暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量與形態(tài)性狀的相關(guān)與通徑分析

孫偵龍，宗巍巍，韓世詢，吳愛(ài)君，葉建華

[1.江蘇中洋集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南通 226600；2.中洋種業(yè)（江蘇）有限公司，江蘇 南通 226600]

暗紋東方鲀（Takifugu fasciatus）是我國(guó)傳統(tǒng)名貴和特色魚(yú)類，為“長(zhǎng)江三鮮”之首，魚(yú)肉豐腴鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富，具有很高的食用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值以及文化價(jià)值[1]。由于野生暗紋東方鲀體內(nèi)含有劇毒的神經(jīng)毒素——河鲀毒素[2-3]，我國(guó)相關(guān)法律法規(guī)明令禁止人們食用包括暗紋東方鲀?cè)趦?nèi)的野生河鲀。隨著2014年國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)批準(zhǔn)了養(yǎng)殖暗紋東方鲀?yōu)樾率称吩稀?016年原農(nóng)業(yè)部與原國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局有條件放開(kāi)了養(yǎng)殖暗紋東方鲀的加工經(jīng)營(yíng)，人們對(duì)養(yǎng)殖暗紋東方鲀的消費(fèi)需求越發(fā)旺盛，暗紋東方鲀養(yǎng)殖規(guī)模也快速擴(kuò)大。2021年，全國(guó)暗紋東方鲀養(yǎng)殖產(chǎn)量為14 559 t[4]，達(dá)到2014年暗紋東方鲀養(yǎng)殖產(chǎn)量的3.02 倍[5]。

在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)中，良種是養(yǎng)殖成功的先決條件和基礎(chǔ)。對(duì)于養(yǎng)殖對(duì)象而言，生長(zhǎng)速度往往是重要的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。因此，養(yǎng)殖對(duì)象的體質(zhì)量成為選育的重要目標(biāo)性狀[6]。然而，實(shí)際操作中，測(cè)量體質(zhì)量容易受到客觀環(huán)境因素干擾，影響選育效果。通徑分析是在相關(guān)分析的基礎(chǔ)上，研究形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量直接與間接作用的關(guān)系及重要性，該方法目前已在翹嘴鱖（Siniperca chuatsi）[7]、克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）[8]、波行龍蝦（Panulirus homarus）[9]、紫石房蛤（Saxidomus punpuratus）等眾多魚(yú)、蝦、貝等水產(chǎn)品種選育實(shí)踐中證明可行[10]。孟乾等[11]通過(guò)通徑分析表明，體長(zhǎng)、體高和尾柄高是影響4月齡斑石鯛（Oplegnathus punctatus）體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀；韋嬪媛等[12]通過(guò)通徑分析表明，選育高產(chǎn)香港牡蠣（Crassostrea hongkongensis）時(shí)，應(yīng)以殼高這一形態(tài)性狀為主要選育參考指標(biāo)。張年國(guó)等[13]研究表明，在脊尾白蝦（Exopalaemon carinicauda）低鹽種群親本選育時(shí)，應(yīng)以尾節(jié)長(zhǎng)和頭胸甲長(zhǎng)為重點(diǎn)選擇性狀；文獻(xiàn)[14-15]研究顯示，相關(guān)的通徑分析，對(duì)水產(chǎn)良種選育具有重要的指導(dǎo)意義和科學(xué)價(jià)值。

目前，對(duì)暗紋東方鲀的研究主要集中在人工繁養(yǎng)殖技術(shù)[16]、河鲀毒素控毒與利用[17]、性別控制[18]及基因?qū)W[19]等方面，關(guān)于暗紋東方鲀體質(zhì)量與形態(tài)性狀之間相互關(guān)系相關(guān)的育種基礎(chǔ)研究還未見(jiàn)報(bào)道?，F(xiàn)以40日齡暗紋東方鲀幼魚(yú)為研究對(duì)象，利用相關(guān)分析和通徑分析，研究影響其體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀，并結(jié)合逐步回歸分析，建立形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的回歸方程，以期為暗紋東方鲀?nèi)斯みx育尋找有效形態(tài)性狀指標(biāo)，指導(dǎo)暗紋東方鲀?nèi)斯みx育。

1 材料與方法

1.1 時(shí)間與地點(diǎn)

