克氏原螯蝦形態(tài)性狀、體質(zhì)量與懷卵量的通徑分析

摘 要 為了確定影響克氏原螯蝦懷卵量的主要數(shù)量性狀，隨機(jī)選取60尾性成熟雌蝦，測(cè)量其體長(zhǎng)（X1）、螯長(zhǎng)（X2）、額劍長(zhǎng)（X3）、頭胸甲長(zhǎng)（X4）、頭胸甲寬（X5）、頭胸甲高（X6）、腹部寬（X7）、腹部長(zhǎng)（X8）、尾節(jié)長(zhǎng)（X9）、尾扇長(zhǎng)（X10）、體質(zhì)量（X11）等11個(gè)數(shù)量性狀，統(tǒng)計(jì)懷卵量（Y1），采用相關(guān)分析、回歸分析和通徑分析方法，分析主要數(shù)量性狀對(duì)懷卵量的影響。結(jié)果顯示：懷卵量具有較大的選擇潛力；克氏原螯蝦的各數(shù)量性狀之間及其數(shù)量性狀與懷卵量的相關(guān)性均為正相關(guān)，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.01）；運(yùn)用逐步回歸方法，建立了各數(shù)量性狀對(duì)懷卵量的最優(yōu)回歸方程為Y1=-482.024+11.492 X11-26.305 X10+42.426 X5， R2=0.854；通徑分析和決定系數(shù)分析表明，頭胸甲寬、體質(zhì)量和尾扇長(zhǎng)是影響克氏原螯蝦懷卵量的主要性狀。結(jié)果可為克氏原螯蝦良種選育提供理論依據(jù)和測(cè)度指標(biāo)。

關(guān)鍵詞 克氏原螯蝦；形態(tài)性狀；體質(zhì)量；懷卵量；通徑分析

中圖分類號(hào)：S917.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.01.053

克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）俗稱小龍蝦，隸屬甲殼綱（Crustacea）十足目（Decapoda）螯蝦科（Cambaridae）原螯蝦屬（Procambams），原產(chǎn)地為美國(guó)的南部和墨西哥的北部[1]。因其獨(dú)特的風(fēng)味、較高的商品價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，深受人們的喜愛(ài)，消費(fèi)市場(chǎng)持續(xù)擴(kuò)大，人工養(yǎng)殖發(fā)展迅猛，已成為我國(guó)水產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量最高的甲殼類水產(chǎn)動(dòng)物之一[2-4]。《中國(guó)小龍蝦產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2023）》顯示，2022年，我國(guó)小龍蝦養(yǎng)殖面積1 866 667 hm2，產(chǎn)量289.07萬(wàn)t，同比分別增長(zhǎng)7.69%和9.76% [4]。然而，目前克氏原螯蝦種業(yè)的基礎(chǔ)研究與技術(shù)研發(fā)嚴(yán)重滯后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在人工繁殖和人工育苗時(shí)存在抱卵和懷卵量小、孵化率低等問(wèn)題，導(dǎo)致優(yōu)良苗種供給能力嚴(yán)重不足，制約了克氏原螯蝦的產(chǎn)業(yè)發(fā)展[5]。

研究克氏原螯蝦的繁殖生物學(xué)，以及對(duì)克氏原螯蝦進(jìn)行繁育相關(guān)性狀的選擇育種是有效解決克氏原螯蝦人工繁育的方法之一。懷卵量是克氏原螯蝦重要的繁殖性狀，是其繁殖力的主要體現(xiàn)，在克氏原螯蝦繁育過(guò)程中，其個(gè)體繁育力的大小尚未建立具體的量化標(biāo)準(zhǔn)，往往根據(jù)其規(guī)格的大小估計(jì)其懷卵量，缺少科學(xué)的量化指標(biāo)。雖然生物體繁殖力的大小一般無(wú)法進(jìn)行直觀的判斷，但可以通過(guò)其他直觀性和可度量的性狀，研究他們與繁殖性狀的相關(guān)性，篩選出與生物體的繁殖性狀關(guān)聯(lián)性大的性狀，從而間接地對(duì)繁殖力進(jìn)行評(píng)估，更好地輔助選育工作 [6]。目前鮮見關(guān)于克氏原螯蝦數(shù)量性狀與懷卵量的相關(guān)性研究，本文在克氏原螯蝦的繁殖階段，隨機(jī)抽取性成熟的雌性克氏原螯蝦，分析其形態(tài)性狀、體質(zhì)量對(duì)懷卵性狀的影響，以期為輔助克氏原螯蝦的親本選擇、懷卵量的科學(xué)預(yù)測(cè)提供參考依據(jù)，進(jìn)而提高克氏原螯蝦的人工育苗技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)用克氏原螯蝦為稻田養(yǎng)殖群體，來(lái)源于安徽光世農(nóng)業(yè)科技有限公司，均發(fā)育成熟、形態(tài)完整且活力良好，隨機(jī)取60尾卵巢發(fā)育至后期的性成熟雌蝦（卵粒茶色或棕黑色）。

