大菱鲆?guī)讉€性狀與生長性能的關(guān)系＊

于 飛，陸 波，薛學(xué)坤，張德勝，王 軍

（1.連云港市漁業(yè)技術(shù)指導(dǎo)站，江蘇連云港 222001；2.連云港市海洋與漁業(yè)局，江蘇連云港 222001）

0 引言

大菱鲆（Scophthalmus maximus L.）屬于鰈形目鲆科菱鲆屬，英文名turbot，俗稱“多寶魚”，是原產(chǎn)于歐洲的特有種，也是當(dāng)前歐洲的重要海水名貴養(yǎng)殖魚種之一，具有生長迅速、耐低溫、肉質(zhì)好等特點，主要分布在北海、黑海和地中海沿岸［1］。自從1992年黃海水產(chǎn)研究所首次引入我國以來，特別是創(chuàng)建了“溫室大棚＋深井海水”的開放式工廠化養(yǎng)殖模式之后［2］，大菱鲆成為我國北方沿海工廠化養(yǎng)殖業(yè)的主導(dǎo)品種之一。由于大菱鲆屬外來魚種，長期依賴于歐洲國家提供種源，親魚來源單一，并且育種過程中采用的親魚通常未經(jīng)嚴(yán)格選育，加之累代養(yǎng)殖和近親交配造成的種質(zhì)退化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，所以已經(jīng)出現(xiàn)孵化率和出苗率降低、生長速度減慢、抗逆性變差等性狀退化現(xiàn)象［3－5］。因此有必要對大菱鲆進(jìn)行遺傳改良，以選育出具有生長快、抗逆性強(qiáng)等性狀的新品種（系），為大菱鲆養(yǎng)殖業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展提供重要保證。

生長參數(shù)是水產(chǎn)動物選擇育種中的一項重要指標(biāo)，涉及的性狀主要包括體長、體質(zhì)量、生長率以及蟹、貝類的殼高、殼寬等一些重要的經(jīng)濟(jì)性狀。其中魚類的生長通常是指魚體長和體質(zhì)量的增加，每種魚乃至其種群、品系都有其特定的生長模式。魚類的生長受內(nèi)源和外源兩類因子及其相互作用的影響，研究魚類不同條件下的生長參數(shù)和規(guī)律，是評價魚類生長性能進(jìn)行遺傳評估的重要指標(biāo)［6］。但在實際的育種工作中，需要制定綜合指數(shù)或有代表性的幾個性狀的選擇標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選育。

本實驗對所構(gòu)建的66個全同胞家系的大菱鲆子一代進(jìn)行生長性狀間的相關(guān)分析與系統(tǒng)聚類分析，旨在揭示大菱鲆?guī)讉€性狀間的相似程度，期望為今后種質(zhì)改良和新品種培育提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

對收集的大菱鲆親魚進(jìn)行不平衡式巢式交配，構(gòu)建了66個全同胞家系。

1.2 人工授精及孵化

采取濕法受精的方式進(jìn)行交叉組合人工授精。授精后，采用比重法將沉浮卵分開，將浮卵（受精卵）計數(shù)后移入微流水和微充氣的孵化網(wǎng)箱內(nèi)進(jìn)行孵化，每個家系進(jìn)行單獨孵化。受精卵在13.5～15℃水溫條件下經(jīng)3～5d的時間完成孵化。

1.3 苗種培育“標(biāo)準(zhǔn)化”

依據(jù)一般生產(chǎn)操作，將實驗苗種的培育“標(biāo)準(zhǔn)化”，以降低環(huán)境條件的差異。具體標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)和程序包括：培養(yǎng)密度、培養(yǎng)條件、換水量和餌料投喂等，其中培養(yǎng)密度在不同時期進(jìn)行調(diào)整。開始時，每家系取3萬尾初孵仔魚，置于3m3圓形水缸進(jìn)行培育。初孵仔魚25日齡時進(jìn)行培養(yǎng)密度的調(diào)整，每缸隨機(jī)留取1 200尾培養(yǎng)至80日齡。培育水溫為18℃、鹽度為30、pH為8、溶解氧為5.0mg／L。采用循環(huán)水培育模式，每晝夜換水量為6～8個流水量，隨魚體增大而增加換水量。每日投餌4次，投喂等量的鹵蟲無節(jié)幼體和配合餌料。

1.4 測定指標(biāo)