2023年1月29日。地點(diǎn)位于江蘇中洋集團(tuán)股份有限公司海安總部基地。

1.2 材料

暗紋東方鲀幼魚(yú)由江蘇中洋集團(tuán)股份有限公司旗下養(yǎng)殖公司提供。隨機(jī)選取40日齡暗紋東方鲀幼魚(yú)約350 尾，暫養(yǎng)于公司研發(fā)中心試驗(yàn)桶內(nèi)。暫養(yǎng)條件與公司苗種培育池保持一致，水溫24～25 ℃，ρ（溶解氧）＞5 mg/L。暫養(yǎng)期間不投喂飼料，每日換水30%。

1.3 指標(biāo)測(cè)量

暫養(yǎng)48 h 后，用麻醉劑MS-222 麻醉暗紋東方鲀幼魚(yú)，測(cè)定其體質(zhì)量（Y）以及10 個(gè)形態(tài)性狀:全長(zhǎng)（X1）、體長(zhǎng)（X2）、頭長(zhǎng)（X3）、吻長(zhǎng)（X4）、口裂（X5）、眼間距（X6）、軀干長(zhǎng)（X7）、體高（X8）、尾柄長(zhǎng)（X9）、尾柄高（X10）。體質(zhì)量采用電子天平（上海友聲，BS300+）稱量，精確到0.01 g；形態(tài)性狀采用數(shù)顯游標(biāo)卡尺（浙江得力，DL 312150）測(cè)量，精確到0.01 mm。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理根據(jù)文獻(xiàn)[20]的方法，采用SPSS Statistics 17.0 軟件包，對(duì)暗紋東方鲀幼魚(yú)的體質(zhì)量與形態(tài)性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)以及相關(guān)分析、通徑分析，得到相關(guān)系數(shù)、通徑系數(shù)等，確定其各形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的直接和間接作用。然后通過(guò)逐步引入-剔除法，構(gòu)建暗紋東方鲀幼魚(yú)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的多元回歸方程，并進(jìn)行偏回歸系數(shù)檢驗(yàn)。變異系數(shù)（CV）的計(jì)算公式為:

形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的決定系數(shù)，根據(jù)文獻(xiàn)[21]的計(jì)算方法。單個(gè)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量決定系數(shù)（dj）計(jì)算公式為:

式中:Pj——單個(gè)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的通徑系數(shù)。

2 個(gè)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的共同決定系數(shù)（dij）計(jì)算公式為:

式中:Pi、Pj——某2 個(gè)形態(tài)性狀分別對(duì)體質(zhì)量的通徑系數(shù)；

rij——某2 個(gè)形態(tài)性狀的相關(guān)系數(shù)。

采用SPSS Statistics 17.0 軟件進(jìn)行多遠(yuǎn)回歸分析時(shí)，使用的因變量數(shù)據(jù)，需要服從正態(tài)分布。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)樣本數(shù)量（n）= 328，＞30，屬于大樣本，因此采用Kolmogorov-Smirnov（K-S）方法進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)。結(jié)果表明，K-S 統(tǒng)計(jì)量為0.045，顯著水平P=0.20，＞0.05，因此，因變量（Y）服從正態(tài)分布，可以進(jìn)行回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量以及形態(tài)性狀

暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量以及形態(tài)性狀統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果見(jiàn)表1。由表1 可見(jiàn)，暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量的CV 為34.95%，大于所選的10 個(gè)形態(tài)性狀的變異系數(shù)值（11.15%～17.02%）。

表1 暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量以及10 各個(gè)形態(tài)形狀參數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果（n=328）

2.2 暗紋東鲀幼魚(yú)體質(zhì)量與各個(gè)形態(tài)性狀間的相關(guān)分析

對(duì)暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量以及各個(gè)形態(tài)性狀間進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2 可見(jiàn)，暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量以及各個(gè)形態(tài)性狀間的相關(guān)性，均達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），其中，10 個(gè)形態(tài)性狀中，與Y 相關(guān)性最大的形態(tài)性狀為X1，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.915，與Y 相關(guān)性最小的形態(tài)性狀為X4，相關(guān)系數(shù)為0.491；10 個(gè)形狀性狀之間，X1與X2之間的相關(guān)性最大，相關(guān)系數(shù)為0.845，X4與X8之間的相關(guān)性最小，相關(guān)系數(shù)僅為0.282。

表2 暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量及各個(gè)形態(tài)性狀之間的相關(guān)系數(shù)①

2.3 暗紋東方鲀幼魚(yú)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的通徑分析

暗紋東方鲀幼魚(yú)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的通徑分析結(jié)果見(jiàn)表3。由表3 可知，通過(guò)提供選擇暗紋東方鲀幼魚(yú)形態(tài)性狀，采用逐步剔除法得到了7 個(gè)模型。其中，模型中決定系數(shù)（R2）隨著形態(tài)性狀的引入開(kāi)始提高，即引入的形態(tài)性狀，對(duì)暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量的作用在增大。

