銀鼓魚雌雄個體形態(tài)差異分析

中圖分類號：Q959.4 文獻標志碼：A 文章編號：1004—6755（2025）06—0042-06

Analysis of sexual dimorphism in the Selenotoca multifasciata

CHEN Pan^1，2，3 ，HOU Xingrong1，2，3 ，MAO Haijun1，2.3 ，F(xiàn)U Qi1，2.3 ， LIN Chuan4，HUANG Hai1，2.3 （1.YazhouBay Innovation Research Instituteof Hainan TropicalOcean University，Sanya 572O22，China；2.Hainan Tropical Ocean University，KeyLaboratoryofUtilizationand ConservationforTropical MarineBioresourcesofMinistryofEducation， Sanya572022，China；3.HainanTropicalOceanUniversityHainanKeyLaboratoryforConservationandUtlizationofTropical MarineFisheryResources，Sanya 572o22，China；4.Lingshui DelinChengxin AquacultureCo.，LTD，Lingshui572423，China） Abstract：To investigate the morphological differences between male and female silver drumfish （Selenotoca multifasciata） and provide a scientific basis for their aquaculture management and breeding research，we analyzed 2O standardized morphological traits in 227 individuals. Using t一tests，we identified 15 significantly divergent traits，followed by principal component analysis （PCA），R一cluster analysis，and stepwise discriminant analysis to establish a sex一discrimination equation. The results showed that among the 2O standardized traits，14 exhibited highly significant differences （ Plt;0.01? while 2 showed significant differences （ Plt;0. 05 ）. PCA revealed that the first four principal components accounted for 84.551% of the cumulative variance，with sex-related differences primarily concentrated in trunk，head，and body fullness indices.The discriminant function achieved an overall accuracy of 82.4% in sex identification. The study demonstrated that females tend to have a taller body and shorter，thicker caudal peduncles，whereas males exhibit a more slender body with longer，thinner caudal peduncles. These findings indicate significant morphological dimorphism between sexes in Selenotoca multifasciata ， supporting the feasibility of using morphological traits for sex discrimination.

Key words： Selenotoca multifasciata ; morphological differences； sex identification; principal component analysis；discriminant analysis（PCA）; R^- cluster analysis

銀鼓魚又稱多紋錢蝶魚（Selenotocamulti-fasciata），隸屬于輻鰭魚綱（Actinopterygii），鱸形目（Perciformes），金錢魚科（Scatophagidae），錢蝶魚屬（Selenotoca），是一種具有極高觀賞價值和經濟潛力的水產養(yǎng)殖品種。它廣泛分布于菲律賓、印度尼西亞、泰國等地區(qū)的江河入海口，在我國的東海南部至南海及北部灣區(qū)域也有分布[1]。銀鼓魚因其出色的環(huán)境適應性和快速生長特性，在水產養(yǎng)殖業(yè)中展現(xiàn)出巨大的開發(fā)潛力[2]

性別鑒定對于養(yǎng)殖管理、繁殖策略制定以及遺傳育種等方面具有關鍵意義[3]。多數(shù)魚類在非繁殖期缺乏明顯的性別特征，導致性別識別困難。目前來說，對于雌、雄形態(tài)差異不明顯的魚類，常用的鑒定方法有解剖觀察、性腺組織切片、性別特異性DNA分子標記等。這些鑒定方法雖然準確率高，但導致檢測魚死亡，并且工作量大、耗費時間久。

