jìn)行雌雄識(shí)別。通過對(duì)比解剖鑒定性別結(jié)果,得到上述 Fisher判別函數(shù)式對(duì)養(yǎng)殖群體的識(shí)別正確率為85.34%, 其中雌性為84.00%, 雄性為86.67%(如表5所示)。

3 討論

3.1 曼氏無針烏賊兩性間性狀指標(biāo)差異的原因分析

動(dòng)物個(gè)體大小的兩性異形一般解釋為自然選擇和性選擇等共同作用的結(jié)果(Shine, 1989; Pyron, 1996;Hensonet al, 1997; Székelyet al, 2000)。已有資料表明, 水產(chǎn)動(dòng)物個(gè)體大小的兩性異形可以分為以下3種類型： (1) 雌性成體大于雄性成體(Mori, 1998; Yatsuet al, 1998; 周偉等, 2006; 郭弘藝等, 2011; 吳波等,2014); (2) 雌性成體小于雄性成體(Snelsonet al, 1972;楊程等, 2015); (3) 雌雄成體大小相近(Pyron, 1996;林植華等, 2007)。如果自然選擇對(duì)雌性繁殖力的選擇作用弱于性選擇, 則雄性為了在精子競爭中戰(zhàn)勝其它雄性, 就要在體型上大于雌性, 以贏得與雌性的交配權(quán)。在性選擇中, 雄性應(yīng)該是進(jìn)攻的, 雌性則應(yīng)該是挑剔的(孫儒泳, 2002), 雌性與體形較大的雄性交配獲得的后代具更高的適合度(Sullivanet al, 1992)。第1種類型有利于雌體提高繁殖力。第2種和第3種個(gè)體大小與雄性個(gè)體的交配行為有關(guān)。Snelson等(1972)和 Parker等(1992)都認(rèn)為一個(gè)種群的雄性為爭奪雌性而格斗和護(hù)巢行為, 雄性個(gè)體往往會(huì)較大。曼氏無針烏賊具有顯著的求偶現(xiàn)象, 具有爭偶、護(hù)衛(wèi)行為(張炯等, 1965; 吳常文等, 2010), 是一種典型的保證受精率和孵化率的交配策略(Hanlonet al, 1998)。從表1可以看出, 雄性的總體重和全長均顯著高于雌性(P＜0.05)。曼氏無針烏賊在繁殖過程中性別角色的分化對(duì)兩性個(gè)體大小進(jìn)化的強(qiáng)烈推動(dòng)作用。促使雄性變得更加強(qiáng)大以獲得交配權(quán), 并擔(dān)任提高后代成活率的職責(zé)。

表5 判別函數(shù)式對(duì)F2代個(gè)體的性別判別結(jié)果Tab.5 Results by discrimination for S. japonica of F2

兩棲動(dòng)物在繁殖投入上雄性遠(yuǎn)低于雌性,較大的雌性個(gè)體具較高的生育力和繁殖成功率(楊程等,2015; Angillettaet al, 2000)。在本研究中雌性的性腺指數(shù)及肝體指數(shù)均顯著大于雄性(P＜0.05), 而總體重及出肉率卻顯著小于雄性(P＜0.05)。很顯然, 雄性曼氏無針烏賊在性選擇的壓力下, 采取了以增加體重來獲得交配權(quán)的策略, 但是能量分配策略上卻與雌性存在巨大差異。即： 雄性在肌肉建造的能量投入上顯著大于雌性, 因此其可以通過增強(qiáng)體能來提高獲取食物和交配權(quán)的能力, 從而達(dá)到順應(yīng)性選擇壓力與提高繁殖適合度的目的。水生動(dòng)物在不同的生活史階段采取不同的能量分配方式, 雌性性腺發(fā)育成熟期, 為繁殖下一代將組織結(jié)構(gòu)中的能量調(diào)配到性腺中。在降海洄游期, 河蟹就采用這種能量分配策略：雌蟹將 34%的能量分配到性腺肝胰腺中, 遠(yuǎn)高于雄蟹的 23%(劉丹, 2015); 本文中雌性的性腺指數(shù)顯著大于雄性(P＜0.05), 說明成熟期的雌性曼氏無針烏賊的能量分配策略也是將能量用于生殖相關(guān)器官的生長。同時(shí), 卵巢中卵母細(xì)胞的生長發(fā)育與肝臟能量供應(yīng)間可能存在緊密的應(yīng)答和傳遞關(guān)系(Redshaw, 1972;王義強(qiáng)等, 1990; 成永旭等, 1998; 平洪領(lǐng), 2015), 說明曼氏無針烏賊的肝臟所儲(chǔ)存的能量與雌性的繁殖功能有關(guān)。動(dòng)物在生活史對(duì)策中必然存在著繁殖與生存之間的權(quán)衡(Trade-off)問題, 繁殖的耗能即性腺的發(fā)育必然影響著生存和生長(Normant et al, 2012)。故雌性曼氏無針烏賊為順應(yīng)生育選擇壓力和提高繁殖適合度必然在繁殖器官方面較雄性投入更多的能量,從而也限制了自身的生長。

