池塘專養(yǎng)模式中華鱉幼鱉形態(tài)性狀對體質(zhì)量和凈體質(zhì)量的影響效果分析

孫 燃，朱衛(wèi)東，趙蓓蓓，謝 婳，斯烈鋼，3，王志錚

（1.浙江海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，浙江舟山 316022；2.余姚市水產(chǎn)技術(shù)推廣中心，浙江余姚 315040；3.寧波市海洋與漁業(yè)研究院，浙江寧波 315000）

中華鱉Trionyx sinensis隸屬于爬行綱、龜鱉目、鱉科、鱉屬，因肉鮮味美、營養(yǎng)豐富，藥用價值高，食用具益氣補虛、滋陰涼血之功效，歷來是我國居民喜愛的名貴食材和高檔滋補品[1]。浙江省作為我國中華鱉養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū)，最近20余年間產(chǎn)量和產(chǎn)值一直占全國的50%強。杭嘉湖地區(qū)系浙江省中華鱉主養(yǎng)區(qū)，歷來以溫室工廠化養(yǎng)殖為主要模式，調(diào)研發(fā)現(xiàn)其溫室工廠化養(yǎng)殖尾水COD、氨氮和總磷的平均含量分別高達402.8 mg·L-1、24.8 mg·L-1和1.97 mg·L-1，為浙江省淡水養(yǎng)殖中污染程度最嚴重的養(yǎng)殖類別。在當(dāng)前環(huán)保督查頻度不斷加大，養(yǎng)殖廢水管控力度不斷加強的背景下，實施速生品系選育，摒棄升溫促長養(yǎng)殖理念，加速推進養(yǎng)殖生產(chǎn)方式向生態(tài)集約化方向轉(zhuǎn)型，已成為浙江中華鱉養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持國內(nèi)領(lǐng)先地位的重要舉措。

體質(zhì)量是水產(chǎn)養(yǎng)殖動物同生群中選育速生品系最為直接的目標性狀。自2002年劉小林等[2]以櫛孔扇貝Chlamys farreri為研究對象，在國內(nèi)首次引入通徑分析方法，開展水產(chǎn)養(yǎng)殖動物形態(tài)性狀對體質(zhì)量的影響效果研究以來，借助通徑分析方法分析體質(zhì)量與形態(tài)性狀間的真實關(guān)系，找尋影響體質(zhì)量的關(guān)鍵形態(tài)性狀組合，揭示決定體質(zhì)量的形態(tài)學(xué)對策，已成為當(dāng)前國內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖動物體質(zhì)量形態(tài)標記研究的熱點。MAYR，et al[3]指出，形態(tài)學(xué)特征受遺傳因子和環(huán)境因子共同影響。近期研究也表明，水產(chǎn)養(yǎng)殖動物體質(zhì)量與形態(tài)性狀間的真實關(guān)系，明顯受種質(zhì)、性別、養(yǎng)殖地域和養(yǎng)殖階段的影響[4-7]，且中華鱉不同養(yǎng)殖群體之間以及不同養(yǎng)殖月齡之間亦均有此現(xiàn)象[8-9]。浙江省余姚市素有“中國生態(tài)甲魚之鄉(xiāng)”之美譽，為進一步做好余姚本地品系中華鱉速生品系選育工作，筆者以即將入塘與羅氏沼蝦Macrobrachium rosenbergii套養(yǎng)的1+齡余姚本地品系中華鱉幼鱉同生群為研究對象，開展了幼鱉形態(tài)性狀對體質(zhì)量和凈體質(zhì)量的影響效應(yīng)研究，以期為提高該品系套養(yǎng)鱉種的優(yōu)選精度與效率提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗樣品

本研究所用實驗鱉為購自余姚市明鳳淡水養(yǎng)殖場第四場23-2#塘，實驗鱉放養(yǎng)起始時間為2016年8月24日，放養(yǎng)密度為0.46 ind·m-2，具體飼養(yǎng)方法按常規(guī)。2017年9月30日用地龍網(wǎng)采集實驗鱉，次日，從中隨機選取肢體完整、反應(yīng)靈敏、活力強、無病灶的72只健康個體作為實驗測定樣品，放入樣品袋逐一編號后，置于-20℃冰柜過夜備測。