1.2" 各性狀測(cè)量方法

用游標(biāo)卡尺測(cè)量每尾性成熟克氏原螯蝦的體長(zhǎng)（X1）、螯長(zhǎng)（X2）、額劍長(zhǎng)（X3）、頭胸甲長(zhǎng)（X4）、頭胸甲寬（X5）、頭胸甲高（X6）、腹部寬（X7）、腹部長(zhǎng)（X8）、尾節(jié)長(zhǎng)（X9）、尾扇長(zhǎng)（X10），測(cè)量精度為0.01 mm，具體測(cè)量方法參考彭波等 [7] 的方法。用濾紙擦干體表水分，然后用電子天平稱體質(zhì)量（X11），精度為0.01 g。手工法輕輕剝離全部卵塊，放入分散液中使其散開，然后利用體視顯微鏡全部計(jì)數(shù)每尾蝦的懷卵量（Y1），并計(jì)算相對(duì)懷卵量（Y2），相對(duì)懷卵量的計(jì)算公式為

Y2=[Y1／X11] （1）

1.3" 數(shù)據(jù)分析方法

用Excel 2019軟件分析性成熟雌性克氏原螯蝦各性狀測(cè)量數(shù)據(jù)，得到其平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)。用SPSS 22.0軟件對(duì)懷卵量數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，對(duì)各數(shù)量性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，并采用多元逐步回歸方法構(gòu)建方程，剔除對(duì)懷卵量不顯著的可度量性狀，然后對(duì)顯著的性狀進(jìn)行通徑分析，計(jì)算決定系數(shù)[6]。具體數(shù)據(jù)計(jì)算參考杜家菊等[8]的方法。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 數(shù)量性狀的描述統(tǒng)計(jì)

性成熟雌性克氏原螯蝦各性狀平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)如表1，克氏原螯蝦懷卵量（Y1）、相對(duì)懷卵量（Y2）分別為462.02粒、14.23粒，其變異系數(shù)分別為28.30%、12.04%。

2.2" 相關(guān)性分析

性成熟雌性克氏原螯蝦各數(shù)量性狀間的相關(guān)性分析如表2。除相對(duì)懷卵量外，各數(shù)量性狀間的相關(guān)性均為正相關(guān)且達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.01），其中頭胸甲寬（X5）與體質(zhì)量（X11）的相關(guān)性最強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.957。各性狀與懷卵量（Y1）的相關(guān)系數(shù)為0.558～0.897，其中與懷卵量相關(guān)性最大的為體質(zhì)量（X11），為0.897，其次為頭胸甲寬（X5）。

2.3" 多元回歸分析

以克氏原螯蝦的懷卵量為因變量，其形態(tài)性狀和體質(zhì)量為自變量，進(jìn)行逐步回歸分析，建立的克氏原螯蝦形態(tài)性狀、體質(zhì)量與其懷卵量的最優(yōu)回歸方程為

Y1=-482.024+11.492 X11-26.305 X10+42.426 X5，R2=0.854

經(jīng)F檢驗(yàn)，方程的顯著性達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.01），表明建立的回歸方程成立。方程回歸系數(shù)檢驗(yàn)見表3，其截距和回歸系數(shù)均達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.05），表明方程的頭胸甲寬（X5）、體質(zhì)量（X11）、尾扇長(zhǎng)（X10）和懷卵量（Y1）之間為顯著的線性關(guān)系。

