4個不同地理群體魁蚶主要可量性狀特征分析

信炳龍，吳 彪，2，周麗青，2，楊增光，孫秀俊，2，田吉騰，2，劉志鴻，2，楊愛國，2

（1.農業農村部海洋漁業可持續發展重點實驗室，中國水產科學研究院黃海水產研究所，青島 266071；2.青島海洋科學與技術試點國家實驗室，海洋漁業科學與食物產出過程功能實驗室，青島 266071；3.青島菲優特檢測有限公司，青島 266112）

魁蚶（Scapharca broughtonii）俗稱赤貝、血貝、大毛蛤，隸屬于軟體動物門（Mollusca），瓣鰓綱（Lamellibranchia），蚶 目（Arcoida），蚶 科（Arcidae），毛蚶屬，是一種大型的海洋埋棲經濟貝類，適應冷溫性海水環境，廣泛分布于太平洋西岸、日本北海道以南、朝鮮半島、俄羅斯東南部、菲律賓等地區，在中國主要分布在遼東半島東南部、山東半島北部和東部等海區，其中黃海北部較多［1-2］。

魁蚶出肉率高，肉質鮮美，其斧足是日本、韓國等國家重要的高檔生食海鮮食品，經濟價值較高，也是我國重要的出口貝類之一。過去十幾年，由于國內外市場對魁蚶需求量的不斷增加，導致野生資源被過度捕撈，加之海洋環境惡化，野生魁蚶資源大量減少，種質資源質量也在逐年下降［3］。因此，魁蚶的人工苗種生產、養殖和種質改良等工作在國內大量開展。人工養殖實踐中發現，韓國魁蚶在生長速度、抗性等方面較中國魁蚶有一定優勢［4］，體現在高溫耐受性強、生長速度快和養殖成活率高等方面，受到國內養殖者的青睞，因此一些苗種繁育場從韓國引進親貝開展苗種繁育生產［5］。由于繁育場在引進親貝時，往往混雜不同地理群體來源的魁蚶個體，這些魁蚶可量性狀存在差異，但肉眼難以辨別區分，給現場快速區分魁蚶群體來源帶來難度。

貝類外形性狀與出肉率、體質量等經濟性狀具有一定的相關性，在實際生產實踐中，外形性狀對貝類質量的篩選具有快捷、方便、容易實現等特點，因此，外部形態的選擇不僅對塑形具有重要作用，還能間接實現對出肉率等性狀的選擇，在遺傳育種中具有重要作用。魁蚶可量性狀受到外界環境因素如洋流、地質、溫度、各種化學因素的影響［6-8］，同時還受到遺傳因素的作用，在不同地理群體之間存在差異。此外，可食用的軟體部分是魁蚶重要的目標經濟性狀，也是衡量魁蚶質量的重要指標。已有的研究表明，軟體質量與可量性狀具有密切的相關關系。可量性狀與其軟體質量的相關性已在青蛤（Cyclina sinensis）［9］、近江牡蠣（Crassostrea ariakensis）［10］、櫛孔扇貝（Chlamys farreri）［11］及毛蚶（Scapharca subcrenata）［12］等多種貝類中發現。關于魁蚶可量性狀也有相關報道，吳彪等［13］報道了中國江蘇和韓國統營群體差異，梁超等［14］和劉童等［15］也報道了魁蚶不同地理群體的形態差異。對于魁蚶而言，經濟價值最高的部位是軟體部，軟體部質量更能直接體現形態數據對魁蚶經濟價值的反映，魁蚶出肉率越高，品種優勢越大。關于形態特征和魁蚶出肉率的相關性，目前尚未見相關報道。本文采用多變量形態度量學方法對3個中國群體和1個韓國群體進行形態性狀分析，以期明確其外形形態特征以及不同性狀之間的關系，有助于現場從形態學角度判斷魁蚶群體來源、間接選擇其他性狀等工作，為繁育、養殖現場的操作提供重要的參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗魁蚶于2019年5—6月分別采自中國遼寧大連（123°01′26″E、39°30′14″N）、山東榮成（122°41′46″E、37°23′06″N）、河北秦皇島（119°37′52″E、39°55′01″N）和韓國統營海區（128°26′42″E、34°50′02″N），具體位置如圖1所示。所取樣品均為野生個體，取樣測量個體數分別為40、40、33、31。

圖1 采樣點地理位置Fig.1 Geographic locations of sampling points

1.2 測量性狀及方法

魁蚶外部形態性狀：殼長（L）、殼高（H）、殼寬（W）；質量性狀：體質量（G）、軟體質量（g）。利用游標卡尺（精確度0.01 mm）測量外部形態性狀，用電子天平（精確度0.01 g）測量質量性狀。