1.2 數(shù)據(jù)采集與處理

自然解凍實驗樣品，伸展其頸部、四肢和尾部，并用紗布擦凈體表水分后，用精度0.01 mm的電子數(shù)顯游標卡尺（桂林廣陸數(shù)字測控股份有限公司）和精確度0.01 g的Sartorius BS223S電子天平（賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司）逐只依次測量體長（X1）、體寬（X2）、體高（X3）、頭長（X4）、頭寬（X5）、頭高（X6）、頸長（X7）、頸直徑（X8）、眼徑（X9）、眼間距（X10）、上頜長（X11）、下頜長（X12）、背甲長（X13）、背甲寬（X14）、裙邊寬（X15）、裙邊厚（X16）、腹甲長（X17）、腹甲寬（X18）、左前肢長（X19）、左前肢上臂長（X20）、左前肢下臂長（X21）、左前肢掌長（X22）、左后肢長（X23）、左后肢上臂長（X24）、左后肢下臂長（X25）、左后肢掌長（X26）、尾長（X27）、尾寬（X28）、體質(zhì)量（BW）和凈體質(zhì)量（NW），部分形態(tài)性狀測量方法如圖1。整理所采數(shù)據(jù)，統(tǒng)計各項測定指標的均值、標準差和變異系數(shù)，借助SPSS 19.0軟件，依次開展各項測定指標間的相關(guān)性分析，以及形態(tài)性狀對體質(zhì)量和凈體質(zhì)量的通徑分析、決定程度分析和偏回歸分析，具體計算方法同劉小林等[2]。

2 結(jié)果

2.1 參數(shù)統(tǒng)計

由表1可見，BW和NW的變異系數(shù)分別為69.87%和60.13%，均遠高于本研究所涉各項形態(tài)測量指標；在所涉28項形態(tài)測量指標中，變異系數(shù)小于20%的僅2項，分別為X10和X16，大于30%的為8項，分別為 X1、X8、X12、X15、X20、X24、X27和 X28，其余 18 項介于 20%～30%之間，表明幼鱉各形態(tài)部位具不盡相同的可塑性，且其BW和NW較形態(tài)性狀更具選擇潛力。

表1 測量指標的統(tǒng)計量描述Tab.1 Description of statistics for measurement indicators

2.2 相關(guān)分析

由表2可見，除X1、X16、X20和X25外，其余24項形態(tài)性狀與幼鱉BW、NW的相關(guān)關(guān)系均達到顯著水平（P＜0.05），且相關(guān)系數(shù)均以X7為最大，表明本研究所涉85.71%的形態(tài)性狀對幼鱉BW和NW均具顯著影響，尤以可表征其攀爬高度、翻身能力和攝食范圍大小的X7為甚。

表2 中華鱉幼鱉形態(tài)性狀與體質(zhì)量、凈體質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)（n=72,df=70）Tab.2 Correlation coefficient between morphological characters and body mass and net body mass of juvenile soft-shelled turtle（n=72,df=70）

2.3 通徑分析

由表3可見，BW和NW均與其被保留形態(tài)性狀間的通徑系數(shù)均達到極顯著水平（P＜0.01），它們對BW、NW 的直接作用分別呈 X7＞X3＞X17和 X7＞X3＞X17＞X4，間接作用分別呈 X7＞X17＞X3和 X17＞X3＞X7＞X4，復(fù)共線性診斷顯示，上述被保留形態(tài)性狀的方差膨脹因子均遠小于經(jīng)驗值，即：（1）影響B(tài)W和NW的主要變量均為X3、X7、X17，雖它們對BW和NW的直接作用排序也完全一致，均以X7為最大，但它們對BW和NW的間接作用排序則完全不同；（2）諸變量中，對BW直接作用大于間接作用的形態(tài)性狀為X7和X3，而對NW直接作用大于間接作用的形態(tài)性狀則僅為X7；（3）這些被保留形態(tài)性狀間在對BW和NW的影響上均無顯著干擾作用（P＞0.05）。經(jīng)計算，X3-X7-X17組合與BW間的相關(guān)指數(shù)為0.885，X3-X7-X17-X4組合與NW間的相關(guān)指數(shù)為0.878。表明，X7-X3-X17和X7-X3-X17-X4分別為影響B(tài)W和NW的關(guān)鍵變量組合，其中X7與X3分別為影響B(tài)W和NW的關(guān)鍵核心變量和關(guān)鍵重要變量。

