太平洋牡蠣和葡萄牙牡蠣養(yǎng)殖群體數(shù)量性狀比較分析

林清，王亞駿，王迪文，鄭懷平，劉合露，孫澤偉，陳興強(qiáng)

（1.汕頭大學(xué) 廣東省海洋生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 汕頭 515063；2.廣東高校亞熱帶海水貝藻養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心，廣東 汕頭 515063；3.潮州市饒平縣水產(chǎn)技術(shù)推廣站，廣東 潮州 515722）

太平洋牡蠣（Crassostrea gigas） 和葡萄牙牡蠣（C.angulata） 均是我國(guó)優(yōu)良的養(yǎng)殖品種。這兩種牡蠣在中國(guó)都有自然分布，其中太平洋牡蠣主要分布在北方沿海，而葡萄牙牡蠣則在我國(guó)的南北方沿海均有分布（Guo，2009）。盡管《中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》中沒有區(qū)分牡蠣的具體種類，但估計(jì)中國(guó)太平洋牡蠣的產(chǎn)量約占牡蠣總產(chǎn)量的1/3。而葡萄牙牡蠣主要在我國(guó)南方沿海養(yǎng)殖，其產(chǎn)量甚至高于太平洋牡蠣。

太平洋牡蠣與葡萄牙牡蠣由于在形態(tài)和同工酶上的極其相似，曾被誤分類為同一物種（Menzel，1974）。但是，Leit?o 等（1999） 運(yùn)用G 顯帶技術(shù)顯示兩種牡蠣具是不同的進(jìn)化譜系，Huvet 等（1974） 認(rèn)為它們屬于不同的亞種。最新的16 SrRNA 研究表明，中國(guó)南方的僧帽牡蠣和歐洲的葡萄牙牡蠣（C.angulata） 是同一個(gè)種，現(xiàn)在統(tǒng)一稱為葡萄牙牡蠣。葡萄牙牡蠣與中國(guó)北方的太平洋牡蠣在外形上有些差異，可考慮作為太平洋牡蠣的一個(gè)亞種（Wang et al，2010）。

貝類的數(shù)量性狀主要包括殼長(zhǎng)、殼高、殼寬等形態(tài)性狀和活體重、軟體重、殼重或閉殼肌重等產(chǎn)量性狀。貝類產(chǎn)量不僅是一個(gè)受多基因調(diào)控的數(shù)量性狀，同時(shí)也受到其他數(shù)量性狀的影響。通過研究產(chǎn)量主要構(gòu)成因素的相關(guān)與通徑分析，能夠得到各數(shù)量性狀間的相關(guān)性及對(duì)產(chǎn)量的增益大小，可為遺傳育種提供理論依據(jù)。然而，由于相關(guān)分析測(cè)定的只是兩個(gè)性狀之間的密切程度，在具有多個(gè)性狀且存在相關(guān)時(shí)，這種相關(guān)只能反映其復(fù)合關(guān)系，并不能表明各個(gè)性狀對(duì)產(chǎn)量作用的原因和效應(yīng)的大小。因此，為了進(jìn)一步明確各性狀對(duì)提高產(chǎn)量的重要性，需要進(jìn)行通徑分析。目前盡管已有許多關(guān)于雙殼貝類通徑分析的報(bào)道，但不同種或群體間的通徑分析比較則沒有報(bào)道。太平洋牡蠣和葡萄牙牡蠣是兩個(gè)近緣種，在形態(tài)上既有一定的相似性，又有一定的差異，那么它們?cè)跀?shù)量性狀有無(wú)差異呢？人們對(duì)此一無(wú)所知。因此，非常有必要開展這方面的研究。本文以來自山東青島的太平洋牡蠣養(yǎng)殖群體和來自廣東汕頭的葡萄牙牡蠣養(yǎng)殖群體為對(duì)象，通過比較它們數(shù)量性狀間相關(guān)性并進(jìn)行通徑分析，旨在查明二者各數(shù)量性狀間的相關(guān)性及影響產(chǎn)量的組成因素，為遺傳育種提供理論指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 材料

