錦鯉和龍鳳鯉的形態(tài)差異分析

（河南師范大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453007）

錦鯉和龍鳳鯉兩者均屬鯉形目（Cypriniformes）、鯉科（Cyprinidae）、鯉種(Cyprinus carpio L)[1]。錦鯉體表覆蓋有色彩艷麗、花紋多變的鱗片，具有很高的觀賞價(jià)值與飼養(yǎng)價(jià)值，是一種體型較大的觀賞魚類，在當(dāng)今世界受到廣大消費(fèi)者的喜愛[2-5]。龍鳳鯉是由人工選育而成的一個(gè)品系，是以長鰭鯉和錦鯉作為父母本，從而得到同時(shí)具有錦鯉多彩艷麗的體色和長鰭鯉鰭長特點(diǎn)的子代，因其游動(dòng)起來形似龍鳳而被稱為“龍鳳鯉”。龍鳳鯉最初出現(xiàn)時(shí)并沒有受到人們的關(guān)注，但隨著其觀賞價(jià)值的改變和人民消費(fèi)水平的提高，它逐漸受到世界各國人民的喜愛[5]。

錦鯉和龍鳳鯉一般通過雜交及人工選擇獲得，其體色及表型特征等具有很強(qiáng)的不穩(wěn)定性，因此，在觀賞和養(yǎng)殖過程中其形態(tài)的各項(xiàng)特征并不是穩(wěn)定遺傳的，而是處于變動(dòng)之中[6]，如鰭的長度和體型。錦鯉的鰭長比龍鳳鯉的要短，用錦鯉和長鰭鯉作為父母本，雜交后得到的子一代的鰭長通常比較長，但如果繼續(xù)選育，后代的鰭長會(huì)逐漸變短，最終的鰭長與錦鯉的相差不大[5]。錦鯉和龍鳳鯉常見的體型主要有兩種類型，一種是長紡錘形，體型較為優(yōu)美，更為惹人喜愛，與體色相配，具有良好的觀賞價(jià)值；另一種是寬紡錘形的，這種體型在一定程度上會(huì)影響其觀賞價(jià)值，需要在繁殖選育的過程中逐漸改進(jìn)。

1 材料與方法

1.1 研究材料

樣本是由兩組親本分別產(chǎn)生的子代，一組是由錦鯉（♂）×錦鯉（♀）產(chǎn)生的F1代，隨機(jī)撈取62尾，另一組是來自龍鳳鯉（♂）×龍鳳鯉（♀）產(chǎn)生的F1代，也隨機(jī)撈取18尾（表2-1）。所有樣本均購自南陽漁人水產(chǎn)種業(yè)股份有限公司，在相同的生長環(huán)境條件下飼養(yǎng)3個(gè)月后進(jìn)行形態(tài)測量及樣本采集。

表2-1 樣本信息表

實(shí)驗(yàn)器材：直尺、鑷子、游標(biāo)卡尺、托盤、毛巾、氧氣泵、養(yǎng)殖桶。

實(shí)驗(yàn)試劑：丁香酚（Eugenol），俗稱丁香油，即2-甲氧基-4-（2-丙烯基）苯酚，有麻醉性。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

將實(shí)驗(yàn)魚從養(yǎng)殖的池塘里撈出，放在養(yǎng)殖桶中暫養(yǎng)。

在測量數(shù)據(jù)之前，先將少量的丁香酚滴入盛有水的桶或盆中，然后再將魚從養(yǎng)殖桶中撈出，放入盛有麻醉液的桶或盆中麻醉8 min左右。

使用游標(biāo)卡尺測量試驗(yàn)樣本的全長（L）、體長（BL）、體高（BH）、頭長（HL）、吻長（ML）、眼徑（ED）、尾柄長（CL）及尾柄高（CH）等8個(gè)形態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)，形態(tài)指標(biāo)度量見圖2-1及表2-2，所有指標(biāo)數(shù)據(jù)均精確至0.01 mm。

