花和其雜交子一代的形態(tài)差異分析

方富貴， 韋珍利， 郭 琦， 張李敏

（河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院， 河南新鄉(xiāng)453007）

花鰭骨（Hemibarbus maculatus Bleeker）隸屬鯉科、鮈亞科、鰭骨屬，廣泛分布于江河湖泊之中，性溫順，喜歡棲息在水體的中下層，是一類重要的中小型經(jīng)濟(jì)魚類。其肉質(zhì)細(xì)嫩鮮美、營養(yǎng)價(jià)值豐富，特別是蛋白質(zhì)和多不飽和脂肪酸（PUFA）含量較高，對人體有很好的保健功能[1-3]?；捁巧L速度較慢，市場上出現(xiàn)了花鰭骨♀×唇鰭骨(Hemibarbus labeo)♂雜交種。本研究結(jié)合形態(tài)學(xué)測量和框架分析，對花鰭骨和其雜交子代進(jìn)行形態(tài)學(xué)差異分析，為鰭骨屬內(nèi)雜交育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣本

花鰭骨采自于河南省宿鴨湖水庫，共15尾。雜交種從市場購買，共20尾。

1.2 數(shù)據(jù)測量與分析

1.2.1 形態(tài)學(xué)指標(biāo)測量

傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)指標(biāo)選取全長(TL)、體長（BL）、體高（BD）、頭長（HL）、吻長（SNL）、眼徑（OD）、尾柄長（CPL）、尾柄高（CPD）8項(xiàng)?？蚣軘?shù)據(jù)參照李思發(fā)等[4]的方法，測量D1-2、D1-3、D2-4、D3-4、D3-5、D4-6、D5-6、D5-7、D6-8、D7-8、D7-9、D8-10、D9-10，共 計(jì)13項(xiàng)。具體測量指標(biāo)見圖1，精確度：0.1 cm。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理和分析方法

為消除樣本大小差異對形態(tài)參數(shù)分析造成的影響，每尾魚所有實(shí)測長度均除以各自體長(BL)進(jìn)行數(shù)據(jù)校正，從而得到20項(xiàng)比值性狀。使用Microsoft Excel 2016對形態(tài)參數(shù)進(jìn)行校正，數(shù)據(jù)分析在SPSS 26.0中進(jìn)行。對20項(xiàng)比值形狀數(shù)據(jù)分別進(jìn)行單因素方差分析、主成分分析和判別分析。單因素方差分析采用LSD法進(jìn)行多重比較，對2個(gè)樣本的比值性狀差異性進(jìn)行檢驗(yàn)；主成分分析獲取各主成分對應(yīng)的載荷系數(shù)、特征值、方差貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率，并利用獲得的主成分繪制散點(diǎn)圖。用逐步判別法對2個(gè)群體進(jìn)行判別，并建立相應(yīng)的判別方程。計(jì)算判別準(zhǔn)確率和綜合判別率公式為[4]：

判別準(zhǔn)確率P1=(判別正確的魚的數(shù)量/判入該群體數(shù)量)×100%

綜合判別率P2=(判別正確的魚的總數(shù)/實(shí)測魚的數(shù)量)×100%

2 結(jié)果

2.1 單因素方差分析

對花鰭骨和其子代的20項(xiàng)比值性狀數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和LSD多重比較，結(jié)果顯示花鰭骨與雜交種在頭部和尾部差異顯著（表1）。

表1 花鮮骨和其雜交種比值性狀均值、標(biāo)準(zhǔn)差及方差分析Table 1 Mean shandard deviation and variance analysis of morphometric characteristics for Hemibarbus maculatus Bleeker and hybrid F1

2.2 主成分分析

主成分分析結(jié)果見表2，前5個(gè)主成分的特征值分別為5.253、3.959、2.328、1.959、1.368；方差貢獻(xiàn)率分 別 為26.264% 、19.796% 、11.639% 、9.795% 、6.838%；累計(jì)貢獻(xiàn)率為74.332%。主成分一頭部因子貢獻(xiàn)最大；主成分二尾部形態(tài)因子貢獻(xiàn)率最大，前5個(gè)主成分中有主要貢獻(xiàn)的變量共17個(gè)，變量分布在魚體頭部、尾部，表明花鰭骨和其雜交種差異主要集中在頭部和尾部。

利用提取的主成分一和主成分二繪制散點(diǎn)圖，結(jié)果顯示花鰭骨和其雜交種間沒有重疊，且雜交群體散點(diǎn)分布較散，說明雜交群體間形態(tài)變異較大（圖2）。

表2 花鮮骨和其雜交種比值性狀主成分矩陣、特征值、貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率Table 2 Principal component matrix of ratio traits,eigenvalues, contribution rate and cumulative contribution rate of spotted steed and hybrid F1

2.3 判別分析

利用逐步判別法，對花鰭骨和其雜交種的20項(xiàng)比值性狀變量進(jìn)行分析，最終得到5項(xiàng)比值性狀變量，F(xiàn)檢驗(yàn)表明這5項(xiàng)比值性狀變量判別效果較好（P ＜0.05），由5項(xiàng)比值性狀變量構(gòu)建的花鰭骨和其雜交種的判別函數(shù)如下：

Y（F1）=1371.466*X1-1787.010*X2+441.828*X3+22.591X4-36.318X5-778.785

Y（H）=1442.558*X1-2478.973*X2+566.432*X3-92.078*X4+145.155*X5-844.305

式中X1代表TL/BL、X2代表OD/BL、X3代表CPL/BL、X4代表D1-2/BL、X5代表D7-9/BL。

測量待判定個(gè)體的上述5項(xiàng)判定比值性狀數(shù)據(jù)，分別代入上述2個(gè)判別方程檢驗(yàn)，Y值最大者即為該個(gè)體所屬類別。對所有測量樣本按上述判別方程進(jìn)行預(yù)測分類，判別結(jié)果見表3。本次研究判別分析綜合判別率高達(dá)100%。

表3 花鮮骨和其雜交種的判別歸類Table 3 Discriminationandclassificationresults ofspottedsteedandhybridF1

3 討論

對魚類物種、種群和選育品系的可數(shù)性狀、可量性狀、框架數(shù)據(jù)等形態(tài)信息進(jìn)行聚類分析、判別分析和主成分分析等手段，可有效的進(jìn)行類群的鑒別[5]。本研究結(jié)合形態(tài)學(xué)測量和框架分析，對花鰭骨和其雜交子一代進(jìn)行單因素方差分析、主成分分析、判別分析，并建立了兩個(gè)判別公式對2個(gè)種群進(jìn)行區(qū)分。

從主成分分析看，花鰭骨與雜交子代沒有散點(diǎn)重合，且下頜骨最后端至吻前端、下頜骨最后端至腹鰭起點(diǎn)，是具有主要貢獻(xiàn)的變量，這與LSD多重比較結(jié)果一致。可見頭部形態(tài)是主要變異之一。從判別分析結(jié)果看，對其影響最大參數(shù)是全長、眼徑、尾柄長，這三個(gè)性狀屬于形態(tài)參數(shù)，可見雜交子代的形態(tài)參數(shù)包含了形態(tài)差異的重要信息。綜合以上，還可以繼續(xù)深入研究其遺傳差異，為鰭骨屬內(nèi)雜交育種提供理論指導(dǎo)。