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(1.金華職業(yè)技術學院，浙江 金華 321007；2.金華市九色珍珠研究所, 浙江 金華 321017；3.金華市威旺養(yǎng)殖新技術有限公司，浙江 金華 321017；4.金華市水產技術推廣站，浙江 金華 321017；5.紹興文理學院 生命科學學院， 浙江 紹興 312000)

三角帆蚌Hyriopsiscumingii隸屬于蚌科Unionidae、珠蚌亞科Unioninae、帆蚌屬Hyriopsis，是中國特有的淡水育珠蚌[1]。三角帆蚌以其優(yōu)良的育珠性能已經替代褶紋冠蚌Cristariaplicata、背角無齒蚌Anodontawoodiana等，成為中國淡水珍珠蚌的主要品種[2]，其所產珍珠質地細膩光滑、顏色豐富多樣，已經在中國大面積養(yǎng)殖[3-4]，同時，三角帆蚌育種研究也在逐步開展。目前，李夢軍等[5]、聞海波等[6]和張元培[7]分別用群體選育、種內雜交、種間雜交等育種方法開展了三角帆蚌的育種工作，并取得重要進展。

選擇育種是貝類遺傳改良的重要手段。貝類各數(shù)量性狀間存在遺傳基礎上的密切聯(lián)系，相關分析和通徑分析方法能夠查明各數(shù)量性狀間的相互關系，對選擇育種具有重要的參考價值。目前，通徑分析方法已經在水產貝類育種上得到了廣泛應用。如劉小林等[8]運用通徑分析方法分析了櫛孔扇貝Chlamysfarreri貝殼尺寸性狀對活體質量的影響效果。閆喜武等[9]運用通徑分析方法研究了四角蛤蜊Mactraveneriformis形態(tài)性狀對體質量性狀的影響。劉志剛等[10]和鄭懷平等[11]對華貴櫛孔扇貝Chlamysnobilis產量及閉殼肌大小進行了通徑分析。王輝等[12]運用通徑分析方法研究了南海毛蚶Scapharcasubcrenata形態(tài)特征對體質量的影響。除上述幾種貝類外，通徑分析方法還應用到了紫石房蛤Saxidomuspurpuratus[13]、中國蛤蜊Mactrachinensis[14]、菲律賓蛤仔Ruditapesphilippinarum[15]、魁蚶Scapharcabroughtonii[16]等貝類的研究中。在對三角帆蚌Hyriopsiscumingii的研究中，也有學者運用通徑分析方法對成蚌數(shù)量性狀進行了相關分析[17-18]。但關于三角帆蚌幼蚌殼形態(tài)性狀對質量性狀的影響尚未見報道。本研究中，對1齡蚌4個形態(tài)性狀及體質量的相關性進行了研究，對體質量進行通徑分析并建立回歸方程，旨在為1齡三角帆蚌幼期的選育提供數(shù)據(jù)資料和測量指標。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用1齡三角帆蚌幼蚌來源于浙江省金華市威旺養(yǎng)殖新技術有限公司，為自然養(yǎng)殖群體的繁殖后代，養(yǎng)殖于試驗基地的6#養(yǎng)殖塘。養(yǎng)殖密度為100只/網(wǎng)箱(40 cm×40 cm×12 cm)，吊養(yǎng)深度為30～40 cm，按常規(guī)模式進行養(yǎng)殖管理。

1.2 方法

1.2.1 測量方法 幼蚌達到1齡時先隨機抽取4個網(wǎng)箱，再從中隨機抽取120只1齡蚌，將其貝殼表面的泥污清洗干凈后用于測量。用游標卡尺(精確到0.02 mm)測量蚌的殼長(x1)、殼高(x2)、殼寬(x3)和全高(x4)(圖1)，用電子天平(精確到0.01 mg)稱量其體質量(y)。

圖1 1齡三角帆蚌貝殼形態(tài)性狀測量示意圖Fig.1 Illustration of measurement of shell morphology of juvenile freshwater mussel Hyriopsis cumingii

1.2.2 分析方法 各性狀測量數(shù)據(jù)經SPSS 21.0軟件統(tǒng)計整理，計算平均數(shù)、標準差和變異系數(shù)，再使用軟件中的K-S單樣本檢驗(Kolomogorov-Simirnov one sample test)分析各性狀的分布是否符合正態(tài)分布。然后進行各性狀間表型相關分析、各形態(tài)性狀對體質量的通徑分析并計算決定系數(shù)。通過逐步回歸法，剔除偏回歸系數(shù)不顯著的性狀，建立最優(yōu)多元回歸方程，并對方程進行顯著性檢驗。

體質量(y)的回歸方程采用的線性模型[19]為

y=b0+b1x1+b2x2+…+bixi。

其中：y為因變量；b0為常數(shù)項；xi為自變量；bi為對應的偏回歸系數(shù)。偏回歸系數(shù)bi是有單位屬性的，無法直接進行比較，因此，對bi的分子、分母分別除以y和xi的標準差，得到從自變量xi到因變量y的直接通徑系數(shù)Pyi xi，即

