太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎养殖群体数量性状比较分析

林清，王亚骏，王迪文，郑怀平，刘合露，孙泽伟，陈兴强

（1.汕头大学 广东省海洋生物技术重点实验室，广东 汕头 515063；2.广东高校亚热带海水贝藻养殖工程技术研究中心，广东 汕头 515063；3.潮州市饶平县水产技术推广站，广东 潮州 515722）

太平洋牡蛎（Crassostrea gigas） 和葡萄牙牡蛎（C.angulata） 均是我国优良的养殖品种。这两种牡蛎在中国都有自然分布，其中太平洋牡蛎主要分布在北方沿海，而葡萄牙牡蛎则在我国的南北方沿海均有分布（Guo，2009）。尽管《中国渔业统计年鉴》中没有区分牡蛎的具体种类，但估计中国太平洋牡蛎的产量约占牡蛎总产量的1/3。而葡萄牙牡蛎主要在我国南方沿海养殖，其产量甚至高于太平洋牡蛎。

太平洋牡蛎与葡萄牙牡蛎由于在形态和同工酶上的极其相似，曾被误分类为同一物种（Menzel，1974）。但是，Leitão 等（1999） 运用G 显带技术显示两种牡蛎具是不同的进化谱系，Huvet 等（1974） 认为它们属于不同的亚种。最新的16 SrRNA 研究表明，中国南方的僧帽牡蛎和欧洲的葡萄牙牡蛎（C.angulata） 是同一个种，现在统一称为葡萄牙牡蛎。葡萄牙牡蛎与中国北方的太平洋牡蛎在外形上有些差异，可考虑作为太平洋牡蛎的一个亚种（Wang et al，2010）。

贝类的数量性状主要包括壳长、壳高、壳宽等形态性状和活体重、软体重、壳重或闭壳肌重等产量性状。贝类产量不仅是一个受多基因调控的数量性状，同时也受到其他数量性状的影响。通过研究产量主要构成因素的相关与通径分析，能够得到各数量性状间的相关性及对产量的增益大小，可为遗传育种提供理论依据。然而，由于相关分析测定的只是两个性状之间的密切程度，在具有多个性状且存在相关时，这种相关只能反映其复合关系，并不能表明各个性状对产量作用的原因和效应的大小。因此，为了进一步明确各性状对提高产量的重要性，需要进行通径分析。目前尽管已有许多关于双壳贝类通径分析的报道，但不同种或群体间的通径分析比较则没有报道。太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎是两个近缘种，在形态上既有一定的相似性，又有一定的差异，那么它们在数量性状有无差异呢？人们对此一无所知。因此，非常有必要开展这方面的研究。本文以来自山东青岛的太平洋牡蛎养殖群体和来自广东汕头的葡萄牙牡蛎养殖群体为对象，通过比较它们数量性状间相关性并进行通径分析，旨在查明二者各数量性状间的相关性及影响产量的组成因素，为遗传育种提供理论指导。

1 材料和方法

1.1 材料

受测的太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎分别来自山东青岛和广东汕头的养殖群体。

1.2 取样和测量方法

2010年5月20日，分别在山东青岛市和广东汕头随机选取140 只和179 只1 龄贝。受测的4 个数量性状包括壳长、壳宽、壳高等3 个形态性状和1 个重量性状（活体重），形态性状采用游标卡尺（精度：0.02 mm） 测量，活体重采用电子天平（精度：0.01 g） 称量。

1.3 数据分析

壳长、壳高、壳宽、活体重等性状均值采用单变量（Univariate） 统计处理，各性状间的相关系数由多元相关分析求出。

以活体重Y 为因变量，以壳长（x1）、壳高（x2）、壳宽（x3） 为自变量，进行多元线性回归分析和偏回归系数检验，然后采用逐步回归法建立最优的多元线性回归方程。使用的多元回归线性模型如下：

式中，Y 为因变量（活体重）；b0是常数项；bi是因变量xi对自变量的偏回归系数。

由于偏回归系数bi是带单位的，单位不同就无法比较。另一方面，若xi的标准差不同，彼此间也不能比较。因此，对bi的分子和分母分别除以Y 和xi的标准差，转化成标准化的偏回归系数，这就是自变量xi到因变量Y 的直接通径系数（PY·xi）[6]，可用下面的公式表示：

