不同性別禾花鯉形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的影響*

李哲， 杜雪松， 覃俊奇， 陳忠，李雨， 黃姻， 林勇， 葉華

1. 西南大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院， 重慶 榮昌 402460； 2. 廣西壯族自治區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究院， 南寧 530021

禾花鯉(Cyprinuscarpiovar. Quanzhounensis)又名禾花魚， 原產(chǎn)于廣西壯族自治區(qū)桂林市， 因經(jīng)稻田長期放養(yǎng)馴化， 食水稻禾花而得名， 分類上隸屬于鯉形目(Cypriniformes)鯉科(Cyprinidae)鯉屬(Cyprinus)， 是歷史悠久的稻田生態(tài)養(yǎng)殖品種之一[1-3]． 與其他鯉魚養(yǎng)殖品種相比， 禾花鯉體型更為粗短、 全身深紫色呈半透明狀， 具有鱗細(xì)皮薄無細(xì)刺、 肉嫩清香、 無泥腥味等特點(diǎn)， 集美食與觀賞性于一體， 其中以廣西壯族自治區(qū)桂林市全州縣稻田養(yǎng)殖的禾花鯉品質(zhì)最為出名， 曾在清朝被列為貢品[4-5]． 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 廣西壯族自治區(qū)桂林市全州縣2015年早、 中、 晚3季水稻養(yǎng)殖禾花鯉2.67萬hm2左右， 平均產(chǎn)量300 kg/hm2， 年產(chǎn)量約8 000 t(占全縣水產(chǎn)品產(chǎn)量的50%)， 年產(chǎn)值約3.2億元， 純利潤約2.1億元， 人均增收240元， 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著[6]． 但隨著禾花鯉養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大， 禾花鯉種群養(yǎng)殖性能的缺陷表現(xiàn)越來越明顯， 主要表現(xiàn)在生長速度慢、 個(gè)體差異大、 上市規(guī)格不齊整等方面． 因此， 為促進(jìn)禾花鯉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展， 迫切需要對(duì)其進(jìn)行良種選育．

開展魚類形態(tài)性狀與體質(zhì)量的關(guān)系研究， 對(duì)魚類優(yōu)良品種的選育具有重要的指導(dǎo)意義[7]． 運(yùn)用通徑分析法開展動(dòng)物形態(tài)性狀和體質(zhì)量關(guān)系的研究是動(dòng)物育種中常用的方法， 目前已在小黃魚(Pseudosciaenapolyactis)[8]、 日月貝(Amusiumpleuronectes)[9]、 尖紫蛤(Soletellinaacuta)[10]、 大麻哈魚(Oncorhynchusketa)[11]中開展了大量的研究， 而具有所需樣本量小、 方法簡便、 信息量大的灰色關(guān)聯(lián)分析法也同樣廣泛應(yīng)用于分析水產(chǎn)動(dòng)物形態(tài)性狀和體質(zhì)量的關(guān)系上[12-14]．

已有學(xué)者對(duì)禾花鯉幼魚形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的影響做了相關(guān)研究[15]， 但在生產(chǎn)過程中仍然缺少可用于親本選育的參考數(shù)據(jù)， 為豐富禾花鯉選育數(shù)據(jù)， 進(jìn)行高效良種選育， 必須對(duì)禾花鯉成魚進(jìn)行形態(tài)性狀與體質(zhì)量的關(guān)系研究． 本研究擬通過測量206尾禾花鯉(132尾雌性、 74尾雄性)的體質(zhì)量和12個(gè)形態(tài)性狀， 采用通徑分析和灰色關(guān)聯(lián)分析的方法， 研究影響不同性別禾花鯉成魚體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀， 為禾花鯉良種選育提供更多的參考資料．

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)魚親本源自廣西壯族自治區(qū)桂林市全州縣， 隨機(jī)挑選120對(duì)稻田養(yǎng)殖的禾花鯉， 引種至廣西農(nóng)業(yè)良種海南南繁育種基地隨機(jī)交配構(gòu)建實(shí)驗(yàn)群體， 隨機(jī)選取206尾同一批繁殖且生長環(huán)境相同的禾花鯉(年齡為20個(gè)月)為實(shí)驗(yàn)魚．