受測(cè)的太平洋牡蠣和葡萄牙牡蠣分別來自山東青島和廣東汕頭的養(yǎng)殖群體。

1.2 取樣和測(cè)量方法

2010年5月20日，分別在山東青島市和廣東汕頭隨機(jī)選取140 只和179 只1 齡貝。受測(cè)的4 個(gè)數(shù)量性狀包括殼長(zhǎng)、殼寬、殼高等3 個(gè)形態(tài)性狀和1 個(gè)重量性狀（活體重），形態(tài)性狀采用游標(biāo)卡尺（精度：0.02 mm） 測(cè)量，活體重采用電子天平（精度：0.01 g） 稱量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

殼長(zhǎng)、殼高、殼寬、活體重等性狀均值采用單變量（Univariate） 統(tǒng)計(jì)處理，各性狀間的相關(guān)系數(shù)由多元相關(guān)分析求出。

以活體重Y 為因變量，以殼長(zhǎng)（x1）、殼高（x2）、殼寬（x3） 為自變量，進(jìn)行多元線性回歸分析和偏回歸系數(shù)檢驗(yàn)，然后采用逐步回歸法建立最優(yōu)的多元線性回歸方程。使用的多元回歸線性模型如下：

式中，Y 為因變量（活體重）；b0是常數(shù)項(xiàng)；bi是因變量xi對(duì)自變量的偏回歸系數(shù)。

由于偏回歸系數(shù)bi是帶單位的，單位不同就無(wú)法比較。另一方面，若xi的標(biāo)準(zhǔn)差不同，彼此間也不能比較。因此，對(duì)bi的分子和分母分別除以Y 和xi的標(biāo)準(zhǔn)差，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)化的偏回歸系數(shù)，這就是自變量xi到因變量Y 的直接通徑系數(shù)（PY·xi）[6]，可用下面的公式表示：

性狀xi通過性狀xj到因變量的間接通徑系數(shù)（Pxi·xj） 由公式Pxi·xj=rijPjy（i≠j） 計(jì)算獲得決定系數(shù)（determination coefficient，d） 是表示原因?qū)Y(jié)果的決定程度的系數(shù)，其中，單一性狀對(duì)Y 產(chǎn)生的決定系數(shù)被稱為直接決定系數(shù)（di）：dij=Piy；一性狀通過另一性狀對(duì)Y 產(chǎn)生的決定系數(shù)被稱為間接決定系數(shù)（dij）∶dij=2rijPiyPjy。

所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析均采用SAS8.0 軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 各性狀的參數(shù)分析

殼長(zhǎng)、殼寬、殼高、活體重4 個(gè)數(shù)量性狀的各種參數(shù)列于表1 中。兩種牡蠣在殼長(zhǎng)、殼寬兩性狀上都沒有顯著性差異（P ＞0.05），但太平洋牡蠣的殼高和活體重卻都顯著地大于葡萄牙牡蠣（P ＜0.05）。兩種牡蠣4 個(gè)性狀的變異系數(shù)由大到小依次均為：活體重＞殼寬＞殼高＞殼長(zhǎng)，太平洋牡蠣同一性狀的變異系數(shù)都比葡萄牙牡蠣的大。性狀的變異系數(shù)越大，可能表明品種相應(yīng)指標(biāo)可供選擇的范圍越大，選擇的潛力就越大。因此，在高產(chǎn)品種培育中，對(duì)這些性狀進(jìn)行選擇時(shí)，可以首先考慮活體重，其次殼寬、殼高，最后是殼長(zhǎng)。