2.4" 通徑分析

克氏原螯蝦各性狀對(duì)懷卵量（Y1）的通徑分析結(jié)果見表4，對(duì)懷卵量直接作用最大的是頭胸甲寬（X5），直接通徑系數(shù)為0.624，其次是體質(zhì)量（X11）?？耸显r各性狀對(duì)懷卵量的間接影響均大于直接作用，頭胸甲寬（X5）通過(guò)體質(zhì)量（X11）對(duì)懷卵量的間接影響最大，間接通徑系數(shù)為0.597。

2.5" 決定系數(shù)

克氏原螯蝦形態(tài)性狀、體質(zhì)量對(duì)其懷卵量的決定系數(shù)見表5，對(duì)懷卵量決定程度最高的是頭胸甲寬（X5），決定系數(shù)為0.389，其次是體質(zhì)量（X11），決定系數(shù)為0.308；克氏原螯蝦的頭胸甲寬和體質(zhì)量對(duì)懷卵量的共同決定程度最大，決定系數(shù)達(dá)到了0.663。

3" 討論與結(jié)論

3.1" 影響克氏原螯蝦懷卵量的主要性狀的確定

相關(guān)分析表明，除相對(duì)懷卵量外，克氏原螯蝦各形態(tài)性狀、體質(zhì)量與懷卵量之間的相關(guān)性均為正相關(guān)，且達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.01），說(shuō)明克氏原螯蝦各形態(tài)性狀和體質(zhì)量對(duì)懷卵量均產(chǎn)生了一定程度的影響，且隨著個(gè)體規(guī)格增大其懷卵量有增加的趨勢(shì)。這與紅螯螯蝦[9]、青蝦[10]、中國(guó)對(duì)蝦[11]等蝦類的個(gè)體大小與懷卵量相關(guān)性研究的結(jié)果類似，即同一種類較大的親體通常具有較高的懷卵量，懷卵量與其個(gè)體規(guī)格呈正相關(guān)。

單一的相關(guān)分析只能簡(jiǎn)單得出兩個(gè)變量間的相關(guān)系數(shù)，在有多變量的情況下，則不能夠完全反映出變量之間的真實(shí)相關(guān)程度，因?yàn)槠渲锌赡芎衅渌兞繋?lái)的間接影響或效應(yīng)[12]，而通徑分析可以將因變量和自變量之間的相關(guān)程度拆分成直接影響和間接影響，進(jìn)而找到影響因變量的最主要的自變量[6， 13]。本研究通過(guò)通徑分析和決定系數(shù)分析，得出頭胸甲寬為影響克氏原螯蝦懷卵量直接作用和決定程度最大的性狀，其次為體質(zhì)量，表明克氏原螯蝦的頭胸甲寬和體質(zhì)量是影響其懷卵量的兩個(gè)主要性狀。王志錚等在研究日本沼蝦的表型性狀對(duì)其個(gè)體繁殖力影響效應(yīng)時(shí)指出，在繁殖時(shí)期，蝦類頭胸部的表型性狀可以決定其營(yíng)養(yǎng)的利用和轉(zhuǎn)化效率，進(jìn)而對(duì)個(gè)體的繁殖力產(chǎn)生影響[14]。這是因?yàn)槲r類的頭胸部在其生命代謝活動(dòng)中具有十分重要的作用，是其攝食、感覺(jué)、消化和排泄等的中心，這也可能是本研究中克氏原螯蝦頭胸甲寬是影響懷卵量主要性狀的原因之一。

相關(guān)指數(shù)（R2）表示利用回歸方程進(jìn)行預(yù)測(cè)的可靠程度，當(dāng)R2≥0.85時(shí)說(shuō)明影響因變量的主要自變量已經(jīng)成功找出[15]。在本研究中，所建立的克氏原螯蝦形態(tài)性狀、體質(zhì)量與懷卵量的回歸方程的相關(guān)指數(shù)為0.854，略大于0.85，說(shuō)明其余沒(méi)有測(cè)量的或去除的性狀影響較小，保留的頭胸甲寬、體質(zhì)量和尾扇長(zhǎng)是影響克氏原螯蝦懷卵量的主要性狀。另外，逐步回歸方程的回歸系數(shù)檢驗(yàn)和回歸方差分析均達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，進(jìn)一步驗(yàn)證了方程的可靠性[6]，說(shuō)明方程中的頭胸甲寬、體質(zhì)量和尾扇長(zhǎng)可以作為影響克氏原螯蝦懷卵量的主要因素。