頭足類為雌雄異體的軟體動(dòng)物, 在雄性向雌體傳遞精莢的生殖過程中具有對(duì)抗、求愛及交配等生殖行為(陳新軍等, 2009)。曼氏無針烏賊有較高等復(fù)雜的性行為(吳常文等, 2010), 交配方式采用頭對(duì)頭式,交配過程與虎斑烏賊相似, 都是采用第1和第2對(duì)腕將雌性的頭部包住, 再利用左4的莖化腕將精莢送入雌性的納精囊(陳道海等, 2013)。在本研究中, 剛好說明了雄性的腕長在交配行為中的進(jìn)化地位： 雄性的左1腕長、左2腕長、左3腕長及左4腕長均顯著大于雌性(P＜0.05)。同時(shí), 在排除個(gè)體大小差異的情況下, 經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化的上述4項(xiàng)腕長指標(biāo)也同樣顯著大于雌性(P＜0.05)。而且, 在雌雄烏賊的判別方程式的變量中也得以體現(xiàn), 曼氏無針烏賊在成熟階段, 在腕長大小上存在明顯的兩性異形現(xiàn)象, 因此可以通過Fisher判別函數(shù)依據(jù)左3腕長、左4腕長及左觸腕長與胴長之比的標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)來判別性別。

3.2 判別模式的建立及應(yīng)用

雌雄鑒別是魚類生物學(xué)研究的重要內(nèi)容也是珍稀魚類保護(hù)、人工繁育和增殖等的關(guān)鍵技術(shù)之一(吳波等, 2014)?？梢酝ㄟ^詳細(xì)的形態(tài)測量方法, 結(jié)合生物統(tǒng)計(jì)學(xué)分析手段, 找到一些形態(tài)特征來鑒別雌雄個(gè)體的方法(倪海兒等, 2003), 在某些由于發(fā)育成熟而造成身體不同程度的外形改變的兩性異形水產(chǎn)動(dòng)物中得到成功應(yīng)用(Han et al, 2003; 郭弘藝等, 2011;楊程等, 2015)。本研究通過對(duì)所取80對(duì)曼氏無針烏賊的外觀指標(biāo)測量, 經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后, 經(jīng)主成分分析和聚類分析顯示, 兩者所得的結(jié)果基本一致, 因此曼氏無針烏賊雌雄個(gè)體差異主要集中在頭部形態(tài)和體型特征等方面。運(yùn)用逐步判別法所建立的雌雄判別方程綜合識(shí)別率達(dá)到 95.00%, 表明判別方程所篩選出來的 3個(gè)腕長特征可以較好地判別處于交配期的曼氏無針烏賊個(gè)體的性別, 而處于未成熟的曼氏無針烏賊是否適合此判別方程有待進(jìn)一步研究。曼氏無針烏賊雌雄異型為其早期的雌雄鑒定提供了理論依據(jù)。雖然, 本實(shí)驗(yàn)所建立的判別方程僅需測量3個(gè)形態(tài)學(xué)指標(biāo), 即可有效區(qū)分交配期的雌雄曼氏無針烏賊, 準(zhǔn)確率高達(dá)95%。但是已有研究也表明水產(chǎn)動(dòng)物形態(tài)學(xué)特征受遺傳和環(huán)境因子的共同作用(高保全等, 2007;Ihssen et al, 2011), 因此, 建立的判別方程是否適用于其它水域的曼氏無針烏賊種群, 有待進(jìn)一步研究。

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