2.2 各性狀間的相關(guān)分析

由表2 可知，太平洋牡蠣的4 個(gè)數(shù)量性狀間都存在顯著的相關(guān)性（P ＜0.05），而葡萄牙牡蠣只有活體重與3 個(gè)殼性狀之間存在顯著的相關(guān)性（P ＜0.05）。無(wú)論是太平洋牡蠣還是葡萄牙牡蠣，殼高與活體重的相關(guān)系數(shù)都是最大的，二者具有相似性，可能與它們是近緣種或亞種有關(guān)。因此，如果對(duì)這兩種牡蠣進(jìn)行人工選育，通過對(duì)殼高的直接選擇可有效提高活體重。

2.3 形態(tài)性狀對(duì)活體重的太平洋牡蠣和葡萄牙牡蠣

由表3 可見，殼長(zhǎng)、殼寬、殼高中對(duì)活體重之間的偏回歸系數(shù)均極顯著（P ＜0.001）。由此，可建立用殼長(zhǎng)、殼寬、殼高估計(jì)太平洋牡蠣和葡萄牙牡蠣活體重的多元線性回歸方程：

表1 兩種牡蠣各性狀的統(tǒng)計(jì)

表2 兩種牡蠣各性狀間的相關(guān)系數(shù)（右上面為太平洋牡蠣、左下面為葡萄牙牡蠣）

式中，Y1和Y2分別為太平洋牡蠣和葡萄牙牡蠣的活體重（g），x1為殼長(zhǎng)（mm），x2為殼寬（mm），x3為殼高（mm）。

兩個(gè)方程的常數(shù)項(xiàng)和系數(shù)及R2存在明顯差異，可能由于它們屬于不同的近緣種或亞種。盡管它們?cè)跉らL(zhǎng)、殼寬上沒有顯著差異，但它們?cè)跉じ摺⒒铙w重上存在顯著差異。

多元線性回歸分析結(jié)果指出活體重與形態(tài)性狀之間的回歸達(dá)到極顯著水平（P ＜0.001）。經(jīng)回歸預(yù)測(cè)，估計(jì)值與實(shí)際觀測(cè)值差異不顯著，說明該方程可以簡(jiǎn)便地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。

2.4 形態(tài)性狀對(duì)活體重的通徑分析

從表4 能夠發(fā)現(xiàn)，太平洋牡蠣及葡萄牙牡蠣的殼長(zhǎng)、殼寬、殼高3 個(gè)形態(tài)性狀對(duì)活體重均能夠產(chǎn)生直接的正向效應(yīng)，但效應(yīng)大小并不相同，依次為殼高＞殼寬＞殼長(zhǎng)。因此，在太平洋牡蠣高產(chǎn)品種選育時(shí)，從對(duì)產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)來看，應(yīng)首先考慮殼高。

殼長(zhǎng)、殼寬、殼高等3 個(gè)形態(tài)性狀通過其他性狀對(duì)太平洋牡蠣的活體重也能夠產(chǎn)生間接的正向效應(yīng)表4，作用大小依次為殼長(zhǎng)＞殼寬＞殼高，而葡萄牙牡蠣的3 個(gè)形態(tài)性狀間對(duì)活體重的間接作用非常小。這個(gè)結(jié)果說明，若從提高活體重為目標(biāo)時(shí)，首先都要選擇殼高，但對(duì)太平洋牡蠣還應(yīng)同時(shí)考慮殼寬進(jìn)行協(xié)同選擇，可能會(huì)取得更好的效果。

表3 形態(tài)性狀對(duì)兩種牡蠣活體重的回歸分析

表4 形態(tài)性狀對(duì)兩種牡蠣活體重的通徑分析

2.5 形態(tài)性狀對(duì)活體重決定程度的分析

從表5 中能夠看出，在兩種牡蠣中，3 個(gè)形態(tài)性狀對(duì)活體重都有直接的決定作用，而且殼高對(duì)活體重的直接決定作用都是最大的，太平洋牡蠣和葡萄牙牡蠣分別達(dá)到19.50%和23.89%；太平洋牡蠣3 個(gè)形態(tài)性狀對(duì)活體重的間接決定作用也比較大，均達(dá)到10%以上，而葡萄牙牡蠣3 個(gè)形態(tài)性狀對(duì)活體重的間接決定作用卻非常小。太平洋牡蠣和葡萄牙牡蠣的決定系數(shù)的總和∑d 分別為0.490 87 和0.767 92，它們與回歸方程的相關(guān)指數(shù)R2的數(shù)值相等，說明所分析的3 個(gè)殼性狀都是影響活體重的主要性狀。因此，以提高活體重為目標(biāo)時(shí)，從形態(tài)性狀上首先都要選擇殼高，但太平洋牡蠣還要加強(qiáng)殼寬的協(xié)同選擇。