3.2" 對(duì)人工繁育和選擇育種的指導(dǎo)意義

本研究為了消除環(huán)境等因素對(duì)懷卵量的影響，克氏原螯蝦的養(yǎng)殖環(huán)境及投喂飼料均是相同的，說(shuō)明大規(guī)格克氏原螯蝦懷卵量高于小規(guī)格的可能原因是遺傳因素決定的。在水產(chǎn)動(dòng)物的遺傳育種中，性狀的變異程度常常作為人工選擇的重要參考依據(jù)，變異程度越大的性狀，其選擇潛力也越大[16-17]。通過(guò)比較克氏原螯蝦各形態(tài)性狀、體質(zhì)量和懷卵量的變異程度，發(fā)現(xiàn)懷卵量的變異系數(shù)高于其他數(shù)量性狀，表明懷卵量具有較大的人工選擇潛力，在克氏原螯蝦的良種選擇和人工繁育過(guò)程中，可作為選擇的指標(biāo)。

克氏原螯蝦的懷卵量可以決定抱卵量、孵化量、出苗量和苗質(zhì)量，影響其人工繁殖的產(chǎn)出和效率，摸清克氏原螯蝦的懷卵量對(duì)選擇育種和指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)有非常重要的意義，但是由于懷卵量不易直接測(cè)量，只能進(jìn)行間接選擇，普遍采用的方法是建立懷卵量與形態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系式，而后測(cè)量相應(yīng)的形態(tài)參數(shù)便可以計(jì)算出其懷卵量[18]。在本研究中，通徑分析和決定系數(shù)分析的結(jié)果一致，認(rèn)為在克氏原螯蝦選擇育種中，為提高懷卵量，應(yīng)以頭胸甲寬、體質(zhì)量和尾扇長(zhǎng)作為目標(biāo)性狀進(jìn)行選擇，也可以根據(jù)建立的逐步回歸方程來(lái)預(yù)測(cè)克氏原螯蝦的懷卵量。

克氏原螯蝦作為我國(guó)養(yǎng)殖產(chǎn)量最高的甲殼類之一，具有重要的價(jià)值，但與其他蝦類相比，克氏原螯蝦的絕對(duì)懷卵量和體質(zhì)量相對(duì)懷卵量較小[19]，范忠剛等[20]研究發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦的懷卵量為25 740粒/尾，體質(zhì)量相對(duì)懷卵量為976.2粒·g-1；中國(guó)對(duì)蝦的個(gè)體平均懷卵量為1 074 323粒，平均體質(zhì)量相對(duì)懷卵量為12 115粒·g-1[11]；日本沼蝦的體質(zhì)量相對(duì)懷卵量在600～700粒·g-1之間[21]，而克氏原螯蝦的懷卵量?jī)H約有100～1 500粒，體質(zhì)量相對(duì)懷卵量約為8～35粒/尾[19，22-25]，所以提高克氏原螯蝦懷卵量、抱卵率和孵化率顯得尤其重要。另外，影響克氏原螯蝦懷卵量和性腺發(fā)育的因素很多，除了親本規(guī)格外，還有生態(tài)環(huán)境中的物理因子（溫度、光照、水位等）、親本的營(yíng)養(yǎng)狀況及親本來(lái)源等[26-28]，因此在克氏原螯蝦親本培育過(guò)程中，除了選擇體質(zhì)量大、頭胸甲寬的雌蝦進(jìn)行育苗外，還應(yīng)提供適宜的生態(tài)環(huán)境和豐富優(yōu)質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)，這樣才有利于提高克氏原螯蝦的繁殖能力和苗種的生產(chǎn)能力。

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（責(zé)任編輯：敬廷桃）

收稿日期：2023-08-05

基金項(xiàng)目：安徽省重點(diǎn)研究與開發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（202104a06020006）；安徽省財(cái)政農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目（2022ZH008）。

作者簡(jiǎn)介：陳靜（1985—），碩士，助理研究員，主要從事水產(chǎn)健康養(yǎng)殖研究。E-mail：chenjingok5@163.com。

*為通信作者，E-mail：hejixiang813@126.com。