河川沙塘鱧表型性狀對體質量影響的通徑分析

徐宇+史楊白+鄭嘯宇+霍春林

摘要： 測定了500尾河川沙塘鱧（Odontobutis potamophila）體質量、體長、體高、頭長、尾柄長、尾柄高、頭寬、吻長等8個性狀，計算各性狀間的相關系數，采用通徑分析方法，以形態性狀為自變量，體質量為依變量的通徑系數決定系數，并對各形態性狀與體質量的相關性進行分析。結果顯示，各形態性狀與體質量之間的相關性均達到極顯著水平（P<0.01）；體長對體質量的直接作用最大（0.511），剔除通徑系數檢驗中不顯著的自變量，利用逐步回歸的方法，建立以體長、體高、頭長、頭寬、尾柄高為自變量估計體質量的最優多元線性回歸方程為：y=3.773x1+3.997x2+4.118x3+2.206x4+4.431x5-48.676。結果表明，體長、體高、頭長、頭寬、尾柄高等5個形態性狀對體質量直接作用達極顯著水平。

關鍵詞： 河川沙塘鱧；形態性狀；相關分析；通徑分析；多元回歸

中圖分類號： S961.2 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）03-0262-03

河川沙塘鱧（Odontobutis potamophila）隸屬于鱸形目，是我國特有的品種，主要分布于長江中下游及沿江各支流、錢塘江水系、閩江水系，偶見于黃河水系[1]。該魚個體小，自然資源量少，但含肉量高、肉味鮮美，深受人們的喜愛，其價格更是一路攀升，是極具發展潛力的水產養殖新品種。形態性狀、體質量是遺傳育種與種苗繁育研究的重要指標。在實際生產中，活體體質量稱量不如形態指標簡單準確。因此，分析了解各形態性狀之間的相關性以及與產量之間的關系，可以為遺傳育種提供理論依據。近年來，利用相關分析、通徑分析、多元回歸分析等評價生物形態性狀與體質量的關系已被廣泛應用于水產生物如魚[2-7]、蝦[8-9]、蟹[10]、貝類[11-12] 中。關于鴨綠沙塘鱧選育研究已有報道[13]。本研究選取河川沙塘鱧為試驗材料，運用回歸分析、相關分析、通徑分析方法，評估影響河川沙塘鱧體質量的主要形態性狀，建立估計體質量的最優回歸方程，以期為河川沙塘鱧選育工作提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

2014年7月20日從江蘇省淡水水產研究所祿口基地隨機選取河川沙塘鱧500尾，體質量12.80～69.60 g，體長 839～18.18 cm。

1.2 測量方法

8個形態性狀（體長、體高、尾柄高、尾柄長、頭長、頭寬、吻長、體質量）定義參考文獻[14]。使用游標卡尺測量各長度性狀，精確到0.01 cm；用電子天平測量體質量，精確到 0.01 g。

1.3 數據分析

利用數據統計分析軟件SPSS19.0中的K-S單樣本檢驗（Kolomogorov-Simirnov one sample test） 檢驗各性狀是否符合正態分布。計算各形態性狀的均值、標準差、變異系數，并在表型性狀相關分析以及形態性狀對總體質量通徑分析的基礎上，分析其通徑系數達到顯著水平的形態性狀對體質量的直接作用與間接作用，計算決定系數，確定影響體質量的關鍵形態性狀；采用逐步線性回歸法剔除不顯著的表型性狀，最終建立表型性狀對質量性狀的多元回歸方程。參照杜家菊等的方法[15]，用SPSS 19.0軟件分析數據。

2 結果與分析

2.1 各性狀的參數

河川沙塘鱧8個性狀的表型數據見表1。單樣本K-S檢驗結果顯示，P值均在0.05以上，說明本研究所分析性狀的分布均沒有顯著偏離正態分布，可以對這些性狀進行進一步的通徑分析。性狀變異系數越大，表明該性狀的選擇潛力越大[3]。由表1可知，體質量的變異系數最大，說明其具有較大的選擇潛力，其次是頭寬、尾柄長，體長、頭長、體高的變異系數較小，選擇潛力較弱，其余性狀變異系數中等。

