胡清彪 湯愛淞 白永安 馬民 李曉東



摘要:為分析光滑河藍蛤(Potamocorbula laevis)的形態性狀對質量性狀的影響,以隨機選取的108個光滑河藍蛤為研究對象,對其形態性狀(殼長、殼高、殼寬)和質量性狀(總質量、殼干重、軟體干重)進行了數據測量。利用相關分析、通徑分析和回歸分析探究形態性狀對質量性狀的影響。結果表明:光滑河藍蛤的表型相關系數均達到了極顯著水平(P<0.01),總質量、殼干重同殼高之間的表型相關系數最大(0.868、0.845),軟體干重同殼長之間的表型相關系數最大(0.649)。殼長同總質量、軟體干重之間的直接通徑系數最大(0.424、0.524),決定系數最大(0.1798、0.2746)。殼寬同殼干重之間的直接通徑系數最大(0.426),決定系數最大(0.1815)。通過回歸分析,建立了光滑河藍蛤形態性狀對總質量、殼干重、軟體干重的最優回歸方程,可為光滑河藍蛤選育及“碳中和”目標提供理論參考。
關鍵詞:光滑河藍蛤(Potamocorbula laevis);形態性狀;質量性狀;相關分析;通徑分析
中圖分類號:S968.3文獻標志碼:A
光滑河藍蛤(Potamocorbula laevis),俗稱藍蛤,為一種常見的小型雙殼底棲貝類,我國沿海均有分布,肉多可鮮食,但多用作飼料,有較高經濟價值,頗有養殖前途。目前關于光滑河藍蛤的研究報道較少。在國內外,主要研究了光滑河藍蛤的生態習性[1-3]、生態價值[4-6]、遺傳多樣性[7]及其時空分布[8],尚無形態性狀對其質量性狀方面的報道。
貝類生長指標作為數量性狀是貝類遺傳育種研究的主要內容[9]。通過探究貝類質量性狀與形態性狀之間的內在聯系,可以為貝類育種工作提供理論參考。嚴俊賢等[10]對黑蝶貝(Pinctda margaritifera)的表型性狀對體質量進行了通徑分析;張新明等[11]研究了紫貽貝(Mytilus edulis)形態性狀對體質量的影響;此外,菲律賓蛤仔(Ruditapes philippinarum)[12]、斧文蛤(Meretrix lamarchii)[13]、合浦珠母貝(Pinctada martensii)[14]、企鵝珍珠貝(Pteria penguin)[15]等品種也有相關研究。
隨著中國“碳中和”戰略目標的提出,中國二氧化碳排放力爭在2030年達到峰值,在2060年前實現碳中和[16],而貝類作為一種可移除的碳匯,可助力此目標實現[17]。前人研究中涉及的質量性狀,多是關于鮮重方面,而從未涉及殼干重,軟體干重的研究,殼干重及軟體干重是測定貝類碳含量的重要基礎,因此,有必要將其納入質量性狀中進行分析。因此,需要對其形態性狀及質量性狀開展系統的研究,為合理開發及利用光滑河藍蛤提供依據。
1 材料和方法
1.1 試驗材料
2022年1月,以遼寧省盤錦市采集的野生光滑河藍蛤(2齡)作為試驗材料。仔細洗凈殼表面的污物及附著生物,于沈陽農業大學研究生聯合培養基地盤錦光合蟹業有限公司科技研發中心實驗室暫養3d,暫養期間水體溫度15.4℃~16.2℃,鹽度27‰,每天100%換水2次。
1.2 性狀測量
隨機選取108個光滑河藍蛤,用電子數顯尺(精確到0.01mm)分別測量其形態性狀:殼長(a1)、殼寬(a2)、殼高(a3);用電子天平(精確到0.01g)分別測量其質量性狀:個體總質量(X)、殼干重(Y)、軟體干重(Z)。
1.3 碳氮含量測定