1.3 數據處理

用SPSS 22.0軟件對4個群體的所有可量性狀進行統計分析，參考孫儉等［16］的計算公式和方法進行。用Excel處理可量性狀，計算其均值、標準差、變異系數及出肉率，并通過SPSS完成各可量性狀間的Pearson相關系數計算以及出肉率的Scheffe多重比較；通過回歸計算得到殼長、殼寬、殼高對軟體質量的直接通徑系數，再用相關系數計算得到間接通徑系數，進而確定殼長、殼寬、殼高與軟體質量的相關性［17-18］；用SPSS軟件對4個群體進行聚類分析。分析時，先對4個群體的5個性狀進行校正分析，以殼長為基準1，外形性狀取其與殼長的比值、重量性狀取其ln值與殼長的比值，利用群體各校正值，根據歐氏距離的最短距離法進行聚類分析［19］。

數據處理計算方式如下：

殼長變異系數＝SD／L×100%；

殼寬變異系數＝SD／W×100%；

殼高變異系數＝SD／H×100%；

體質量變異系數＝SD／G×100%；

軟體質量變異系數＝SD／g×100%；

式中，SD為標準差，L、W、H、G、g分別為殼長、殼寬、殼高、體質量和軟體質量，M為出肉率，Pi為間接通徑系數，Pd為直接通徑系數，C為相關系數，Pdj為性狀j直接通徑系數，Cij為i和j的相關系數，i和j為不同的性狀。

2 結果與分析

2.1 4個群體的可量性狀

各群體可量性狀統計結果見表1。結果顯示，所采集的樣品中，殼長范圍在55.81～106.63 mm，其變異系數范圍是3.55～24.49。4個群體中，中國大連群體個體相對較大，韓國統營群體個體相對較小。變異系數最小的是榮成群體的殼長，最大的是大連群體的軟體質量。

表1 4個群體的可量性狀Tab.1 Measurable traits of four populations

表2為4個群體形態數據的校正值，從中可以看出殼高／殼長最大的是榮成群體，最小的是秦皇島群體；殼寬／殼長、ln體質量／殼長和ln軟體質量／殼長最大的均為大連群體，最小的均為韓國統營群體。

表2 4個群體形態特征校正Tab.2 Morphological characteristics correction of four populations

2.2 出肉率

4個群體出肉率如圖2所示。由圖2可見，4個群體的平均出肉率在47.7%～62.4%，榮成群體出肉率最低，韓國統營群體出肉率最高，大連群體和榮成群體出肉率差異不顯著（P＞0.05），秦皇島群體極顯著高于大連群體和榮成群體（P＜0.01），韓國統營群體出肉率極顯著高于中國大連、榮成和秦皇島群體（P＜0.01）。

圖2 4個群體出肉率對比Fig.2 Comparison of fillet yield of four populations

2.3 各可量性狀間的相關性

表3為4個魁蚶群體各可量性狀的相關性分析，其中大連群體各可量性狀之間的相關性均達到極顯著水平（P＜0.01），相關系數在0.452～0.922，體質量和軟體質量的相關系數最大，殼高和軟體質量的相關系數最小；榮成群體殼寬與其余性狀指標間未達到顯著相關水平（P＞0.05），而其他可量性狀間的相關性均達到極顯著水平（P＜0.01），相關系數在0.427～0.901；秦皇島群體殼長、殼高、殼寬三者相互之間相關性都達到極顯著水平（P＜0.01），體質量和軟體質量極顯著相關（P＜0.01），其他各性狀之間未達到顯著相關水平（P＞0.05）；韓國統營群體除殼寬與其他性狀未達到顯著相關外，其余性狀相互之間均極顯著相關（P＜0.01）。

表3 4個群體性狀間可量性狀的相關系數Tab.3 Phenotype correlation coefficients between measurable traits in four populations

2.5 4個群體可量性狀對軟體質量的通徑分析

殼長、殼高、殼寬對軟體質量的影響分為直接作用和通過其他性狀而起到的間接作用，對4個群體各可量性狀對軟體質量的相關系數、直接效應（通徑系數）及間接效應的分析結果見表4。由表4可知，大連、榮成、秦皇島群體的殼長對軟體質量的直接效應最大，而韓國統營群體殼高對軟體質量的直接效應最大。大連、榮成群體殼高對軟體質量的間接效應最大，秦皇島、韓國統營群體殼長對軟體質量的間接效應最大。

表4 4個群體形態性狀對魁蚶軟體質量的通徑分析Tab.4 Path coefficients of morphometrics to soft-tissue weight for S.brougghtonii of four populations

以軟體質量為因變量，其他可量性狀為自變量，采用逐步回歸的方法進行多元回歸分析，分別建立了4個群體的最優回歸方程，分別為：大連群體（g＝3.224L＋0.530H＋1.779W-359.701）、榮成群體（g＝1.264L＋1.178H-0.346W-94.329）、秦皇島群體（g＝2.250L-0.593H-1.904W＋50.075）、韓國統營群體（g＝1.067L＋1.307H-0.133W-82.091）。經方差分析，大連、韓國統營群體線性回歸關系極顯著（P＜0.01），榮成群體線性回歸關系顯著（P＜0.05），秦皇島群體線性回歸關系不顯著（P＞0.05）（表5）。