2.2 性狀間表型相關系數

對河川沙塘鱧8個性狀進行表型相關分析，獲得各性狀間的表型相關系數（表2）。結果顯示，各性狀間均呈極顯著相關（P<0.01），表明將所選的指標用來進行相關分析具有實際意義。其中體長與體質量的相關系數最大，為0.851，頭長與頭寬的相關系數最小，為0.321，各形態性狀與體質量相關系數大小依次為：體長>頭長>尾柄高>體高>頭寬>吻長>尾柄長。

2.3 各性狀對體質量的影響

在表型相關基礎上，利用SPSS 19.0軟件計算河川沙塘鱧各形態性狀對體質量的通徑系數，經顯著性檢驗，保留顯著性較高的體長、體高、頭長、頭寬、尾柄高5個性狀（表3），結果顯示，體長對體質量的直接作用（0.511）最大，且大于其間接作用（0.342），是影響體質量的主要因素，其他4個表型性狀對體質量的直接作用均小于間接作用，主要通過體長對體質量間接產生影響。

2.4 各性狀對體質量的決定程度

表4表明，各性狀對體質量單獨的決定系數中體長的決定程度最大，為0.261，尾柄高的決定程度最小，為0.008；兩兩共同決定系數中，體長和頭長的共同決定程度最大，為0171，頭寬和尾柄高的共同決定程度最小，為0.013。單獨的決定系數和兩兩共同決定系數的總和等于總的決定系數，5個性狀對體質量的總決定系數為0.817。

2.5 多元回歸方程

根據SPSS線性多元回歸中的逐步回歸分析的結果（表5），剔除通徑系數檢驗不顯著的變量，對剩余變量建立以體質量為依變量的最優線性回歸方程：

y=3.773x1+3.997x2+4.118x3+2.206x4+4.431x5-48.676。

式中：y為體質量（g），x1、 x2、 x3、x4、 x5分別為體長（cm）、體高（cm）、頭長（cm）、頭寬（cm）、尾柄高（cm）。多元回歸關系和各個偏回歸系數的顯著性檢驗結果表明，回歸關系達到極顯著水平（P<0.01）（表6）。

3 結論與討論

3.1 影響河川沙塘鱧體質量主要性狀的確定

本研究結果表明，河川沙塘鱧形態性狀與體質量的表型相關系數均達到極顯著水平，但由于表型相關系數中并未剔除其他性狀的間接影響，不能準確反映各形態性狀與體質量之間的關系，因此，利用通徑分析和多元線性回歸分析進一步探討各形態性狀與體質量的真實關系。結果顯示，河川沙塘鱧的體長、體高、頭長、頭寬、尾柄高5個形態性狀對體質量的直接作用達極顯著水平，其中體長對體質量的決定系數（0.261）最大。在通徑分析和決定程度分析時，只有當各形態性狀對體質量的單獨決定系數及兩兩共同決定系數的總和大于或等于0.85時才能確定影響體質量的主要形態性狀均已找到[3]。本研究中，系數總和為0.817，略低于0.85，表明本研究所選擇的性狀還不夠全面，原因可能是不同體型的魚類對體質量造成影響的性狀也會有所差異，如大口黑鱸的體寬、體長、眼間距是影響體質量的主要形態性狀[16]。沙塘鱧同為鱸形目，是小型魚類，體型敦實，后續研究應增加體寬、眼間距等表型數據進行通徑分析。此外，試驗動物月齡的差異也是可能原因之一，目前已有研究證實，不同月齡水產動物的性狀主成分有所不同，且影響其體質量的主要形態性狀也有所不同[17-19]。對與河川沙塘鱧體型類似的鴨綠沙塘鱧的形態性狀與體質量進行通徑分析表明，全長、體長、體高、尾柄高是影響體質量的主要性狀[13]。因此本研究獲得的這5個形態性狀也可作為該階段的理想測度選育指標。

3.2 對選育的指導意義

在水產養殖方案優化和生產量估計中常用到相關分析、通徑分析、多元回歸分析[20]。魚類生長性狀的選育中，一般以體長、體質量作為選育指標。研究表明，體長、體高等形態性狀對體質量的增長具有重要的影響，因此在河川沙塘鱧選育中應對體質量以及對與體質量具有決定作用的形態性狀進行間接選擇[21]。此外，在后續研究中，也可考慮將體寬、眼間距等性狀作為重要測量指標。

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