1.2 禾花鯉體質(zhì)量和形態(tài)性狀的測量方法

測量前使用60 μg/L的丁香酚將實(shí)驗(yàn)魚麻醉[16]， 并用濾紙和干毛巾吸干魚的體表水分， 用電子天平稱量實(shí)驗(yàn)魚體質(zhì)量(Y)， 精確到0.1 g， 參照魚類學(xué)中魚類外部形態(tài)性狀的定義進(jìn)行測量[17]． 用直尺測量實(shí)驗(yàn)魚全長(X1)、 體長(X2)； 采用直尺和分規(guī)測量軀干長(X3)、 體高(X4)、 體寬(X5)、 頭長(X6)、 頭高(X7)、 眼間距(X8)、 眼徑(X9)、 尾柄高(X10)、 尾柄長(X11)和吻長(X12)， 精確到0.1 cm． 根據(jù)程金明[18]描述的方法鑒定禾花鯉性別， 記錄所有測量數(shù)據(jù)．

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2016對(duì)所測數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理， 計(jì)算禾花鯉各形態(tài)性狀的平均值、 標(biāo)準(zhǔn)差以及變異系數(shù)； 運(yùn)用SPSS 20.0對(duì)禾花鯉的形態(tài)性狀間進(jìn)行相關(guān)分析； 參照安麗等[19]的研究方法， 計(jì)算通徑系數(shù)和決定系數(shù)， 并運(yùn)用多元回歸分析對(duì)與體質(zhì)量顯著相關(guān)的形態(tài)性狀建立最優(yōu)回歸方程， 使用DPS軟件計(jì)算禾花鯉形態(tài)性狀與體質(zhì)量的灰色關(guān)聯(lián)度．

2 結(jié)果

2.1 禾花鯉形態(tài)性狀的統(tǒng)計(jì)分析

經(jīng)Excel 2016分別計(jì)算雌性和雄性禾花鯉的形態(tài)性狀及體質(zhì)量的均值、 標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)， SPSS 20.0計(jì)算不同性別禾花鯉形態(tài)性狀與體質(zhì)量的差異顯著性(表1)． 結(jié)果表明， 在132尾雌性禾花鯉中， 變異系數(shù)最高的是體質(zhì)量(49.247%)， 變異系數(shù)最低的是眼徑(10.967%)， 除體質(zhì)量和眼徑外， 雌性禾花鯉全長、 體長等11個(gè)形態(tài)性狀的變異系數(shù)變化不大(14.746%～17.856%)； 在74尾雄性禾花鯉群體中， 變異系數(shù)最高的也是體質(zhì)量(33.759%)， 變異系數(shù)最低的也是眼徑(7.820%)， 除體質(zhì)量和眼徑外， 雄性禾花鯉全長、 體長等11個(gè)形態(tài)性狀的變異系數(shù)也表現(xiàn)出較小的變化(10.626%～15.878%)． 值得注意的是， 除尾柄高和尾柄長外， 所測量的形態(tài)性狀與體質(zhì)量在不同性別禾花鯉間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.01)．

表1 不同性別禾花鯉形態(tài)性狀及體質(zhì)量的數(shù)據(jù)分析

2.2 禾花鯉形態(tài)性狀及體質(zhì)量的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果表明(表2)， 在雌性和雄性禾花鯉中， 所測量的全長、 體長、 軀干長等12個(gè)外部形態(tài)性狀與禾花鯉體質(zhì)量的相關(guān)性均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.01)． 在雌性禾花鯉中， 與體質(zhì)量相關(guān)系數(shù)最高的形態(tài)性狀是軀干長(0.958)， 相關(guān)系數(shù)最低的形態(tài)性狀是尾柄長(0.748)； 在雄性禾花鯉中， 與體質(zhì)量相關(guān)系數(shù)最高的形態(tài)性狀是體高(0.952)， 相關(guān)系數(shù)最低的形態(tài)性狀是尾柄長(0.670)．

表2 不同性別禾花鯉形態(tài)性狀與體質(zhì)量的相關(guān)性

2.3 形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的通徑分析

通徑分析表明(表3)， 雌性禾花鯉形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的直接作用有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的分別為軀干長、 眼間距、 體寬、 尾柄高和體高等5個(gè)形態(tài)性狀． 雌性禾花鯉軀干長、 眼間距、 體寬和尾柄高對(duì)體質(zhì)量的直接作用均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.01)， 體高對(duì)體質(zhì)量的直接作用也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)． 其中， 軀干長對(duì)體質(zhì)量的直接作用最大， 達(dá)到0.317． 此外， 雌性禾花鯉軀干長、 眼間距、 體寬、 尾柄高和體高等5個(gè)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的直接作用均小于間接作用．

