山東沿海不同地理群體菲律賓蛤仔形態(tài)變異分析

鄒琰，李莉，王英俊，吳瑩瑩，劉童，宋愛環(huán)，劉洪軍

（山東省海洋生物研究院 青島市海洋生物種質資源挖掘與利用工程實驗室，山東 青島 266104）

菲律賓蛤仔Ruditapes philippinarum 營養(yǎng)價值高，味道鮮美，深受人們的喜愛，是重要的海產經濟貝類。近些年，隨著菲律賓蛤仔養(yǎng)殖及附屬產業(yè)的發(fā)展，“南苗北養(yǎng)”現象十分普遍，影響了菲律賓蛤仔野生群體間的遺傳多樣性結構[1,2]。

從外觀或表型性狀分析群體間的遺傳變異是最直觀和便捷的方法。目前，對菲律賓蛤仔遺傳多樣性的研究主要集中在同工酶標記[3-5]、微衛(wèi)星標記[5-8]、AFLP 標記[9,10]、16S rRNA 和COI 基因[11]和線粒體[12]等，有關不同地理群體菲律賓蛤仔的形態(tài)變異分析較少[13,14]。本研究通過測量山東省不同地區(qū)菲律賓蛤仔形態(tài)性狀指標與生長指標，計算各群體的形態(tài)指標，采用方差分析、主成分分析和聚類分析等統(tǒng)計學方法，探討山東沿岸不同地理群體菲律賓蛤仔的形態(tài)變異與地理分化特點，以期為菲律賓蛤仔原種保護和良種選育提供科學依據和數據支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

本實驗分析了7 個菲律賓蛤仔野生群體，分別采自濱州無棣（WD）、煙臺八角（BJ）、煙臺牟平（MP）、煙臺蓬萊（PL）、威海乳山（RS）、青島豐城（FC）和青島七溝（QG）（圖1），共765 個個體。樣品在實驗室暫養(yǎng)后，進行生物學測量。

圖1 菲律賓蛤仔樣本材料來源Fig.1 Origins of wild 7 populations（groups）of Manila clam Ruditapes philippenarum

1.2 形態(tài)性狀指標及生長指標測算

分別隨機選取各群體實驗蛤50 枚，用游標卡尺測量殼長（SL）、殼高（SH）和殼寬（SW）指標，精確到0.01mm。用電子天平稱量實驗蛤仔總體重（WB）、軟體部重（WF）、殼重（WS），精確到0.01g。生長指標包括殼重指數、殼寬系數和肥滿度三個指標，計算公式如下：

1.3 統(tǒng)計分析

以各性狀指標與殼長的比值作為菲律賓蛤仔形態(tài)指標[18]，以消除菲律賓蛤仔規(guī)格對形態(tài)指標的影響。5 個指標分別為殼高/殼長（SH/SL）、殼寬/殼長（SW/SL）、殼寬/ 殼高（SW/SH）、總體重/ 殼長（WB/SL）和軟體重/殼長（WF/SL）。按Mayr 方法[19]計算變異系數。采用Microsoft Excel 和SPSS 軟件統(tǒng)計分析形態(tài)學性狀數據。使用NCSS 2007 統(tǒng)計軟件的歐氏距離的最短距離法進行聚類分析。

2 結果與分析

2.1 性狀指標差異

由表1 可知，7 個群體菲律賓蛤仔性狀指標中，牟平群體的除殼長略小于蓬萊群體外，殼高、殼寬、總體重、軟體重指標均大于其他群體。煙臺八角的菲律賓蛤仔群體各項指標均最低。

表1 菲律賓蛤仔不同地理種群的形態(tài)性狀測量（平均值±標準差SD）Tab.1 Morphological traits of geographically different populations of Manila clam R.philippinarum（Mean ± SD）