表5 形態(tài)性狀對(duì)兩種牡蠣活體重的決定系數(shù)

3 討論

3.1 多元分析在貝類中的應(yīng)用

貝類形態(tài)各異，擁有較多的形態(tài)性狀，而各形態(tài)性狀對(duì)目標(biāo)性狀的決定作用大小是研究人員所需了解的重要信息。通過多元分析手段可以較為清晰的獲得這些信息。在貝類選擇育種中，活體重是良種選育最直接的目標(biāo)性狀之一，也是生產(chǎn)性能的直接反應(yīng)。由于貝類的形態(tài)性狀與重量性狀之間有一定的相關(guān)性，且少數(shù)形態(tài)性狀對(duì)重量性狀可能產(chǎn)生主要的影響。因此，利用相關(guān)和通徑分析查清貝類的殼長(zhǎng)、殼寬、殼高等形態(tài)性狀與活體等產(chǎn)量性狀之間的關(guān)系以及形態(tài)性狀對(duì)產(chǎn)量性狀作用效果，通過對(duì)形態(tài)性狀的直接選擇達(dá)到提高產(chǎn)量的目地。國(guó)內(nèi)對(duì)貝類進(jìn)行相關(guān)和通徑分析最早的是劉小林等的櫛孔扇貝殼尺寸性狀對(duì)過體重的影響效果分析（劉小林等，2002）。最近幾年來，研究種類日益增多，已涉及到海灣扇貝（李朝霞等，2009a）、蝦夷扇貝（常亞青等，2008）、華貴櫛孔扇貝（鄭懷平 等，2009）、馬氏珠母貝（Deng et al，2008）、小莢蟶（薛林海等，2006）、紫石房蛤（李朝霞，2009b）、青蛤（高瑋瑋等，2009）、長(zhǎng)肋日月貝（王雨等，2009）、近江牡蠣（孫澤偉 等，2010）和香港巨牡蠣（肖述等，2011） 等。這些研究為海產(chǎn)貝類的選擇育種提供了良好的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。然而，作為我國(guó)和世界上最重要的兩種養(yǎng)殖牡蠣——太平洋牡蠣和葡萄牙牡蠣，一直沒有人報(bào)道這方面的研究。因此，為了這兩種牡蠣的育種工作，必須加強(qiáng)這些基礎(chǔ)工作的研究。

3.2 影響活體重目標(biāo)性狀的確定

本研究以1 齡的太平洋牡蠣和葡萄牙牡蠣為研究對(duì)象，對(duì)其數(shù)量性狀特點(diǎn)及其相關(guān)關(guān)系進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，本研究所采用的4 個(gè)數(shù)量性狀都擁有較大的變異系數(shù)（12.49%～32.74%），其中太平洋牡蠣的活體重?fù)碛凶畲蟮淖儺愊禂?shù)（32.74%）。另外，太平洋牡蠣的殼寬和殼高的變異系數(shù)也都大于葡萄牙牡蠣的變異系數(shù)，這可能說明了太平洋牡蠣比葡萄牙牡蠣擁有較多遺傳變異。可能是這兩種牡蠣屬于近緣種或亞種，所以有些差異。