表3 雌性禾花鯉形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的通徑分析

雄性禾花鯉形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的直接作用有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的分別是體高、 全長和尾柄高(p<0.01)(表4)． 此外， 雄性禾花鯉的體高對(duì)體質(zhì)量的直接作用最大(0.442)， 尾柄高對(duì)體質(zhì)量的直接作用最小(0.199)． 雄性禾花鯉體高、 全長和尾柄高等3個(gè)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的直接作用也小于通過其他性狀對(duì)體質(zhì)量的間接作用．

表4 雄性禾花鯉形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的通徑分析

2.4 禾花鯉所選性狀對(duì)體質(zhì)量的決定系數(shù)分析

雌性禾花鯉軀干長、 眼間距、 體寬、 尾柄高和體高等5個(gè)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的單獨(dú)決定系數(shù)依次為0.100，0.044，0.040，0.038，0.009． 眼間距和軀干長對(duì)體質(zhì)量的共同決定系數(shù)最高， 為0.063， 而體高與體寬和尾柄高對(duì)體質(zhì)量的共同決定系數(shù)最低， 為0.016(表5)． 單獨(dú)決定系數(shù)和兩兩性狀的共同決定系數(shù)的總決定系數(shù)為0.952， 剩余因子為0.219．

表5 雌性禾花鯉軀干長、 眼間距、 體寬、 尾柄高和體高對(duì)體質(zhì)量的決定系數(shù)

雄性禾花鯉體高、 全長和尾柄高等3個(gè)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的單獨(dú)決定系數(shù)依次為0.195，0.138，0.040． 全長和體高對(duì)體質(zhì)量的共同決定系數(shù)最高， 為0.145， 全長和尾柄高對(duì)體質(zhì)量的共同決定系數(shù)最低， 為0.068(表6)． 單獨(dú)決定系數(shù)和兩兩性狀的共同決定系數(shù)的總決定系數(shù)為0.959， 剩余因子為0.202．

表6 雄性禾花鯉體高、 全長和尾柄高對(duì)體質(zhì)量的決定系數(shù)

2.5 禾花鯉形態(tài)性狀與體質(zhì)量多元回歸方程的建立

對(duì)雌性禾花鯉多元回歸方程進(jìn)行方差分析(表7)， 結(jié)果表明， 回歸關(guān)系有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=500.215，p<0.01)； 雄性禾花鯉多元回歸方程的方差分析表明， 回歸關(guān)系也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=545.898，p<0.01)． 對(duì)雌性禾花鯉形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的偏回歸系數(shù)顯著性檢驗(yàn)結(jié)果顯示(表8)， 軀干長、 眼間距、 體寬和尾柄高對(duì)體質(zhì)量的影響有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.01)， 體高對(duì)體質(zhì)量的影響也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.05)； 雄性禾花鯉形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的偏回歸系數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果顯示， 體高、 全長和尾柄高對(duì)體質(zhì)量的影響有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.01)．

表7 多元回歸方程的方差分析

表8 禾花鯉形態(tài)性狀非標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)顯著性檢驗(yàn)

最終在雌性禾花鯉中建立了以體質(zhì)量(Y1)為依變量， 軀干長(X3)、 眼間距(X8)、 體寬(X5)、 尾柄高(X10)和體高(X4)為自變量的多元回歸方程：Y1=-1 486.184+49.755X3+108.830X8+61.910X5+123.204X10+21.350X4．

在雄性禾花鯉中建立了以體質(zhì)量(Y2)為依變量， 體高(X4)、 全長(X1)和尾柄高(X10)為自變量的多元回歸方程：Y2=-913.399+71.276X4+17.981X1+84.121X10．