取光滑河藍蛤適量隨機分為三組,通過37℃24hrs烘干后,研磨為粉末狀,取3mg過100目篩的粉末用錫紙包裹,通過元素分析儀(Euro EA Elemental Analyzer)測定其碳氮含量。
1.4 數據分析
使用SPSS 25.0及Excel軟件對數據進行統計分析,建立了形態性狀對質量性狀進行相關性分析,同時運用多元回歸方法建立了光滑河藍蛤形態性狀對質量性狀的回歸方程,同時對光滑河藍蛤各形態性狀與質量性狀進行通徑分析[18]。
2 結果
2.1 各性狀統計
光滑河藍蛤的形態性狀和質量性狀見表1,其中軟體干重的變異系數最大,達到了25.00%。
2.2 各性狀間的相關性分析
光滑河藍蛤形態性狀與總質量、殼干重、軟體干重之間的表型相關系數見表2,每2個性狀之間皆存在極顯著的正相關關系(P<0.01)。光滑河藍蛤殼高和總質量、殼干重之間的相關性最大,分別是0.868、0.845;軟體干重和殼長之間的相關性最大,為0.649;殼寬和3種形態性狀之間的相關性都是最小,系數依次為0.737、0.788、0.320。為進一步探究形態性狀對質量性狀的影響,對其進行通徑分析和回歸分析。
2.3 形態性狀對各質量性狀的通徑系數和相關指數
運用SPSS 25.0對光滑河藍蛤質量性狀進行非參數檢驗,滿足正態分布,然后進一步進行統計分析,光滑河藍蛤的形態性狀對質量性狀的通徑系數和相關指數見表3。通徑系數可以反映出自變量對因變量的直接作用。當相關系數大于或者等于0.85(即85%)時,表明此自變量是影響因變量的主要因素[19]。光滑河藍蛤的形態性狀對總質量的相關指數為0.850,等于界限值,表明了形態性狀是影響總質量的主要因素,不是影響殼干重、軟體干重的主要因素。結果表明,總質量和殼長之間的通徑系數最大,和殼高之間的通徑系數最小,分別為0.424、0.288;殼干重和殼寬之間的通徑系數最大,和殼長最小,分別為0.426、0.191;軟體干重和殼長之間的通徑系數最大,和殼寬最小,分別是0.524、-0.107。
2.4 形態性狀對質量性狀的作用
光滑河藍蛤形態性狀對質量性狀的直接作用和間接作用見表4。結果表明對光滑河藍蛤總質量的間接作用最大的是殼高通過殼長間接影響其總質量,達到了0.3829,最小是殼長通過殼寬影響(0.1795);對光滑河藍蛤殼干重間接作用最大的是殼長通過殼高間接影響(0.3675),最小是殼寬通過殼長間接影響(0.1085);對光滑河藍蛤軟體干重間接作用最大的是殼長通過殼高的間接作用,達到了0.1860。
2.5 形態性狀對質量性狀的決定系數分析
決定系數分析是指將總決定系數進一步分解為單一自變量對因變量的單一決定系數及兩自變量對因變量的共同決定系數,其中對角線上數據為單一殼形態性狀獨立對質量性狀的決定系數,對角線上方數據為兩性狀共同對質量性狀的決定系數[15]。光滑河藍蛤形態性狀對質量性狀的決定系數分析結果見表5。
從光滑河藍蛤的單一決定系數來說,殼長對總質量、軟體干重的系數最大,系數依次是0.1798、0.2746;殼寬對殼干重的系數最大,為0.1815;殼高對總質量的系數最小,為0.0829;殼長對殼干重的系數最小,為0.0365;殼寬對軟體干重的系數最小,為0.0114。從兩個自變量的共同決定系數分析,殼寬和殼高對殼干重的系數最大,系數為0.2164;殼長和殼高的共同作用對總質量、軟體干重的系數最大,系數依次為0.2205、0.1949;殼長和殼寬的共同作用對殼干重、軟體干重的系數最小,系數依次為0.0924、-0.0637;殼寬和殼高的共同作用對總質量的系數最小,為0.1136。