圖2-1 鯉魚形態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖

表2-2 形態(tài)指標(biāo)度量

因?yàn)橛幸徊糠謽颖緜€(gè)體的大小存在較大差異，為了消除個(gè)體差異對數(shù)據(jù)處理結(jié)果產(chǎn)生的影響，本研究將測量指標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為 BL/L、BH/BL、HL/BL、ML/HL、ED/HL、CL/BL、CH/BH，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[5,7]。在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)，先使用Office Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及整理，然后使用SPSS進(jìn)行t檢驗(yàn)、主成分分析及判別分析[8-15]。

2 結(jié)果

2.1 形態(tài)特征比較和t檢驗(yàn)

形態(tài)學(xué)特征是魚類分類學(xué)的重要依據(jù)，通過研究魚類群體形態(tài)學(xué)的特征差異，有助于了解群體間的親緣關(guān)系[16]。錦鯉和龍鳳鯉兩個(gè)群體的7個(gè)形態(tài)指標(biāo)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大值及最小值見表2-3，結(jié)果顯示，錦鯉的BL/L數(shù)值大于龍鳳鯉，其余性狀相差較小。t檢驗(yàn)結(jié)果表明，兩組僅在BL一個(gè)指標(biāo)上的差異達(dá)到極顯著水平（p＜0.01），其他指標(biāo)不存在顯著差異（p＞0.05）。

2.2 主成分分析

將所有特征值大于1的成分作為主成分，對錦鯉和龍鳳鯉兩個(gè)群體后代的全長、體長、體高等7個(gè)形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果顯示：有3個(gè)主成分對錦鯉和龍鳳鯉體的體型有影響，主成分1的貢獻(xiàn)率為41.51%，由主成分的特征向量分量絕對值可得出的結(jié)果主要反映了BH/BL、ML/HL、CL/BL、CH/BH等形態(tài)指標(biāo)，其中對CH/BH指標(biāo)的影響最大。主成分2的貢獻(xiàn)率為18.62%，主要反映的是BL/L、ED/HL等形態(tài)指標(biāo)，其中對BL/L指標(biāo)的影響最大。主成分3的貢獻(xiàn)率為15.460%，主要反映的是HL/BL的指標(biāo)。從主成分結(jié)果可知：錦鯉和龍鳳鯉兩者的體型差異主要表現(xiàn)在CH、BL、HL這三個(gè)指標(biāo)上，三個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率為75.59%，沒有達(dá)到累積貢獻(xiàn)率85%的要求，說明兩組后代盡管在形態(tài)特征上存在差異，但依然很難用相互獨(dú)立的因子來對群體的形態(tài)差異進(jìn)行概括，詳細(xì)結(jié)果可見表2-4。從主成分分析特征值的碎石圖（圖2-2）來看，主成分1和主成分2之間的特征值差值較大，而主成分2和主成分3之間的特征值差值較小。

表2-3 7個(gè)形態(tài)指標(biāo)的基本信息

表2-4 兩組主成分分析基本信息

圖2-2 兩組主成分分析特征值碎石圖

2.3 判別分析

對錦鯉和龍鳳鯉兩個(gè)群體的7個(gè)形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行判別分析，兩組之間的多元判別效果的顯著性檢驗(yàn)顯示，兩組特征值的典型相關(guān)系數(shù)為0.88，Wilks`λ=0.23，經(jīng)χ2檢驗(yàn)，χ2值為109.24，p＜0.001，多元判別分析的綜合判別率為98.80%，表明利用這7個(gè)形態(tài)指標(biāo)所建立的判別函數(shù)及其判別效果具有極顯著意義。

根據(jù)結(jié)果可得到群體的判別函數(shù)表達(dá)式如下：

綜上所訴，通過判別分析可得，七個(gè)形態(tài)指標(biāo)可以較好的對兩組子代進(jìn)行分類。通過形態(tài)指標(biāo)比較及t檢驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，錦鯉和龍鳳鯉的體型差異主要表現(xiàn)在BL指標(biāo)上。通過主成分分析可得，錦鯉和龍鳳鯉的體型差異主要表現(xiàn)在CH、BL、HL三個(gè)指標(biāo)上。因此，錦鯉和龍鳳鯉在BL、HL和CH這三個(gè)形態(tài)指標(biāo)上存在差異。