2.6 不同性別禾花鯉形態(tài)性狀與體質(zhì)量的灰色關(guān)聯(lián)分析

運(yùn)用DPS軟件對(duì)不同性別禾花鯉的形態(tài)性狀與體質(zhì)量進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析． 所測量的12個(gè)形態(tài)性狀與雌性禾花鯉體質(zhì)量的灰色關(guān)聯(lián)度范圍在0.765 8～0.835 6之間， 而與雄性禾花鯉體質(zhì)量的灰色關(guān)聯(lián)度范圍在0.728 4～0.826 7之間(表9)． 在雌性和雄性禾花鯉中， 頭高是與體質(zhì)量關(guān)聯(lián)度最高的形態(tài)性狀， 吻長是與體質(zhì)量關(guān)聯(lián)度最低的形態(tài)性狀．

表9 禾花鯉形態(tài)性狀與體質(zhì)量的灰色關(guān)聯(lián)度

3 討論

3.1 不同性別禾花鯉的差異

許多魚類在生長發(fā)育過程中會(huì)因?yàn)樾詣e的不同而存在顯著的差異， 這種差異主要包括形態(tài)差異和生長差異兩部分[20]． 生長差異是指在生長周期相同的魚類中， 一種性別的個(gè)體比另一種性別的個(gè)體生長速度快[20]． 在本研究中， 所測量雌魚的體質(zhì)量表現(xiàn)出顯著大于雄性的現(xiàn)象(p<0.05)， 表明不同性別的禾花鯉可能存在生長差異， 且表現(xiàn)出與半滑舌鰨(Cynoglossussemilaevis)[21]、 大黃魚(Larimichthyscrocea)[22]、 金錢魚(Scatophagusargus)[23]等魚類一致的雌性生長速度大于雄性的現(xiàn)象． 數(shù)據(jù)還表明， 雌性禾花鯉的平均體質(zhì)量比雄性禾花鯉高37.22%， 在測量體質(zhì)量時(shí)我們還發(fā)現(xiàn)， 極大的個(gè)體中全是雌性， 這表明禾花鯉不同性別的生長差異十分顯著． 同時(shí)， 這一結(jié)果也表明在禾花鯉養(yǎng)殖中， 有意識(shí)的挑選雌魚養(yǎng)殖， 能在一定程度上縮短上市的時(shí)間， 獲取更高的養(yǎng)殖收益， 有利于推廣． 此外， 在本研究中， 除尾柄高和尾柄長外， 所測量的形態(tài)性狀均顯示出雌性顯著高于雄性的現(xiàn)象(p<0.01)， 這與劉峰等[24]對(duì)不同性別小黃魚(Larimichthyspolyactis)的研究類似， 在他們的研究中， 小黃魚的全長未表現(xiàn)出明顯的差異性， 而尾柄長和尾柄高表現(xiàn)出了明顯的差異性， 這可能是因?yàn)榇菩壑g的形態(tài)差異存在物種特異性．

3.2 影響不同性別禾花鯉體質(zhì)量的形態(tài)性狀

相關(guān)性分析可以反映變量間的綜合關(guān)系， 在評(píng)價(jià)和預(yù)測目標(biāo)性狀的遺傳參數(shù)估計(jì)值時(shí)發(fā)揮著重要作用[25]． 在本研究中， 不同性別禾花鯉的形態(tài)性狀與體質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(p<0.01)， 這一結(jié)果與對(duì)長吻鮠(Leiocassislongirostris)[7]、 禾花鯉幼魚(Cyprinuscarpio)[15]、 大瀧六線魚(Hexagrammosotakii)[26]等的研究一致． 但曲煥韜等[27]認(rèn)為相關(guān)性分析并不能完全反映變量間的真實(shí)關(guān)系， 結(jié)果具有一定的片面性． 在本研究中， 所測量的12個(gè)形態(tài)性狀與雌性禾花鯉體質(zhì)量相關(guān)系數(shù)較大的前5個(gè)性狀分別是軀干長(0.958)、 體長(0.952)、 眼間距(0.950)、 全長(0.948)和頭長(0.940)． 但通徑分析結(jié)果顯示， 影響雌性禾花鯉體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀是軀干長、 眼間距、 體寬、 尾柄高和體高， 雖和相關(guān)性分析結(jié)果類似， 但在相關(guān)性分析中與體質(zhì)量相關(guān)系數(shù)較高的體長并不是顯著影響體質(zhì)量的形態(tài)性狀， 而顯著影響體質(zhì)量的體寬、 尾柄高和體高3個(gè)性狀與體質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)卻并不高． 楊月靜等[28]對(duì)齊口裂腹魚(Schizothoraxprenanti)的研究表明， 體長、 體高、 頭長、 尾柄高和頭寬與體質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)最高， 但相關(guān)系數(shù)較低的吻長和尾柄長卻顯著影響了齊口裂腹魚的體質(zhì)量． 這也證實(shí)了相關(guān)性分析在判定形態(tài)性狀與體質(zhì)量的關(guān)系時(shí)存在片面性， 因此還需要進(jìn)行進(jìn)一步的分析．