表5 軟體質量與形態性狀的回歸方程方差分析Tab.5 Variance of analysis regression equation for soft-tissue weight and merphometrics

2.6 聚類分析

由校正值L、H／L、W／L、（lnG）／L、（lng）／L（表2），得到的聚類結果如圖3所示，大連群體與榮成群體先聚成一類，而后與秦皇島群體聚類，最后再與韓國統營群體聚類，且中國群體與韓國群體的聚類距離相對較遠。

圖3 魁蚶4個地理群體的聚類分析圖Fig.3 Clustering dendrogram of S.broughtonni from four geographical populations

3 討論

在貝類育種工作中，對性狀的選擇十分重要。殼長等外形可量性狀較容易獲得，因而在新品種培育和苗種繁育工作中通常會作為首要標準性狀，而軟體質量等性狀雖然是許多定向育種的主要目標性狀，在實際操作中卻難以在活體狀態下直接測量。因此，如果能夠有效利用可量性狀評估并選擇軟體質量更大、出肉率更高的個體，對貝類育種中的個體篩選具有重要的可操作意義。相關工作在貝類中已有開展，張根芳等［20］采用通徑分析研究了1齡三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）5個數量性狀間的影響效應，結果表明，殼長綜合決定系數最大，是所選性狀中理想的選育目標性狀；韓自強與李琪［21］對長牡蠣（Crassostrea gigas）殼橙品系形態性狀和總重進行多元回歸分析，結果表明，殼高對活體總重的直接效應系數最大；劉文廣等［22］對華貴櫛孔扇貝（Chlamys nobilis）性狀間的表型相關性及形態性狀對體質量的影響程度進行通徑分析，表明6月齡以后殼高對體質量直接效應最大，可指導育種選育標準。以上研究結果說明，在不同貝類中，殼長和殼寬都對體質量有一定決定作用，通過相關分析，可以篩選出對軟體質量有表征作用的形態性狀。相關系數可以反映兩個性狀間各種綜合相關關系，包括直接相關關系和間接相關關系，而通徑分析，可以反映變量之間的本質關系。在本研究中，通過相關分析可知，殼長、殼高和殼寬等可量性狀和體質量、軟體質量之間都具有明顯相關性，但是在不同群體間存在差異，這意味著反映不同群體經濟性狀的外形性狀是不一樣的，需要通過相關性分析加以甄別。進一步的通徑分析發現，大連、榮成、秦皇島群體殼長對軟體質量的直接效應最大，其中秦皇島群體高達0.578，韓國統營群體殼長和殼高對軟體質量直接效應都較大，分別為0.492和0.517，這與吳彪等［13］對江蘇魁蚶群體通徑分析結果相近；大連和榮成群體殼高對軟體質量的間接效應最大，秦皇島和韓國統營群體殼長對軟體質量的間接效應最大。說明魁蚶殼長、殼高均可反映軟體質量，具體每個群體的主要選擇目標，則需要結合通徑分析結果進行篩選。

通過對4個群體可量性狀校正值的聚類分析，顯示大連群體與榮成群體先聚類，后與秦皇島群體聚類，最后與韓國統營群體聚類。貝類形態與環境因素和遺傳因素均有關系，因魁蚶作為埋棲型雙殼貝類，其活動能力有限，自然界中較遠地理距離的群體之間較難發生基因交流，其形態差異在一定程度上能夠體現親緣關系。中國3個群體中，大連群體取樣地點在莊河石城島附近，與榮成取樣點均在黃海海域，距離也相對較近，而秦皇島群體取樣點位于渤海海灣內，與其他兩群體的距離相對較遠，因此本研究獲得的聚類關系與地理距離一致。已有遺傳學分析表明，中國魁蚶群體與韓國魁蚶群體之間在遺傳上具有一定的分化，其遺傳距離大于國內群體間的遺傳距離［23］，本研究的聚類關系與其一致，這進一步證實了中韓魁蚶群體間親緣關系相比國內群體間關系更遠。本研究中，雖然韓國統營群體樣本體型相對較小，但是出肉率極顯著高于大連、榮成、秦皇島群體（P＜0.01）。雖然魁蚶出肉率會隨發育時期不同而發生變化，但本研究中中國、韓國樣本殼長相近、處于同一發育時期的韓國群體的出肉率顯著高于中國群體（P＜0.05）。中韓魁蚶群體在外觀性狀和遺傳特性上具有一定的差異，雜交后代可能會產生許多雜交優勢性狀。已有的研究證實，中韓群體能夠雜交且后代在生長速度上具有一定的優勢［4，24-26］，而在殼型、出肉率等方面的雜交表現還有待研究。