3 討論

3.1 形態(tài)特征和t檢驗(yàn)的比較

形態(tài)學(xué)的各項(xiàng)指標(biāo)均可以通過直接測量獲得數(shù)據(jù)，這是物種遺傳特性的外在表現(xiàn)，也是遺傳多樣性最直接、最直觀的一種表現(xiàn)形式。通過對錦鯉和龍鳳鯉兩個(gè)群體7個(gè)形態(tài)指標(biāo)的測量及獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)群體在BL指標(biāo)上相差較大，存在著極顯著差異（p＜0.01），其余 6個(gè)形態(tài)指標(biāo)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差沒有顯著差異，可能是與親本本身的體型就有很大關(guān)系。錦鯉觀賞價(jià)值的評估指標(biāo)有很多，如體長、鰭長、體寬等多種，為了獲得更好的形態(tài)與體色，達(dá)到觀賞要求，養(yǎng)殖者對錦鯉進(jìn)行了高強(qiáng)度的人工選育，經(jīng)過多代多次選育后，選育得到的品種的優(yōu)質(zhì)體色及形態(tài)性狀遺傳給子代的能力相對未經(jīng)選育的品種較強(qiáng)，且選育后的錦鯉的親本信息更為豐富，遺傳多樣性也更為豐富。與錦鯉相比，雖然龍鳳鯉也有進(jìn)行過多次的人工選育，但錦鯉選育的時(shí)間比龍鳳鯉的更久，并且龍鳳鯉的形態(tài)學(xué)特征的遺傳狀態(tài)具有很強(qiáng)的不穩(wěn)定性。因此導(dǎo)致兩個(gè)群體的形態(tài)學(xué)指標(biāo)上出現(xiàn)部分差異，錦鯉的體長指標(biāo)也更優(yōu)于龍鳳鯉。

3.2 主成分分析

主成分分析是一種減少數(shù)據(jù)集的維數(shù)，將多個(gè)彼此相關(guān)的指標(biāo)轉(zhuǎn)換為一種全新的、個(gè)數(shù)相對于較少的，并且是相互獨(dú)立或者是不相關(guān)的綜合指標(biāo)分析方法，主要用于對復(fù)雜數(shù)據(jù)簡化，并且不損失或者是很少損失原有信息，在形態(tài)學(xué)分析中被廣泛應(yīng)用[5]。本研究中，主成分分析結(jié)果顯示，7個(gè)形態(tài)指標(biāo)可以劃分為3個(gè)主成分，3個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率只達(dá)到了75.59%，并沒有達(dá)到累計(jì)貢獻(xiàn)率85%的標(biāo)準(zhǔn)要求，說明對兩個(gè)組的后代想要進(jìn)行完整而科學(xué)的形態(tài)學(xué)分析，僅依靠相互獨(dú)立的因子很難完成。這種結(jié)果可能與兩者均屬于觀賞魚類并且都經(jīng)過多次人工選育有關(guān)，因?yàn)槠溆H代的親緣關(guān)系比較相近，兩者之間的相似性也很多，存在的差異相對較小，若要進(jìn)行差異區(qū)分只有采用更多的參考因子才能夠進(jìn)行。

3.3 判別分析

判別分析是通過分析觀察或測量得到的多個(gè)變量，從而對所研究的對象進(jìn)行分類，是判別樣本所屬種群的一種多元統(tǒng)計(jì)方法。本研究對兩個(gè)群體后代的7個(gè)形態(tài)特征可以很好的進(jìn)行分類，并且準(zhǔn)確率高達(dá)至98.8%。

目前，通過對形態(tài)學(xué)各項(xiàng)指標(biāo)測量對物種進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系的分析已有很多報(bào)道[17-22]，但對于研究類群形態(tài)特征的選取、測量數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換的方法、框架結(jié)構(gòu)的設(shè)置、采用的統(tǒng)計(jì)分析方法及統(tǒng)計(jì)分析中，所采用到的具體指標(biāo)等在目前還沒有標(biāo)準(zhǔn)化的要求，然而這些指標(biāo)在一定程度上又影響到了結(jié)果分析的全面性和準(zhǔn)確性。總而言之，要對研究群體的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系進(jìn)行科學(xué)分析，不僅需要正確的形態(tài)學(xué)分析，還需要將遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)和分子生物學(xué)等多種研究方法相互結(jié)合，從而做到全方位研究，得到更加準(zhǔn)確和科學(xué)的結(jié)果。