2.6 多元回歸方程的建立
利用回歸分析建立了光滑河藍蛤殼長、殼寬、殼高對總質量、殼干重、軟體干重的回歸方程,分別為:
X=-3.626+0.104a1+0.206a2+0.122a3
Y=-2.401+0.029a1+0.174a2+0.108a3
Z=-0.118+0.007a1-0.004a2+0.005a3
2.7 碳氮含量結果
通過元素分析儀測定,表明光滑河藍蛤干物質中含碳量為18.608%,含氮量為3.06%。
3 討論
研究質量性狀和形態性狀之間的內在關系,選擇出對經濟價值有積極作用的性狀,是研究貝類遺傳和人工育種的重要內容,對優化育種方案、科學制定育種計劃,促進未來貝類行業產業經濟發展等具有積極意義。該研究加入了軟體干重及殼干重2個質量性狀,因為軟體干重及殼干重直接與碳含量相關,此將對中國“雙碳”戰略目標提供支撐,為可移除碳匯提供理論基礎,以此性狀為選育指標可為“雙碳”戰略目標提供理論支持。
相關分析是研究兩個或兩個以上處于同等地位的隨機變量間相關關系的統計分析方法,廣泛應用于生物研究,對生物的育種及選育工作具有重要意義。相關性分析便于選擇相關性較大的性狀來實現對目的性狀的最優選擇[20]。王輝等[11]報道了南海毛蚶(Scapharca subcrenata)殼長、殼高、殼厚和體質量間均為極顯著正相關(P<0.01)。該研究中光滑河藍蛤的總質量同殼高之間的表型相關系數最大,這與劉小林等[19]在櫛孔扇貝中的研究結果一致,而常亞青等[21]在蝦夷扇貝中的研究表明殼長對質量性狀的影響最大。這表明不同貝類形態性狀對質量性狀的影響大小不一。該研究首次將光滑河藍蛤殼干重和軟體干重納入質量性狀進行研究,發現光滑河藍蛤殼干重和軟體干重分別與殼高、殼長之間的相關性最大,而含碳量與殼干重、軟體干重呈正比關系,因此,為實現“雙碳”目標,以達到更多的碳匯,未來在光滑河藍蛤選育中可將殼高、殼長作為選育目標性狀。
通徑分析中,當相關指數達到0.85時,結果才具有意義[22]。通徑分析已廣泛應用于其他貝類研究中,例如華貴櫛孔扇貝(Chlamys nobilis Reeve)[23]、蝦夷扇貝(Patinopecten yessoensis)[24]等。該研究中光滑河藍蛤的形態性狀是影響其總質量的主要因素(R2=0.85),這與張偉杰等[25]對日本鏡蛤(Dosinia japonica)、閆喜武等[9] 對四角蛤蜊(Mactra veneriformis)的研究結果一致。而對其殼干重、軟體干重的影響均作用指數均小于0.85,這在貝類通徑分析中,如香港巨牡蠣(Crassostrea hongkongensis)[26]、長牡蠣(Dosinia corrugata)[27]、薄片鏡蛤(Dosinia corrugata)[28]、中國蛤蜊(Mactra chinensis)[29]等,均也出現相關指數小于0.85的情況。
通過對光滑河藍蛤碳含量的精確測定,可以用于評估其可移除碳匯能力,為未來碳匯評估提供基礎數據支撐。
4 結論
該研究通過對光滑河藍蛤形態性狀(殼長、殼高、殼寬)和質量性狀(總質量、殼干重、軟體干重)進行相關分析及通徑分析,同時首次將殼重量和軟體干重納入質量性狀進行分析,明確了影響其質量性狀的主要因素,為人工選育及“雙碳”目標實施提供了理論依據,具有實際應用價值。
參考文獻:
[1]劉吉明,佘君同.光滑河藍蛤生殖習性初步研究[J].水產科學, 2003,(05): 12-13.