目前研究銀鼓魚主要聚焦在染色體組成4]、線粒體基因組[5]、疾病防治[6、胚胎發(fā)育[7]、性別分子標記開發(fā)[8]和生長影響[9]等基礎生物學方面，對銀鼓魚雌雄個體形態(tài)特征差異的研究還未見相關報道。為填補這一空白，本研究通過定量分析227尾銀鼓魚的20項標準化性狀，探討其雌雄個體的形態(tài)差異。利用T檢驗、主成分分析、R一聚類分析和逐步判別分析等方法，建立了一套有效的雌雄判別方程式。研究結果不僅為銀鼓魚的性別鑒定提供了科學依據(jù)，同時也為銀鼓魚的養(yǎng)殖管理和繁殖策略提供了理論支持，進而推動銀鼓魚養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用銀鼓魚于2021年4月至7月分4次采集自海南省陵水德林誠信水產養(yǎng)殖有限公司，共227尾，其中雌性138尾，雄性89尾，所有采集的銀鼓魚均已達到性成熟階段。采用石蠟切片和蘇木精一伊紅染色法（HE染色法）對銀鼓魚進行性別鑒定。

1.2 試驗方法

每尾魚的體質量使用電子天平精確到 0.1g 進行測量。魚體左側面的照片使用佳能相機拍攝，隨后利用ImageProPlus軟件測量10項形態(tài)性狀，精確到 0. 01mm ，包括全長（ ：X₁ ）、體長0 ΔX₂ ）、體高 （X₃ ）、尾長（ ?X₄ ）、頭長 （X₅ ）、眼后頭長中 ΔX₆ ）、眼徑 （X₇ ）、尾柄高（ ΔX₈ ）、尾柄長 ?X₉ ）、背吻距 （X₁₀ ）（見圖1）。

全長： ??X₁ ；體長： X₂ ；體高： X₃ ；尾長 ：X₄ ；頭長： X₅ ；眼后頭長： ??X₆ ；眼徑： X₇ ；尾柄高： X₈ ；尾柄長： X₉ ；背吻距： X₁₀ 。

1.3 數(shù)據(jù)處理

對采集的227尾樣本的20項標準化性狀進行主成分分析，明確銀鼓魚的形態(tài)指標體系。為了消除銀鼓魚個體大小對試驗參數(shù)值的影響，將眼后頭長和眼徑除以頭長，其他性狀除以體長進行標準化處理，即眼后頭長/頭長，眼徑/頭長，全長/體長，體高/體長，尾長/體長，頭長/體長，尾柄高/體長，尾柄長/體長，背吻距/體長，對這9項比例性狀加上11項測量性狀共計20項性狀進行后續(xù)分析。

采用單因素方差分析法對20項性狀數(shù)據(jù)進行處理，通過T檢驗篩選出差異顯著的性狀進行主成分分析。選取累積貢獻率為 85% 左右的幾個主成分。聚類分析采用最遠鄰元素和皮爾遜相關性測量，判別分析則采用逐步判別法。使用SPSS軟件進行所有統(tǒng)計分析。主成分分析識別主要形態(tài)差異，聚類分析用于分類，逐步判別分析用于建立雌雄判別模型。

2 結果與分析

2.1銀鼓魚雌雄形態(tài)比較

銀鼓魚雌雄個體在形態(tài)性狀上的統(tǒng)計分析顯示（表1），體質量的變異系數(shù)最大，雌性為18.83% ，雄性為 16.12% 。尾柄長的變異系數(shù)次之，雌性為 9.74% ，雄性為 10.23% 。全長/體長的變異系數(shù)最小，雌性為 1.13% ，雄性為 1.11% 。其他性狀的變異系數(shù)在 3.39% 到 9.10% 之間。總體來看，除了尾柄長外，雌性銀鼓魚個體間形態(tài)性狀的變異系數(shù)普遍大于雄性。從均值差異的結果來看，雌雄體質量的均值差達到 48.48g ，全長的均值差為 13.76mm ，體長的均值差為 12.44mm ，其他性狀的均值差都在 10mm 以內。