表3 形態(tài)性狀對體質(zhì)量、凈體質(zhì)量影響的通徑分析Tab.3 Path analysis of the effect of morphological traits on body mass and net body mass

2.4 決定程度分析

由表4可知，單一形態(tài)性狀對BW和NW的決定系數(shù)分別呈X7＞X3＞X17和X7＞X3＞X17＞X4，性狀兩兩交互對BW和NW的決定系數(shù)均以X3-X7最大，即：決定BW和NW的主要形態(tài)變量均為X3、X7和X17，它們對BW和NW的決定程度排序也完全一致，均以X7為最大；經(jīng)計算，X3-X7-X17組合對BW的決定系數(shù)加和為0.885，X3-X7-X17-X4組合對NW的決定系數(shù)加和為0.878，均與它們對BW、NW的相關(guān)指數(shù)完全相同，進一步表明X7與X3分別為決定BW和NW的關(guān)鍵核心變量和關(guān)鍵重要變量。

表4 形態(tài)性狀對體質(zhì)量、凈體質(zhì)量的決定系數(shù)Tab.4 Determinants of morphological traits on body mass and net body mass

2.5 多元回歸方程的建立

經(jīng)復(fù)相關(guān)分析，上述被保留形態(tài)性狀組合與BW和NW的復(fù)相關(guān)關(guān)系均達到極顯著水平（P＜0.01），它們對BW和NW的復(fù)相關(guān)指數(shù)分別為0.885和0.878（表5），再次表明X3-X7-X17和X3-X7-X17-X4分別為影響B(tài)W和NW的關(guān)鍵形態(tài)變量組合。

表5 形態(tài)性狀對體質(zhì)量、凈體質(zhì)量間的復(fù)相關(guān)系數(shù)Tab.5 Multiple correlation coefficients between morphological traitsand body mass and net body mass

經(jīng)偏回歸分析，所建立方程BW=-25.292+3.312X3+1.940X7+1.94X17和NW=-21.542+2.718X3+1.481X4+1.586X7+1.253X17的回歸截距及形態(tài)性狀的偏回歸系數(shù)均達到極顯著水平（P＜0.01）（表6）；經(jīng)方差分析和回歸預(yù)測，上述方程的回歸系數(shù)也均達到極顯著水平（P＜0.01），且估計值和實測值間無顯著差異（P＞0.05）（表7）。表明上述方程能精確反映幼鱉形態(tài)性狀與BW和NW間的真實關(guān)系，分別可用于幼鱉BW和NW的估算。

表6 形態(tài)性狀與體質(zhì)量、凈體質(zhì)量的偏回歸分析Tab.6 Partial regression analysis of morphological traits and body mass and net body mass

表7 形態(tài)性狀與體質(zhì)量、凈體質(zhì)量的多元回歸方程的方差分析Tab.7 Variance analysis of multivariate regression equation for morphological traits and body mass and net body mass

3 討論

3.1 關(guān)于影響幼鱉體質(zhì)量和凈體質(zhì)量的關(guān)鍵形態(tài)性狀組合

本研究被保留的形態(tài)性狀X3-X7-X17組合對BW的決定系數(shù)和復(fù)相關(guān)指數(shù)均為0.885，X3-X7-X17-X4組合對NW的決定系數(shù)和復(fù)相關(guān)指數(shù)均為0.878，均大于劉小林等[1]所述的影響閾值0.85，且對BW和NW的直接作用和單一決定系數(shù)均以X7為最大（表4、表5），表明影響中華鱉幼鱉BW和NW的關(guān)鍵形態(tài)性狀組合均已被找到，其中X7為影響B(tài)W和NW的關(guān)鍵核心變量。