性状xi通过性状xj到因变量的间接通径系数（Pxi·xj） 由公式Pxi·xj=rijPjy（i≠j） 计算获得决定系数（determination coefficient，d） 是表示原因对结果的决定程度的系数，其中，单一性状对Y 产生的决定系数被称为直接决定系数（di）：dij=Piy；一性状通过另一性状对Y 产生的决定系数被称为间接决定系数（dij）∶dij=2rijPiyPjy。

所有数据的统计分析均采用SAS8.0 软件处理。

2 结果与分析

2.1 各性状的参数分析

壳长、壳宽、壳高、活体重4 个数量性状的各种参数列于表1 中。两种牡蛎在壳长、壳宽两性状上都没有显著性差异（P ＞0.05），但太平洋牡蛎的壳高和活体重却都显著地大于葡萄牙牡蛎（P ＜0.05）。两种牡蛎4 个性状的变异系数由大到小依次均为：活体重＞壳宽＞壳高＞壳长，太平洋牡蛎同一性状的变异系数都比葡萄牙牡蛎的大。性状的变异系数越大，可能表明品种相应指标可供选择的范围越大，选择的潜力就越大。因此，在高产品种培育中，对这些性状进行选择时，可以首先考虑活体重，其次壳宽、壳高，最后是壳长。

2.2 各性状间的相关分析

由表2 可知，太平洋牡蛎的4 个数量性状间都存在显著的相关性（P ＜0.05），而葡萄牙牡蛎只有活体重与3 个壳性状之间存在显著的相关性（P ＜0.05）。无论是太平洋牡蛎还是葡萄牙牡蛎，壳高与活体重的相关系数都是最大的，二者具有相似性，可能与它们是近缘种或亚种有关。因此，如果对这两种牡蛎进行人工选育，通过对壳高的直接选择可有效提高活体重。

2.3 形态性状对活体重的太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎

由表3 可见，壳长、壳宽、壳高中对活体重之间的偏回归系数均极显著（P ＜0.001）。由此，可建立用壳长、壳宽、壳高估计太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎活体重的多元线性回归方程：

表1 两种牡蛎各性状的统计

表2 两种牡蛎各性状间的相关系数（右上面为太平洋牡蛎、左下面为葡萄牙牡蛎）

式中，Y1和Y2分别为太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎的活体重（g），x1为壳长（mm），x2为壳宽（mm），x3为壳高（mm）。

两个方程的常数项和系数及R2存在明显差异，可能由于它们属于不同的近缘种或亚种。尽管它们在壳长、壳宽上没有显著差异，但它们在壳高、活体重上存在显著差异。

多元线性回归分析结果指出活体重与形态性状之间的回归达到极显著水平（P ＜0.001）。经回归预测，估计值与实际观测值差异不显著，说明该方程可以简便地应用于实际生产中。

2.4 形态性状对活体重的通径分析

从表4 能够发现，太平洋牡蛎及葡萄牙牡蛎的壳长、壳宽、壳高3 个形态性状对活体重均能够产生直接的正向效应，但效应大小并不相同，依次为壳高＞壳宽＞壳长。因此，在太平洋牡蛎高产品种选育时，从对产量的直接贡献来看，应首先考虑壳高。

壳长、壳宽、壳高等3 个形态性状通过其他性状对太平洋牡蛎的活体重也能够产生间接的正向效应表4，作用大小依次为壳长＞壳宽＞壳高，而葡萄牙牡蛎的3 个形态性状间对活体重的间接作用非常小。这个结果说明，若从提高活体重为目标时，首先都要选择壳高，但对太平洋牡蛎还应同时考虑壳宽进行协同选择，可能会取得更好的效果。