通過各性狀間的相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，太平洋牡蠣的4 個(gè)數(shù)量性狀間都存在顯著的相關(guān)性（P ＜0.05），而葡萄牙牡蠣只有活體重與3 個(gè)殼性狀之間存在顯著的相關(guān)性（P ＜0.05），而其殼長(zhǎng)、殼寬及殼高之間無(wú)顯著相關(guān)性，這可能是由于遺傳上及生活環(huán)境的差異造成的。通過多元回歸分析發(fā)現(xiàn)，太平洋牡蠣和葡萄牙牡蠣在殼高、活體重上存在顯著差異，可能由于它們屬于不同的近緣種或亞種。

通徑分析是研究數(shù)量性狀相互關(guān)系及將其剖分為直接作用和間接作用組分的有力手段，具有準(zhǔn)確、直觀等優(yōu)點(diǎn)。通過通徑分析發(fā)現(xiàn)，殼長(zhǎng)、殼寬、殼高等3 個(gè)形態(tài)性狀對(duì)活體重均能夠產(chǎn)生直接的正向效應(yīng)，依次為殼高＞殼寬＞殼長(zhǎng)，兩種牡蠣都具有此表現(xiàn)。但葡萄牙牡蠣的殼高和殼寬分別對(duì)活體重的直接效應(yīng)（分別為48.86 %和39.77 %）都大于太平洋牡蠣在此方面的直接效應(yīng)（分別為44.15%和36.29%），而殼長(zhǎng)對(duì)活體重的直接效應(yīng)（27.15 %） 小于太平洋牡蠣在此方面的直接效應(yīng)（39.19%）。葡萄牙牡蠣的3 個(gè)形態(tài)性狀間對(duì)活體重的間接效應(yīng)非常小，而太平洋牡蠣殼長(zhǎng)、殼寬、殼高等3 個(gè)形態(tài)性狀通過其他性狀對(duì)活體重能夠產(chǎn)生較為明顯的間接正向效應(yīng)，作用大小依次為殼長(zhǎng)＞殼寬＞殼高。這也可能由于它們屬于不同的近緣種或亞種。

通過相關(guān)分析、回歸分析、通徑分析、決定程度分析等，所獲得的結(jié)果都一致，即盡管所測(cè)定的殼長(zhǎng)、殼寬、殼高3 個(gè)形態(tài)性狀都能夠?qū)μ窖竽迪牶推咸蜒滥迪牭漠a(chǎn)量（活體重） 產(chǎn)生顯著的影響，但殼高的影響始終是最主要的，二者具有相似性，可能與它們是近緣種或亞種有關(guān)。這一結(jié)果為我們從事這兩種牡蠣高產(chǎn)品種的人工選育提供了理論指導(dǎo)，為了選育出高產(chǎn)的牡蠣養(yǎng)殖品種，從形態(tài)性狀上，必須以殼高為選擇目標(biāo)。然而，對(duì)太平洋牡蠣還要加強(qiáng)對(duì)殼寬的協(xié)同選擇。本研究結(jié)果與孫澤偉等對(duì)近江牡蠣養(yǎng)殖群體的結(jié)果相似，認(rèn)為體高、體長(zhǎng)和體寬就產(chǎn)量性狀而言都顯著相關(guān)，并且殼高是最為主要的形態(tài)性狀（孫澤偉等，2010）。

目前的結(jié)果表明，由于太平洋牡蠣和葡萄牙牡蠣是近緣種，屬于亞種關(guān)系，它們的數(shù)量性狀存在一定的差異是正常的，同樣它們的數(shù)量性狀通徑分析具有一定的差異也是正常的。但此研究以兩個(gè)近緣種牡蠣為研究對(duì)象，查清了殼高是影響這兩種牡蠣產(chǎn)量的最主要形態(tài)性狀，這對(duì)它們選擇育種目標(biāo)的準(zhǔn)確制定具有重要的指導(dǎo)意義。同時(shí)，這也是首次比較了海產(chǎn)貝類近緣種之間的數(shù)量性狀通徑分析，可為其他不同貝類的群體間或近緣種間的數(shù)量性狀通徑分析提供一個(gè)參考。

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