表3 暗紋東方鲀幼魚(yú)形態(tài)性狀模型摘要結(jié)果

在模型7 中，R2=0.882，保留了X1、X4、X5、X6、X7、X8和X97 個(gè)形態(tài)性狀。

暗紋東方鲀幼魚(yú)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量相關(guān)系數(shù)分解匯總見(jiàn)表4。由表4 可見(jiàn)，保留的7 個(gè)形態(tài)性狀對(duì)暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量通徑系數(shù)大小依次為:X1、X6、X8、X4、X5、X7、X9。表明X1對(duì)暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量影響的直接作用最大，而X9對(duì)暗紋東方鲀體質(zhì)量影響的直接作用最小。從間接通徑系數(shù)中可以發(fā)現(xiàn)，形態(tài)性狀X4、X5、X6、X7、X8和X9，均通過(guò)X1對(duì)暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量有一定的影響，且X1對(duì)體質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)（0.915）是所有形態(tài)性狀中最高的，因此，X1是對(duì)暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量影響最大的形態(tài)性狀。

表4 暗紋東方鲀幼魚(yú)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量相關(guān)系數(shù)分解匯總

2.4 暗紋東方鲀形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量決定作用

通過(guò)決定系數(shù)公式計(jì)算，可得到暗紋東方鲀幼魚(yú)單個(gè)性狀和2 個(gè)性狀對(duì)體質(zhì)量的決定系數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表5。由表5 可知，單個(gè)形態(tài)性狀和2 個(gè)形態(tài)性狀決定系數(shù)綜合為0.882，其中，單個(gè)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量決定程度最高的為X1（決定系數(shù)為0.194），2 個(gè)性狀對(duì)體質(zhì)量決定程度最高的為X1和X6（決定系數(shù)為0.112），說(shuō)明了X1對(duì)暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量起主要決定作用。

表5 暗紋東方鲀幼魚(yú)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量決定系數(shù)

2.5 多元回歸方程的建立

以暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量為因變量，形態(tài)性狀為自變量，選其偏回歸平方和貢獻(xiàn)量最大的變量，用方差比檢驗(yàn)顯著性，見(jiàn)表6。由表6 可見(jiàn)，暗紋東方鲀幼魚(yú)X1（t=8.747，P=0.000，＜0.01）、X4（t=4.733，P=0.000，＜0.01）、X5（t=3.166，P=0.002，＜0.01）、X6（t=4.332，P=0.000，＜0.01）和X8（t= 4.388，P=0.000，＜0.01）5 個(gè)形態(tài)性狀回歸關(guān)系達(dá)極顯著差異水平，X7（t=2.400，P=0.017，＜0.05）、X（9t= 2.319，P=0.021，＜0.05）2 個(gè)形態(tài)性狀回歸關(guān)系達(dá)顯著差異水平，這表明上述7 個(gè)形態(tài)性狀可保留在多元回歸方程中。根據(jù)表6 中的相關(guān)參數(shù)，建立暗紋東方鲀幼魚(yú)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的多元回歸方程為:Y=-6.083+0.086X1+0.129X4+0.192X5+0.103X6+0.047X7+0.123X8+0.075X（9R2=0.882）。多元回歸方程的回歸關(guān)系達(dá)極顯著水平（F=342.738，P=0.000，＜0.01）（表7）。

表6 偏回歸系數(shù)和回歸常數(shù)的顯著性檢驗(yàn)

表7 多元回歸方程的方差分析

3 討論

相關(guān)分析主要關(guān)注變量之間的相關(guān)性，但是結(jié)果有一定的局限性，不能確定變量之間的因果關(guān)系，只能描述變量之間的關(guān)聯(lián)程度[22]。通徑系數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)化回歸方程中的偏回歸系數(shù)，其值可以為正、負(fù)或零，表示變量之間的正向關(guān)系、負(fù)向關(guān)系或沒(méi)有關(guān)系。通徑系數(shù)的絕對(duì)值越大，表示變量之間的關(guān)系越強(qiáng)，在數(shù)據(jù)處理中，優(yōu)于相關(guān)分析和多元回歸分析[23]。通徑分析則通過(guò)建立一個(gè)預(yù)測(cè)模型，包含了多個(gè)自變量、中介變量和因變量，能夠全面直觀地評(píng)估直接和間接效應(yīng)，突出反映不同形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量影響的重要性[24]。多元回歸分析能進(jìn)行變量之間因果關(guān)系的推斷，但需要控制其他變量和考慮潛在的反向因果關(guān)系。