對于227尾銀鼓魚雌雄個體的形態(tài)性狀差異顯著性分析，結果顯示除了眼徑、尾柄長、尾柄高、背吻距、全長/體長、尾長/體長、頭長/體長、眼徑/頭長、尾柄長/體長、尾柄高/體長這10個性狀的方差呈齊性外，其他均呈不齊性。均值t檢驗結果顯示，除了全長/體長、尾長/體長、頭長/體長、眼后頭長/頭長這4個性狀差異不顯著 ?Pgt;0.05） 外，尾柄長/體長、尾柄高/體長呈現(xiàn)顯著差異（ ?Plt;0.05? ，其他性狀呈現(xiàn)極顯著差異 ?Plt;0.01） 。

2.2 主成分分析

為了構建銀鼓魚的形態(tài)指標體系，對經T檢驗呈現(xiàn)顯著差異的15項銀鼓魚形態(tài)性狀進行了主成分分析（表2）。球形檢驗的結果顯示，KMO=0.643gt;0.6， 這表明主成分分析的有效性。前四個主成分的貢獻率分別為 46.675%.16.643% 12.366% 和 8.867% ，累積貢獻率達到 84.551% 。

其中，主成分1的貢獻率為 46.675% ，其負荷量大于0.6的性狀包括全長、體長、體高、尾長、頭長、眼后頭長、尾柄高和背吻距8項性狀，這些性狀主要反映了銀鼓魚整體框架的指標。主成分2的貢獻率為 16.643% ，其負荷量大于0.6的性狀包括尾柄長、體高/體長和背吻距/體長，這些性狀反映了銀鼓魚的外部輪廓形態(tài)特征。主成分3的貢獻率為 12.366% ，其負荷量大于0.6的性狀有眼徑、尾柄長/體長和眼徑/頭長，該主成分主要反映銀鼓魚的尾部及眼部形態(tài)特征。主成分4的貢獻率為 8.867% ，其負荷量大于0.6的性狀有尾柄高/體長，突出反映了銀鼓魚的尾部形態(tài)特性。

根據(jù)主成分數(shù)值，繪制主成分1、2和3之間的雌、雄個體散點圖（圖2）。主成分1軸與主成分2軸和主成分3軸均存在重疊交錯態(tài)勢，但是稍有分離態(tài)勢，雌雄個體間的形態(tài)差異不太明顯，主成分分析難以有效區(qū)分雌雄魚。

2.3R-聚類分析

對15個標準化形態(tài)性狀的R一聚類分析結果顯示（圖3見下頁），銀鼓魚的形態(tài)性狀可分為三大類：第一類為全長、體長、體高、背吻距、頭長、眼后頭長、尾長，反映主成分1的整體輪廓特征；第二類為體高/體長、背吻距/體長、尾柄高、尾柄高/體長等，體現(xiàn)主成分2和主成分4的外形特征和尾型特征；第三類為尾柄長、尾柄長/體長、眼徑、眼徑/頭長，對應主成分3的尾部及眼部特征。

2.4 判別分析

2.4.1 變量引入剔除過程

利用Wilk'sLambda法構造了一種統(tǒng)計模型，將F型分布值作為基準，在3.84以上時引入定義變量，去除2.71以下的變量，并逐步引人變量，最后建立費舍爾的判定函數(shù)。對采集的227尾銀鼓魚的20項標準化性狀進行逐步判別分析，經3次運算操作逐步引入15項不同的形態(tài)性狀，同時根據(jù)各變量對模型的貢獻量，逐步剔除貢獻量小的變量，最后篩選出體高、背吻距/體長、尾柄高/體長這3個變量，這3個變量能夠反映銀鼓魚身體外部形態(tài)輪廓（體高、背吻距/體長）以及尾部特征（尾柄高/體長）的差異。以 X₁，X₂，X₃ 分別代表體高、背吻距/體長、尾柄高/體長，建立判別方程式：