[2]滕煒鳴,高士林,劉谞,等.鹽度對遼東灣四角蛤蜊和光滑河藍蛤攝食率和濾水率的影響[J]. 水產科學, 2018, 37(05): 622-627.
[3]Hyun-Joo Oh,Bon Joo Koo,Joo-Hyung Ryu,et al.Spatial macrobenthos habitat on ganghwa tidal flat, korea: part i-spatial relationship between potamocorbula laevis and spatial variables[J].Journal of Coastal Research,2019(90):393-400.
[4]周婷婷,鄭榮泉,林志華,等.光滑河藍蛤對凈化養殖廢水的凈化效果[J]. 安徽農業科學, 2017, 45(32): 57-60+64.
[5]呂昊澤.縊蟶、光滑河藍蛤和河蜆對鹽度的適應性及碳、氮收支研究[D].上海海洋大學,2014.
[6]陳雯倩.運用毒代動力學-毒效動力學模型預測河口水化學對光滑河藍蛤銅毒性的影響 [D]. 廈門:廈門大學,2017.
[7]孫超.河藍蛤屬貝類生物學性狀及基于線粒體DNA的分子遺傳學研究[D]. 上海:上海海洋大學, 2014.
[8]劉煒明,蔡立哲,林秀春,等.廈門海域底棲動物群落新優勢種光滑河藍蛤的時空分布[C].中國海洋湖沼學會中國動物學會貝類學分會第十二次學術討論會摘要,中國山西太原, 2005-09.
[9]閆喜武,王琰,郭文學,等.四角蛤蜊形態性狀對重量性狀的影響效果分析[J].水產學報, 2011, 35(10):1513-1518.
[10]嚴俊賢,劉寶鎖,李有寧,等.野生黑蝶貝表型性狀對體質量的影響分析[J].水產科學,2015, 34(09):560-564.
[11]張新明,程順峰,張敏.日照海域紫貽貝形態性狀對體質量的影響[J].水產學雜志,2020,33(04):29-34.
[12]劉輝,張興志,鹿瑤,等.菲律賓蛤仔橙色品系殼形態性狀對質量性狀的通徑及多元回歸分析[J].大連海洋大學學報,2015,30(05):514-518.
[13]張嘉麗,王慶恒,鄧岳文,等.斧文蛤(Meretrix lamarchii)形態性狀對體質量的影響效果分析[J].漁業科學進展,2014,35(06):110-113.
[14]郭奕惠,劉寶鎖,范嗣剛,等.合浦珠母貝選育組和對照組生長性狀相關分析[J].上海海洋大學學報,2017,26(02):212-220.
[15]陳明強,魏海軍,李有寧,等.野生企鵝珍珠貝形態性狀對質量性狀的影響[J].中國漁業質量與標準,2019,9(06):48-56.
[16]焦念志,戴民漢,翦知湣,等.海洋儲碳機制及相關生物地球化學過程研究策略[J].科學通報, 2022,67(15):1600-1606.
[17]唐啟升,蔣增杰,毛玉澤.漁業碳匯與碳匯漁業定義及其相關問題的辨析[J].漁業科學進展,2022,43(05):1-7.
[18]杜家菊,陳志偉.使用SPSS線性回歸實現通徑分析的方法[J].生物學通報,2010,45(02):4-6.
[19]劉小林,常亞青,相建海,等.櫛孔扇貝殼尺寸性狀對活體重的影響效果分析[J].海洋與湖沼, 2002 (06):673-678.
[20]翟子欽,喻達輝,白麗蓉.織錦巴非蛤形態性狀對體質量的影響[J].廣東農業科學,2022,49(07): 113-119.