Pyi xi=biσxi/σy。

2 結果與分析

2.1 形態(tài)性狀及體質量的描述統(tǒng)計結果

1齡三角帆蚌殼長、殼高、殼寬、全高及體質量等表型數(shù)據(jù)的描述統(tǒng)計結果如表1所示，在這些性狀中，體質量的變異系數(shù)最大，殼長的變異系數(shù)最小。正態(tài)性K-S檢驗結果顯示，P值均大于0.05，說明所分析性狀的分布均符合正態(tài)分布，可對這些性狀做進一步地通徑分析。

表11齡三角帆蚌形態(tài)性狀及體質量的表型統(tǒng)計量(n=120)

Tab.1Phenotypicstatisticsofmorphologicaltraitsandbodyweightofone-yearoldfreshwatermusselHyriopsiscumingii(n=120)

性狀traitZ值Z valueP值P value平均值±標準差mean±S.D.變異系數(shù)/%coefficient of variation殼長x1/cm0.6920.7259.55±0.565.87殼高x2/cm0.7000.7125.30±0.376.94殼寬x3/cm0.7520.6232.32±0.187.82全高x4/cm0.5710.9008.45±0.586.90體質量y/g0.7200.67880.41±14.2717.75

2.2 形態(tài)性狀及體質量間的相關性

1齡三角帆蚌各性狀間的表型相關系數(shù)見表2，所列各性狀間的表型相關均達到了極顯著水平，表明所選指標進行相關分析具有重要的實際意義。其中，體質量與殼長的相關性最強，相關系數(shù)為0.908，殼寬與全高的相關性最弱，相關系數(shù)為0.562。

表21齡三角帆蚌各性狀間的表型相關系數(shù)

Tab.2Phenotypiccorrelationcoefficientsbetweenobservedtraitsofone-yearoldfreshwatermusselHyriopsiscumingii

性狀trait殼長x1殼高x2殼寬x3全高x4體質量y殼長x110.765**0.663**0.671**0.908**殼高x210.585**0.739**0.819**殼寬x310.562**0.798**全高x410.784**體質量y1

注：** 表示在 0.01 水平(雙側)上顯著相關

Note: **, significant correlation in 0.01 level

2.3 形態(tài)性狀對體質量的通徑分析

根據(jù)通徑分析的原理，將殼長、殼高、殼寬與全高對體質量的影響效應剖分為直接作用Pi(即通徑)和間接影響兩部分，剖分結果見表3。從表3可見：殼長、殼寬與全高對體質量的直接作用均達到極顯著水平(P<0.01)，殼高對體質量的直接作用達到顯著水平(P<0.05)，均具有統(tǒng)計學意義；殼長對體質量的直接作用最大，達到0.479，直接作用大于間接影響，是影響體質量的最主要因素。而殼高、殼寬、全高對體質量的間接影響均大于各自的直接作用，且這種間接影響效應主要是通過影響殼長而產生的。

表3 1齡三角帆蚌形態(tài)性狀對體質量影響的通徑分析Tab.3 Path analysis of morphological traits on body weight of one-year old freshwater mussel Hyriopsis cumingii

注：* 為顯著相關(P<0.05)，** 為極顯著相關(P<0.01)

Note: *,significant correlation(P<0.05); **,very significant correlation(P<0.01)

2.4 形態(tài)性狀對體質量的決定程度

各形態(tài)性狀及它們協(xié)同對體質量的決定系數(shù)如表4所示，其中,對角線上給出了每個形態(tài)性狀單獨對體質量的決定系數(shù)，對角線以上給出間接決定系數(shù)?？偟臎Q定系數(shù)為0.933，它與相關指數(shù)R2的數(shù)值相等，表明本研究中所列形態(tài)性狀是影響體質量的重點性狀，其他形狀影響相對較小，僅有0.067。各性狀中，殼長對體質量的直接決定程度最大，達到22.9%，殼長與殼寬的共同決定程度最大，達到18.3%。

表41齡三角帆蚌形態(tài)性狀對體質量的決定系數(shù)

Tab.4Determinationcoefficientsofmorphologicaltraitsonbodyweightofone-yearoldfreshwatermusselHyriopsiscumingii

性狀trait殼長x1殼高x2殼寬x3全高x4殼長x10.2290.0990.1830.129殼高x20.0180.0450.040殼寬x30.0830.065全高x40.040總決定系數(shù)total determination coefficient0.933

2.5 最優(yōu)回歸方程的建立

運用逐步回歸方法建立形態(tài)性狀對體質量的最優(yōu)回歸方程為

y=-157.919+12.195x1+5.266x2+22.613x3+4.920x4。

其中：y為體質量(g)；x1為殼長(cm)；x2為殼高(cm)；x3為殼寬(cm)；x4為全高(cm)。

多元回歸關系的顯著性檢驗(表5)和各形狀偏回歸系數(shù)的顯著性檢驗(表6)表明，方程的回歸關系達到極顯著水平(P<0.01)，殼長(x1)、殼寬(x3)與全高(x4)的偏回歸系數(shù)達到極顯著水平(P<0.01)，殼高(x2)的偏回歸系數(shù)達到顯著水平(P<0.05)。