2.2 生長指標差異

殼重指數反映貝殼的厚度，7 個群體中七溝群體數值最大，貝殼最厚,其后依次是無棣群體、豐城群體、八角群體、乳山群體、牟平群體和蓬萊群體；殼寬系數反映貝殼的隆起程度，其中牟平群體數值最大，隆起程度較高，“凸”形明顯，其次是七溝群體、八角群體和蓬萊群體；殼寬系數最低的乳山群體殼型則稍顯狹長；肥滿度指數是反映蛤仔經濟價值的主要指標。由表2 可知，乳山群體和無棣群體的軟體部最肥，其次蓬萊群體。青島七溝群體軟體部最瘦。

表2 菲律賓蛤仔不同地理群體主要生長性狀指數Tab.2 Main growth trait indices of geographically different populations of Manila clam R.philippinarum

2.3 群體形態(tài)指標變異分析

由表3 可知，菲律賓蛤仔的殼高明顯小于殼長，而青島豐城群體殼高/殼長最小，殼型較狹長；煙臺八角群體的值最高，殼型較圓，這與其殼長最小的測量結果相對應。乳山群體殼寬/殼長數值最小，貝殼隆起程度低，煙臺牟平群體的值最大，貝殼隆起程度高，殼型較“凸”。在5 個指標中，7 個菲律賓蛤仔群體的總重/殼長、軟體重/殼長兩個指標變異系數都超過了10%，其中煙臺蓬萊群體的軟體重/殼長的值已超過了35%，達到37.6%，說明菲律賓蛤仔群體內之間這兩個指標存在著廣泛的變異。5 個指標的變異系數均小于1.28，說明7 個群體間差異仍為種群間差異。

表3 菲律賓蛤仔7 個群體的形態(tài)指標統(tǒng)計Tab.3 Variations in individual characteristic morphological traits among 7 populations of Manila clam R.philippinarum

2.4 群體形態(tài)指標方差分析

對5 個形態(tài)指標的單因子方差分析可知（表4），群體間5 個形態(tài)學指標的差異極顯著（P＜0.01），因此，可用形態(tài)指標鑒別地理群體。

表4 菲律賓蛤仔7 個群體形態(tài)性狀的方差分析（α=0.01）Tab.4 ANOVA analysis of 5 morphological parameters among 7 geographical populations of Manila clam R.philippinarum（α=0.01）

2.5 群體形態(tài)指標主成分分析

通過主成分分析（表5），獲得了決定菲律賓蛤仔群體間形態(tài)差異的兩個主要成分：第一主成分主要由殼寬/殼長、總重/殼長、殼寬/殼高決定，貢獻率為57.36%；第二主成分主要由軟體重/殼長決定，貢獻率為38.32%，兩者的累計貢獻率達到了95.67%。

表5 菲律賓蛤仔形態(tài)性狀分量的特征向量和貢獻率Tab.5 Eigenvector and principle proportion of morphological traits of Manila clam R.philippinarum

2.6 群體形態(tài)指標聚類分析

從聚類樹可知（圖2），青島豐城群體與濱州無棣群體形態(tài)十分相似，均為殼型小，貝殼厚。它們與乳山群體較為接近：貝殼隆起程度較低（扁）。青島七溝群體與煙臺八角群體形態(tài)較為接近，表現為貝殼隆起程度較高（凸）。煙臺蓬萊群體與煙臺牟平群體表現較為接近，表現為殼型大，貝殼薄。

圖2 菲律賓蛤仔不同群體形態(tài)性狀的聚類圖Fig.2 Clustering dendrogram of morphological traits in seven populations of Manila clam R.philippinarum