[21]常亞青,張存善,曹學彬,等.1齡蝦夷扇貝形態性狀對重量性狀的影響效果分析[J].大連水產學院學報,2008,(05):330-334.
[22]馮建彬,馬克異,李家樂.日本沼蝦養殖群體主要形態性狀對體質量的通徑分析[J].上海海洋大學學報,2019,28(02):219-226.
[23]鄢朝,顧志峰,章華忠,等.華貴櫛孔扇貝數量性狀的相關性及通徑分析[J].南方水產科學, 2012,8(03):34-38.
[24]杜美榮,劉毅,蔣增杰,等.底播蝦夷扇貝數量性狀的相關性和通徑分析[J].水產科學,2015, 34(01): 8-13.
[25]張偉杰,常亞青,丁君,等.日本鏡蛤(Dosinia japonica Reeve)殼尺寸與重量性狀的相關與回歸分析[J].海洋與湖沼,2013,44(03):796-800.
[26]肖述,符政君,喻子牛.香港巨牡蠣雌雄群體的數量性狀通徑分析[J].南方水產科學,2011, 7(04):1-9.
[27]林清,王亞駿,王迪文,等.太平洋牡蠣和葡萄牙牡蠣養殖群體數量性狀比較分析[J].海洋通報,2014,33(01):106-111.
[28]王成東,聶鴻濤,鹿瑤,等.薄片鏡蛤野生群體主要經濟性狀間的相關性及通徑分析[J].大連海洋大學學報,2015,30(04):380-385.
[29]郭文學,閆喜武,馬貴范,等.兩種四角蛤蜊(Mactra veneriformis)殼內色品系選育初探[J].海洋與湖沼,2012,43(02):262-267.
Effect of morphological characters on quality characters of Potamocorbula laevis
HU Qingbiao1,3, TANG Aisong1, BAI Yongan2, MA Min2, LI Xiaodong1,2,3
(1.College of Animal Science and Veterinary Medicine, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, Liaoning China; 2. Panjin Guanghe Crab Industry Co. Ltd., Panjin 124200, Liaoning China; 3. Liaoning Panjin Wetland Ecosystem National Observation and Research Station, Shenyang 110866, Liaoning China)
Abstract:In order to analyze the effect of shell morphological traits on quality characters of Potamocorbula laevis, 108 Clams were randomly selected as the research objects, and their morphological characters (shell length, shell height, shell width) and quality characters (total mass, shell dry weight, soft body dry weight) were measured. Correlation analysis, path analysis and regression analysis were used to explore the effects of morphological traits on quality traits. The results showed that: the phenotypic correlation coefficients of Potamocorbula laevis all reached a very significant level (P<0.01), and the phenotypic correlation coefficients between total mass, shell dry weight and shell height were the largest respectively (0.868, 0.845), and so as to correlation coefficient between the soft body dry weight shell length (0.649); the direct path coefficient between the shell length with the total mass and soft body dry weight is the largest (0.424, 0.524), and the determination coefficient is the largest (0.1798, 0.2746); The direct path coefficient between the dry shell weights is the largest (0.426), and the coefficient of determination is the largest (0.1815). Through regression analysis, the optimal regression equations of the morphological traits of Potamocorbula laevis on the total mass, shell dry weight and soft body dry weight are established, which can provide a theoretical reference for the breeding of Potamocorbula laevis and "carbon neutrality" goal achieved.
Keywords:Potamocorbula laevis; morphological characters; quality characters; correlation analysis; path analysis
基金項目:遼寧省海洋經濟發展專項(1638925894383);沈陽農業大學高層次人才項目(880416005)。
作者簡介:胡清彪(1991- ),男,實驗師。研究方向:水產動物生態學。E-mail:huqingbiao@syau.edu.cn。
通訊作者:李曉東(1965- ),男,教授。研究方向:水產動物遺傳育種與健康養殖。E-mail: lixiaodong@syau.edu.cn。