研究表明，水產(chǎn)養(yǎng)殖動物不僅其同生群內(nèi)不同抗逆等級群體間具明顯的表型分型[10-12]，而且不同養(yǎng)殖模式下養(yǎng)成品間亦存在較為明顯的表型、肌肉品質(zhì)和生理生化指標差異[13-15]，即水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的表型系其生存對策的外在體現(xiàn)。無疑，中華鱉幼鱉池塘專養(yǎng)模式下不同養(yǎng)殖地域13月齡養(yǎng)殖群體間影響體質(zhì)量的關(guān)鍵形態(tài)性狀組合的差異（表8），無疑揭示了所處養(yǎng)殖地域環(huán)境差異為它們采取各自不同生長對策的原因。與此同時，隨養(yǎng)殖月齡延長，影響幼鱉體質(zhì)量的關(guān)鍵核心變量由長度性狀逐步向?qū)挾刃誀詈透叨刃誀钸^渡的情形（表8），既印證了水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的個體生長總是由以體型增長為主向以體型增粗為主轉(zhuǎn)變的客觀規(guī)律[16]，也反映了對幼鱉生存對策和肌體建造起主導(dǎo)作用的形態(tài)部位的階段性改變趨勢，更揭示了各形態(tài)部位所含器官在結(jié)構(gòu)完善和功能強化上的秩序與體質(zhì)量增長間的關(guān)聯(lián)。

表8 池塘專養(yǎng)模式下不同中華鱉養(yǎng)殖群體間影響體質(zhì)量的關(guān)鍵形態(tài)性狀組合的差異Tab.8 Differences of key morphological traits combinations affecting body mass among different populations of T.sinensis cultured in ponds

3.2 關(guān)于影響幼鱉體質(zhì)量、凈體質(zhì)量關(guān)鍵形態(tài)性狀組合的異同分析

水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的生存對策與其養(yǎng)殖模式有著極為密切的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，池塘專養(yǎng)、池塘套養(yǎng)和水庫放養(yǎng)模式日本鰻鱺針對各自所處生境的營養(yǎng)供應(yīng)狀況，依次采取了“飽食寡動型”、“運動減肥型”和“寡食追逐型”攝食對策及與之相匹配的血液能源物質(zhì)代謝機制[13-15]。無疑，本研究中影響幼鱉BW、NW的關(guān)鍵形態(tài)性狀組合分別為 X7（頸長）-X3（體高）-X17（腹甲長）和 X7（頸長）-X3（體高）-X17（腹甲長）-X4（頭長）的結(jié)果，反映了其在池塘專養(yǎng)模式下通過強化上述被保留形態(tài)性狀組合，建立了以提升攝食能力、強化食物利用效率和促進體質(zhì)量增長為目的的“飽食寡動型”攝食對策。即：（1）中華鱉牽引頭頸部作S形垂直彎曲的頸長肌特別發(fā)達，從頭骨腹面一直伸展到體腔背壁，附著在背甲的助胃板及尾部末端尾椎的椎體上[17]。觀察也發(fā)現(xiàn)，X7（頸長）與中華鱉攀爬、翻身和攝食相關(guān)，既可作為表征中華鱉活力的重要形態(tài)指標，也是決定中華鱉攝食空間大小的主要形態(tài)性狀。因此，本研究中X7成為影響幼鱉BW和NW的關(guān)鍵核心變量的原因，無疑與其在提升幼鱉攝食能力和效率上所起的重要作用有著密切的關(guān)系；（2）據(jù)報道，水產(chǎn)養(yǎng)殖動物體型幾何空間越大，更有利于體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的積累與儲存[18]。故，X3（體高）和X17（腹甲長）成為影響幼鱉BW和NW關(guān)鍵性狀的原因，無疑與它們較其它形態(tài)性狀在表征體內(nèi)食物容納空間和食物利用效率上更具形態(tài)重要性有關(guān)；（3）中華鱉眼睛很小，而嗅覺卻很發(fā)達，主要依靠嗅覺探知食物，剪開吻背面的皮膚及一部分前額骨便可見鼻腔[19]。因此，集聚了幼鱉視覺、嗅覺和攝食器官的頭部的增長，無疑對于強化其攝食嗅覺，擴大其攝食視野，增強其探食能力具重要作用，故在食物供給較為充足的池塘模式下的X4，可作為表征幼鱉感官發(fā)達程度的重要形態(tài)指標。水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)通過外感器官接受外源刺激，并由此激發(fā)神經(jīng)內(nèi)分泌細胞釋放小分子神經(jīng)介質(zhì)，進而影響受代謝水平、神經(jīng)和激素調(diào)節(jié)的食欲[20]。鑒于此，筆者認為X4被列入影響幼鱉NW關(guān)鍵形態(tài)性狀，并由此導(dǎo)致公共影響變量X7、X3、X17對BW、NW的間接作用排序完全不同的原因，可能與X4能間接反映幼鱉個體間的食欲差異，進而影響其食物利用與轉(zhuǎn)化效率有關(guān)。