在初孵仔魚第80天，每個家系隨機(jī)取樣50尾個體測定其體長及體質(zhì)量。魚體長度測定采用精度1mm的直尺度量，體質(zhì)量采用天平稱量。

1.5 統(tǒng)計方法

采用SPSS11.5進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。統(tǒng)計體長和體質(zhì)量的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)，并結(jié)合統(tǒng)計的白化率、畸形率、存活率進(jìn)行相關(guān)分析和系統(tǒng)聚類分析。利用單因素方差對家系內(nèi)的白化和畸形個體統(tǒng)計分析，進(jìn)一步對差異顯著性狀進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果

2.1 各性狀的表型參數(shù)

66個家系的5個性狀表型參數(shù)如表1所示。由表1可見，白化率和畸形率的變異系數(shù)最高，其中，畸形率變異系數(shù)達(dá)173.50%，說明選擇的余地比較大，可以選育出低白化率和低畸形率的優(yōu)良品種。體質(zhì)量變異系數(shù)較體長和全長的高。

表1 大菱鲆各性狀表型參數(shù)Table 1 Characteristics of hybrids from different combinations

2.2 性狀間的相關(guān)分析

對66個家系的5個性狀進(jìn)行相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)和顯著性如表2所示。由表2可見，體長與體質(zhì)量兩兩間正相關(guān)達(dá)極顯著水平（P＜0.01），畸形率與存活率呈負(fù)相關(guān)極顯著（P＜0.01），白化率與其他性狀兩兩間均無顯著相關(guān)。

表2 大菱鲆各生長性狀間的相關(guān)Table 2 Coefficient of phenotypic correlation between growth characteristics in cross combinations

2.3 聚類分析

對大菱鲆的5個性狀進(jìn)行系統(tǒng)聚類，距離指標(biāo)采用歐式平方距離，聚類結(jié)果如圖1所示。從圖1可以看出，5個性狀一共聚類為2類。體長、體質(zhì)量、畸形率先聚在一起，再與白化率聚為一類，存活率單獨為一類。

圖1 大菱鲆5個性狀的系統(tǒng)聚類分析Fig.1 Cluster analysis of 5traits in the turbot

2.4 家系內(nèi)白化、畸形個體與正常個體間生長差異

為進(jìn)一步分析白化和畸形對個體生長性狀的影響，分別對白化率較高的家系3和畸形率較高的家系2內(nèi)的白化個體、畸形個體和正常個體進(jìn)行方差分析（結(jié)果見表3、表4）。結(jié)果表明，白化率較高的家系3內(nèi)的白化個體、畸形個體和正常個體間在體長和體質(zhì)量方面無顯著差異（P＞0.05），說明白化對生長無影響?；温瘦^高的家系2內(nèi)個體間的白化個體、畸形個體和正常個體間在體長和體質(zhì)量方面無顯著差異（P＞0.05），說明畸形對生長無影響。

表3 體長與體質(zhì)量在家系3內(nèi)的方差分析Table 3 ANOVA for body length and body weight among families 3

表4 體長與體質(zhì)量在家系2內(nèi)的方差分析Table 4 ANOVA for body length and body weight among families 2

3 討論

3.1 性狀指標(biāo)測量統(tǒng)計時間的確定

本實驗中測量統(tǒng)計各性狀是在初孵仔魚第80天，這主要考慮了大菱鲆自身生長特性和所選研究性狀指標(biāo)的關(guān)系。大菱鲆是一種比目魚，存在變態(tài)發(fā)育現(xiàn)象。在初孵仔魚變態(tài)發(fā)育過程中，存在鰾器官異常、白化、畸形等現(xiàn)象，到初孵仔魚第80天，苗種已完成變態(tài)，具備成魚的形態(tài)和生活特征，此時有利于相關(guān)性狀的統(tǒng)計分析。