3 討論

3.1 不同地理群體菲律賓蛤仔的形態(tài)特點

菲律賓蛤仔分布十分廣泛，生長環(huán)境的影響使不同地理群體之間存在著由殼長、殼高、殼寬等外部形態(tài)數據和指標反映出來的差異[20]。本研究表明，山東沿海7 個菲律賓蛤仔地理群體的形態(tài)存在一定程度的差異。威海乳山群體殼較薄，殼型最扁，最肥，經濟價值最高；濱州無棣群體的貝殼厚，殼型較扁，肥滿度僅次于乳山群體；煙臺蓬萊群體貝殼最大，殼最薄，殼型較凸，較肥；八角群體貝殼最小，殼較厚，殼型較凸，肥滿度一般；牟平群體貝殼較大，殼薄且最凸出，但較瘦；青島豐城群體貝殼厚，殼型扁而瘦；七溝群體貝殼最厚、最瘦，殼型凸出。7個菲律賓蛤仔群體肥滿度的不同與樣品取回時間9月時山東沿海底層水溫分布有關。菲律賓蛤仔繁殖期的適宜溫度為20～25℃。9 月時，乳山的底層水溫為23℃，無棣水溫為26℃；蓬萊為22℃，八角、牟平水溫為20℃，七溝21.72℃，豐城水溫22℃。

聚類分析結果發(fā)現，即墨豐城群體與濱州無棣群體形態(tài)相似，表現為貝殼厚，它們與威海乳山群體在形態(tài)上更接近，表現為貝殼隆起程度較低（扁）；即墨七溝群體與煙臺八角群體則表現為貝殼隆起程度較高（凸）；煙臺蓬萊群體與牟平群體與其他群體明顯不同，殼型大，貝殼殼薄。

3.2 不同地理群體菲律賓蛤仔的形態(tài)差異分析

研究發(fā)現，不同地理群體菲律賓蛤仔的形態(tài)差異與地理距離并不十分相關，這與菲律賓蛤仔的埋棲性，對生活環(huán)境的依賴性較強有關。大多數貝殼的形態(tài)學特點是對周圍環(huán)境的適應性生態(tài)反映，與生長環(huán)境的溫度、底質及餌料相關[21,23]。張躍環(huán)等[24]認為，水溫和底質是影響菲律賓蛤仔形態(tài)地理變異的主要原因，與本研究的結論一致。武禹安等[14]認為，環(huán)境因子相近可造成貝類殼型相似。宋菲菲等[25]分析了山東近岸8 個毛蚶Scapharca subcrenata 地理群體的形態(tài)學，也證明毛蚶群體的形態(tài)學變異受棲息地環(huán)境的影響，也從另一種角度印證了本文觀點。山東省海岸線綿長，不同海域的生態(tài)環(huán)境各異，使得蛤仔形態(tài)呈現出不同的特點。青島豐城海區(qū)和濱州無棣海區(qū)均屬于沖積平原，徑流豐富，底質較軟，溫度、鹽度以及浮游生物組成等有一定的相似性。而煙臺蓬萊群體和煙臺牟平群體的殼型相似可能是因為海區(qū)均為基巖海岸，海水溫差較大，徑流少所致。

綜上所述，不同地理群體菲律賓蛤仔的形態(tài)變異是遺傳基因與生存環(huán)境共同作用的結果，僅形態(tài)指標不能完全反映出種群分布特性[26]，結合分子技術手段可以更加科學地反映群體間的遺傳關系[27]。近些年，菲律賓蛤仔已普遍進行“南苗北養(yǎng)”，導致蛤仔群體基因混雜，山東本地野生菲律賓蛤仔遺傳多樣性遭到嚴重破壞。Liu 等[9]分析了大連、青島、杭州和廈門四個菲律賓蛤仔自然群體的遺傳多樣性。結果表明青島群體與廈門群體遺傳相距離較近，可見我國菲律賓蛤仔自然群體的遺傳結構已經發(fā)生了變化。因此，將形態(tài)指標分析與分子技術手段相結合，系統(tǒng)分析我國菲律賓蛤仔種質資源的變異特點和分布規(guī)律，開展菲律賓蛤仔本土群體種質資源的收集、鑒定與保護研究刻不容緩。