研究表明， 通徑分析能夠解釋各個(gè)自變量對(duì)因變量的相對(duì)重要性， 比相關(guān)分析更準(zhǔn)確， 但在表型相關(guān)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行通徑分析和決定系數(shù)分析時(shí)， 只有當(dāng)回歸分析中的R2≥0.85， 才能表明已經(jīng)找到了影響依變量的主要自變量[29-30]． 在本研究中， 雌性禾花鯉軀干長、 眼間距、 體寬、 尾柄高和體高對(duì)體質(zhì)量的共同決定系數(shù)為0.952， 說明通過通徑分析篩選的5個(gè)形態(tài)性狀是影響雌性禾花鯉體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀． 這一結(jié)果與齊口裂腹魚[28]、 花鱸(Lateolabraxjaponicus)[31]和哲羅鮭(Huchotaimen)[32]等的研究結(jié)果相似， 影響體質(zhì)量的形態(tài)性狀集中在魚體的長度、 高度和寬度方面． 雄性禾花鯉中， 體高、 全長和尾柄高對(duì)體質(zhì)量的共同決定系數(shù)為0.959， 同樣表明通過通徑分析篩選得到的3個(gè)性狀是影響雄性禾花鯉體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀． 周康奇等[15]對(duì)體質(zhì)量為50 g左右的禾花鯉幼魚的研究表明， 影響體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀是全長、 體長、 體高和頭長， 與本文對(duì)20月齡禾花鯉研究結(jié)果有一定的差距． 這或許表明， 在不同的生長階段， 影響魚類體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀也會(huì)發(fā)生較大的改變． 劉瑩等[33]對(duì)6月齡和14月齡大菱鲆的研究也表明， 隨著生長階段的變化， 影響魚類體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀會(huì)發(fā)生較大的改變． 在云龍斑(Yunlonggrouper)[34]、 大瀧六線魚(Hexagrammosotakii)[26]的研究中也出現(xiàn)類似的結(jié)果． 因此， 在借助外部形態(tài)性狀更加準(zhǔn)確地評(píng)估魚類生產(chǎn)性能時(shí)， 應(yīng)根據(jù)研究目的的不同合理挑選評(píng)估參數(shù)．

3.3 分析方法的選擇

運(yùn)用相關(guān)分析、 回歸分析和通徑分析研究形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的影響時(shí)， 對(duì)樣本量要求較高， 一般而言， 樣本量通常是自變量的15倍以上[24]． 這就導(dǎo)致了在研究樣本量較少的實(shí)驗(yàn)對(duì)象時(shí)， 分析結(jié)果不盡準(zhǔn)確． 在本次研究中， 將206尾禾花鯉分為雌性132尾， 雄性74尾， 樣本量小于自變量的15倍(160尾)， 故本研究在使用相關(guān)分析、 回歸分析和通徑分析的基礎(chǔ)上， 使用灰色關(guān)聯(lián)度分析對(duì)不同性別的禾花鯉形態(tài)性狀與體質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行了分析． 通徑分析結(jié)果表明， 影響雌性禾花鯉體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀是軀干長、 眼間距、 體寬、 尾柄高和體高， 與灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果不盡相同， 但兩種分析方法都表明軀干長和眼間距對(duì)體質(zhì)量的影響較大． 而對(duì)于雄性禾花鯉而言， 在通徑分析中， 影響雄性禾花鯉體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀是體高、 全長和尾柄高． 灰色關(guān)聯(lián)分析顯示， 與雄性禾花鯉體質(zhì)量關(guān)聯(lián)度較高的性狀是頭高、 眼徑、 全長和頭長等． 故在對(duì)雌性禾花鯉進(jìn)行選育的過程中， 可以軀干長和眼間距為主要參考指標(biāo)； 在雄性禾花鯉選育的過程中， 可以全長為主要參考指標(biāo)．