表51齡三角帆蚌體質量多元回歸關系的方差分析

Tab.5ANOVAformultipleregressionofone-yearoldfreshwatermusselHyriopsiscumingii

變異來源 source of variation平方和 sum of square自由度df均方 mean squareF值F value顯著性 Sig.回歸regression11591.13442897.783199.1500.000殘差residual829.39211714.551總計total12420.526121

表61齡三角帆蚌各性狀偏回歸系數(shù)的顯著性檢驗

Tab.6Testofpartialregressioncoefficientsfortraitsofone-yearoldfreshwatermusselHyriopsiscumingii

模型model非標準化系數(shù) nonstandardized coefficientB標準誤差 standard error標準系數(shù)standard coefficientt值t value顯著性Sig.常量-157.9198.591-18.3820.000殼長x112.1951.5050.4798.1010.000殼高x25.2262.3460.1352.2280.030殼寬x322.6133.6790.2886.1470.000全高x44.9201.2960.2013.7950.000

3 討論

3.1 相關分析與通徑分析

本研究中，從各性狀間的相關分析結果可知，殼長、殼高、殼寬、全高和體質量，其兩兩間的相關性均達到了極顯著水平，這說明各變量間存在著嚴重的共線性問題，可以通過通徑分析來解決。通徑分析能夠將自變量和因變量的相關關系剖分為直接作用和間接作用，同時，可以根據(jù)通徑系數(shù)大小判斷各自變量對因變量貢獻的相對重要性，較好地解決共線性問題。近年來，通徑分析已經廣泛應用于水產經濟動物魚類[20-22]、蝦類[23-25]、蟹類[26-27]和貝類[28-30]等的研究中。

同時，由于表型相關分析只是簡單地估測了兩個變量間的相關系數(shù)，在多變量情況下其不能完全反映變量間真實的相關程度。通徑分析能夠較好地解決這些問題，探明兩個性狀間的真實關系。本研究中通過通徑分析顯示，各形態(tài)性狀對體質量的直接作用效果依次為殼長>殼寬>全高>殼高，殼寬、全高和殼高對體質量的影響主要通過殼長來實現(xiàn)，它們的間接作用分別為0.318、0.321和0.366，表明殼長是影響1齡三角帆蚌體質量的主要性狀。這與張愛菊等[18]對三角帆蚌珠蚌成蚌的通徑分析結果相一致。在對其他貝類的研究中，如砂海螂Myaarenaria[31]、企鵝珍珠貝Pteriapenguin[32]、斧文蛤Meretrixlamarchii[33]、文蛤Meretrixmeretrix[34]、南澳青蛤Cyclinasinensis[35]等，殼長也是影響體質量的主要因素。

3.2 影響體質量主要性狀的確定

根據(jù)劉小林等[8,24]的研究，當復相關指數(shù)或各自變量對因變量的單獨決定系數(shù)及兩兩共同決定系數(shù)的總和∑d(在數(shù)值上R2=∑d)大于或等于0.85(即85%)時，表明影響因變量的主要自變量已經找到。本研究中通過1齡三角帆蚌形態(tài)性狀對體質量決定系數(shù)分析，所用形態(tài)性狀的總決定系數(shù)R2=∑d=0.933，基本接近于1，其他影響因素對體質量的影響僅為0.067。說明所列的三角帆蚌形態(tài)性狀是影響體質量的重點性狀，其他無測度的性狀對體質量的影響較小，基本可以忽略。

3.3 對選擇育種的指導意義

在本研究中，從直接決定系數(shù)分析，殼長對體質量的決定程度最大，達到22.9%，在三角帆蚌選擇育種過程中可以考慮將殼長作為育種目標性狀。而王輝等[12]認為，育種決策時只考慮直接決定系數(shù)是不全面的，因為由于基因的多效性、連鎖和共同環(huán)境的影響，生物性狀均彼此相關，綜合決定系數(shù)既包含直接決定系數(shù)又包含間接決定系數(shù)，信息量較大更具有決策意義。從分析結果看，三角帆蚌殼長、殼高、殼寬、全高均不是體質量的限制性因素，它們的綜合決定效應分別為0.641、0.287、0.317和0.275。殼長對體質量的決定效應依然最大，但是綜合決定系數(shù)包含的信息量更大，在實際育種應用中更有意義。

在貝類選擇育種中，通常其自身的某一特定性狀(如體質量等)就能夠直接反映其生產性能。珍珠蚌的選擇育種不同于其他貝類，其主要以提高珍珠的生產性能為目標，較難直接測得其某些特定育種目標性能。張根芳等[36]早期研究已經表明，珍珠增長與蚌總重的相關性最高。張愛菊等[18]的研究也表明，活體蚌質量對珍珠重的增加具有完全的決定作用。因此，在三角帆蚌的選擇育種中，為提高珍珠產能，應該以體質量作為育種目標性狀。在形態(tài)性狀中，由于殼長對體質量的決定效應最大，也可作為育種目標性狀。