3.2 魚類白化的原因及防治

白化病是由于動物的眼睛和皮膚中的黑色素細(xì)胞缺乏或黑色素的生成發(fā)生障礙所導(dǎo)致的一種體色異常病。白化只是含的色素比較少，而不是完全缺乏色素，因此會有白化、粉紅色或肉紅色魚之分。涉及的魚類包括鱖科魚類、麗魚科魚類、鯉科魚類、鯡科魚類、比目魚類等等［7］。黃冰等［8］認(rèn)為白化病的主要原因是與酪氨酸酶基因的突變有關(guān)，是受隱形基因控制的性狀，不同種類或同一種類不同個體之間，魚類白化病的致病機(jī)制可能有很大的差別，防治白化病的措施也應(yīng)該是不同的。Estevez等［9］對大菱鲆的研究發(fā)現(xiàn)，EPA和DHA的含量增加能加快仔魚的生長和色素沉著，飼料中添加高劑量維生素A也可降低大菱鲆的白化率。王偉等［10］認(rèn)為，牙鲆白化是由于基因突變等內(nèi)部因素和營養(yǎng)、水溫等外部因素共同導(dǎo)致的，目前世界上對其病因尚未完全弄清。防治上，主要從強(qiáng)化餌料、環(huán)境控制和細(xì)胞工程學(xué)上下功夫。王吉橋等［11］認(rèn)為比目魚體色異常的形成受“環(huán)境、感覺器官、中樞神經(jīng)、皮膚細(xì)胞”軸的調(diào)控，對策是從親魚營養(yǎng)抓起，或是加強(qiáng)親魚的必需脂肪酸營養(yǎng)，或是選擇野生親魚。馬愛軍等［12］發(fā)現(xiàn)維生素與礦物質(zhì)的比例及組合對大菱鲆白化苗種色素的恢復(fù)有著直接的影響，白化大菱鲆幼魚可以通過調(diào)整配合飼料配方，使體色恢復(fù)為正常體色。

3.3 魚類畸形和存活的影響因素

人工養(yǎng)殖魚苗的畸形和存活受多種因素影響，包括受精卵的質(zhì)量、魚苗的不同生長發(fā)育階段、餌料的數(shù)量和質(zhì)量、管理操作、各種水環(huán)境因子（如水溫、鹽度、光照、pH、溶解氧、氨氮和重金屬）等。吳文化等［13］認(rèn)為受精卵的質(zhì)量差等原因是導(dǎo)致俄羅斯鱘魚苗畸形和成活率低的主要原因。林向陽等［14］發(fā)現(xiàn)鹽度的變化會導(dǎo)致雙棘黃姑魚的胚胎發(fā)育出現(xiàn)畸形，同時過高或過低的鹽度也會影響到仔魚的存活率。柳學(xué)周等［15］研究發(fā)現(xiàn)鹽度和溫度對半滑舌鰨胚胎發(fā)育畸形率有影響，而光照節(jié)律和光照強(qiáng)度對初孵仔魚畸形率影響不大。吳鼎勛等［16］研究發(fā)現(xiàn)汞、銅、鋅和鉻4種重金屬對鮸狀黃姑魚胚胎的孵化率、存活率和仔魚的畸形率都有影響。

本實驗中以眼不同側(cè)、鰓蓋缺失、歪尾等為畸形性狀，這些性狀對大菱鲆生長的影響不顯著。而一些致死的畸形性狀卻無法統(tǒng)計，如大菱鲆仔魚在7～15日齡鰾形成過程中，如果開鰾不良則會導(dǎo)致早期仔魚大批死亡，這也是導(dǎo)致魚苗存活率低的原因之一。

3.4 根據(jù)各性狀自身特點確定選育指標(biāo)

在選育工作中，通常要充分考慮性狀自身特點，如可以利用的變異程度、遺傳力、選擇實施難度等，然后選擇可能取得最大進(jìn)展的性狀作為突破口。在本研究中，選擇體質(zhì)量作為指標(biāo)，因為其遺傳力相對較高，變異程度也較大，性狀測定也方便。

3.5 依據(jù)性狀間的相關(guān)性確定生長選育指標(biāo)

性狀間的相關(guān)性對大菱鲆的選育具有重要意義。根據(jù)生長性狀間的顯著相關(guān)，可以同時提高相關(guān)的各個性狀，達(dá)到選育的目的。但在多個需要同時提高的性狀中，相關(guān)系數(shù)對于選育指標(biāo)選擇所能提供的信息并不是直接的，需要逐一分析，確定要選定的性狀。

3.6 用聚類分析確定選育指標(biāo)

聚類分析是直接比較各事物間的性質(zhì)，將性質(zhì)相近的歸為一類，將性質(zhì)差別較大的歸入不同的類。在研究和生產(chǎn)中，對不同類事物予以合乎規(guī)律的差異化對待，才能取得最好的效果。本實驗聚類結(jié)果顯示，存活率單獨為一類，與體長和體質(zhì)量的一類差別比較大，所以需要在選育中予以獨立考慮。本研究認(rèn)為，選擇指標(biāo)應(yīng)該至少包括體長、體質(zhì)量和存活率3個指標(biāo)。

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