3.1 暗紋東方鲀幼魚(yú)形態(tài)性狀與體質(zhì)量相關(guān)性分析

在對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)象人工選育時(shí)，人們通常將體質(zhì)量作為重要的選育指標(biāo)之一，同時(shí)結(jié)合多種形態(tài)性狀進(jìn)行輔助選擇，以期得到最優(yōu)養(yǎng)殖對(duì)象[25]。本試驗(yàn)中，暗紋東方鲀體質(zhì)量的CV（34.95%）遠(yuǎn)大于形態(tài)性狀的CV（11.15%～17.02%），表明體質(zhì)量可作為暗紋東方鲀重要選育指標(biāo)之一。暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量與10 個(gè)形態(tài)性狀相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），即本研究中統(tǒng)計(jì)分析的形態(tài)形狀均間接對(duì)暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量產(chǎn)生了影響，表明進(jìn)行更深入的統(tǒng)計(jì)分析具有積極意義，這與對(duì)小黃魚(yú)（Pseudosciaena polyactis）[26]、大黃魚(yú)（Larimichthys crocea）[27]、大口黑鱸（Micropterus salmoides）[28]等養(yǎng)殖品種的研究結(jié)果一致。

3.2 影響暗紋東方鲀幼魚(yú)體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀

一般來(lái)說(shuō)，相關(guān)分析僅考慮了變量間的直接關(guān)系，而忽略了變量間的相互影響和間接關(guān)系，這可能會(huì)導(dǎo)致相關(guān)分析的結(jié)果具有片面性，所以，有必要在相關(guān)分析的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行更深入的通徑分析和多元回歸分析[29]。為克服多變量研究中的多重線性干擾，通常采用逐步引入-剔除法去除偏回歸平方和不顯著的自變量，把保留的形態(tài)性狀逐步引入多元回歸方程中[30]，在此基礎(chǔ)上，當(dāng)各自變量對(duì)因變量的單個(gè)決定系數(shù)以及兩性狀決定系數(shù)的總和（表示為∑d，數(shù)值=R2）≥0.85 時(shí)，可得出結(jié)論:已經(jīng)找到對(duì)因變量產(chǎn)生主要影響的自變量[31-32]。

由表3 可見(jiàn)，本試驗(yàn)采用逐步引入-剔除法構(gòu)建了最優(yōu)模型，該模型保留了暗紋東方鲀幼魚(yú)X1、X4、X5、X6、X7、X8、X97 個(gè)形態(tài)性狀。由表5 可知，模型保留的7 個(gè)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的總決定系數(shù)為0.882＞0.85，表明X1、X4、X5、X6、X7、X8、X97 個(gè)形態(tài)性狀，是對(duì)暗紋東方鲀體質(zhì)量產(chǎn)生主要影響的變量。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合通徑分析的結(jié)果，構(gòu)建了暗紋東方鲀幼魚(yú)7 個(gè)形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的多元回歸方程為:Y=-6.083+0.086X1+0.129X4+0.192X5+0.103X6+0.047X7+0.123X8+0.075X9。由表4 可知，X1直接通徑系數(shù)（0.440）遠(yuǎn)大于其余形態(tài)性狀直接通徑系數(shù)（0.074～0.156）；X4、X5、X6、X7、X8和X9通過(guò)X1對(duì)體質(zhì)量產(chǎn)生的間接通徑系數(shù)均大于對(duì)應(yīng)各形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的直接通徑系數(shù)，表明在暗紋東方鲀?nèi)斯みx育過(guò)程中，可選擇X1作為關(guān)鍵形態(tài)性狀指標(biāo)，而X4、X5、X6、X7、X8和X9可作為輔助形態(tài)性狀指標(biāo)。暗紋東方鲀的全長(zhǎng)指標(biāo)數(shù)值越大，說(shuō)明該暗紋東方鲀個(gè)體的幾何空間越大，越有利于機(jī)體自身營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)累積存貯，其對(duì)應(yīng)體質(zhì)量也越大[33]。王新安等[34]在紅鰭東方鲀（Takifugu rubripes）類似研究中也有相同的發(fā)現(xiàn)。

在暗紋東方鲀以體質(zhì)量為目標(biāo)的良種選育中，可考慮以全長(zhǎng)為主，吻長(zhǎng)、口裂、眼間距、軀干長(zhǎng)、體高和尾柄長(zhǎng)為輔進(jìn)行選擇。