雌性： F₁=1 .650 X₁+1 382.862 X₂+ 1344.693X₃-453.431

雄性： F₂=1 .438 X₁+1342.817X₂+ 1412.765X₃-421.927

經過判別方程式的檢驗，結果顯示判別函數(shù)的 Plt;0. 01 。這表明該判別函數(shù)已達到顯著水平。通過計算每尾銀鼓魚個體的判別分數(shù)值，得出了雌雄兩性個體的頻布圖（圖4、圖5）。由此可見，該模型能夠有效地區(qū)分銀鼓魚的雌雄性別。

2.4.2計算判別準確率

利用所建立的判別方程式，對收集的227尾個體進行性別判別。將每尾試驗銀鼓魚的3項形態(tài)性狀數(shù)據(jù)分別代人判別函數(shù)方程，所得計算結果較大的函數(shù)為其所屬類別。判別結果顯示（表3），銀鼓魚雌性群體判別準確率為 80.4% ，雄性群體的判別準確率為 85.4% ，綜合判別準確率為 82.4% 。

3討論

在魚類研究領域，雌雄個體在形態(tài)上的差異是育種工作的重要基礎。這些差異不僅體現(xiàn)在體型和外觀特征上，還會影響魚類的生長速度和繁殖能力。因此，分析魚類雌雄個體的形態(tài)差異在魚類育種過程中是十分重要的。主成分分析和聚類分析是形態(tài)學研究中常用于識別雌雄個體之間差異的工具。例如，在周惠強等[10]的研究中，通過主成分分析和R一聚類分析發(fā)現(xiàn)大刺鰍雌雄個體在頭部、魚體形態(tài)和尾部等方面存在顯著差異。這與邱楚雯等11的研究結果相似，后者指出中國臺灣省泥鰍雌雄個體在體厚/體長、吻胸長/體長、鰓背長/體長、鰓腹長/體長等四項性狀上達到極顯著水平，而在頜須/頭長、吻腹長/體長、胸背長/體長、鰓臀長/體長等四項性狀上達到顯著水平。此外，賴銘勇[12]對半刺厚唇魚的研究也表明雌雄個體在軀干長、尾長、尾柄高等性狀上存在極顯著差異。董浚鍵等[13則通過相關分析和多元線性回歸分析建立了翹嘴鱖雌雄個體的生長性狀判別方程式，對于體質量小于 200g 的個體其判別準確率較高。趙仲孟等[14針對祁連山裸鯉的研究顯示，通過多變量形態(tài)度量法，雌雄個體在體型、多個形態(tài)特征比例等方面存在顯著差異，并建立了判別模型，準確率高達 92% 。吳波等[15在金錢魚的研究中，通過逐步判別法建立了有效的性別判別方程，對 100g 以上金錢魚雌雄個體判別，準確率高達 85.96% 。這些方法不僅有助于性別鑒定，還可以為后續(xù)的選育提供理論依據(jù)。

4結論

綜上所述，銀鼓魚存在明顯的雌雄異速生長現(xiàn)象，同齡魚雌雄個體體質量均值差顯著，雌性個體的整體輪廓更為粗壯，身體的長高比會更小，而雄性個體的整體輪廓顯得更為苗條些；對于尾柄而言，雌性個體的尾柄顯得更為粗壯，而雄性個體的尾柄更為纖瘦。

銀鼓魚體現(xiàn)出雌、雄個體生長異速現(xiàn)象。同一批魚雌雄個體的體質量均值差可以達到48.48g 。而且雌性個體體質量的變異系數(shù)為18. 83% ，雄性個體體質量的變異系數(shù)為16.12% ，雌性體質量變異系數(shù)大于雄性。這種現(xiàn)象可能與銀鼓魚的性腺發(fā)育規(guī)律密切相關。從性腺周期發(fā)育來看，雄性銀鼓魚性腺相對雌性更早發(fā)育，在生長過程中，雄性將更多能量分配用于生殖活動，從而導致其生長速度相對減緩，個體相對較小；而雌性性腺成熟較晚，在前期生長過程中能夠將更多能量用于身體生長，使得其體格更為健壯。

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（收稿日期：2025－01—06）