表3 形态性状对两种牡蛎活体重的回归分析

表4 形态性状对两种牡蛎活体重的通径分析

2.5 形态性状对活体重决定程度的分析

从表5 中能够看出，在两种牡蛎中，3 个形态性状对活体重都有直接的决定作用，而且壳高对活体重的直接决定作用都是最大的，太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎分别达到19.50%和23.89%；太平洋牡蛎3 个形态性状对活体重的间接决定作用也比较大，均达到10%以上，而葡萄牙牡蛎3 个形态性状对活体重的间接决定作用却非常小。太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎的决定系数的总和∑d 分别为0.490 87 和0.767 92，它们与回归方程的相关指数R2的数值相等，说明所分析的3 个壳性状都是影响活体重的主要性状。因此，以提高活体重为目标时，从形态性状上首先都要选择壳高，但太平洋牡蛎还要加强壳宽的协同选择。

表5 形态性状对两种牡蛎活体重的决定系数

3 讨论

3.1 多元分析在贝类中的应用

贝类形态各异，拥有较多的形态性状，而各形态性状对目标性状的决定作用大小是研究人员所需了解的重要信息。通过多元分析手段可以较为清晰的获得这些信息。在贝类选择育种中，活体重是良种选育最直接的目标性状之一，也是生产性能的直接反应。由于贝类的形态性状与重量性状之间有一定的相关性，且少数形态性状对重量性状可能产生主要的影响。因此，利用相关和通径分析查清贝类的壳长、壳宽、壳高等形态性状与活体等产量性状之间的关系以及形态性状对产量性状作用效果，通过对形态性状的直接选择达到提高产量的目地。国内对贝类进行相关和通径分析最早的是刘小林等的栉孔扇贝壳尺寸性状对过体重的影响效果分析（刘小林等，2002）。最近几年来，研究种类日益增多，已涉及到海湾扇贝（李朝霞等，2009a）、虾夷扇贝（常亚青等，2008）、华贵栉孔扇贝（郑怀平 等，2009）、马氏珠母贝（Deng et al，2008）、小荚蛏（薛林海等，2006）、紫石房蛤（李朝霞，2009b）、青蛤（高玮玮等，2009）、长肋日月贝（王雨等，2009）、近江牡蛎（孙泽伟 等，2010）和香港巨牡蛎（肖述等，2011） 等。这些研究为海产贝类的选择育种提供了良好的基础数据库。然而，作为我国和世界上最重要的两种养殖牡蛎——太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎，一直没有人报道这方面的研究。因此，为了这两种牡蛎的育种工作，必须加强这些基础工作的研究。

3.2 影响活体重目标性状的确定

本研究以1 龄的太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎为研究对象，对其数量性状特点及其相关关系进行了分析。结果表明，本研究所采用的4 个数量性状都拥有较大的变异系数（12.49%～32.74%），其中太平洋牡蛎的活体重拥有最大的变异系数（32.74%）。另外，太平洋牡蛎的壳宽和壳高的变异系数也都大于葡萄牙牡蛎的变异系数，这可能说明了太平洋牡蛎比葡萄牙牡蛎拥有较多遗传变异。可能是这两种牡蛎属于近缘种或亚种，所以有些差异。

通过各性状间的相关分析发现，太平洋牡蛎的4 个数量性状间都存在显著的相关性（P ＜0.05），而葡萄牙牡蛎只有活体重与3 个壳性状之间存在显著的相关性（P ＜0.05），而其壳长、壳宽及壳高之间无显著相关性，这可能是由于遗传上及生活环境的差异造成的。通过多元回归分析发现，太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎在壳高、活体重上存在显著差异，可能由于它们属于不同的近缘种或亚种。

通径分析是研究数量性状相互关系及将其剖分为直接作用和间接作用组分的有力手段，具有准确、直观等优点。通过通径分析发现，壳长、壳宽、壳高等3 个形态性状对活体重均能够产生直接的正向效应，依次为壳高＞壳宽＞壳长，两种牡蛎都具有此表现。但葡萄牙牡蛎的壳高和壳宽分别对活体重的直接效应（分别为48.86 %和39.77 %）都大于太平洋牡蛎在此方面的直接效应（分别为44.15%和36.29%），而壳长对活体重的直接效应（27.15 %） 小于太平洋牡蛎在此方面的直接效应（39.19%）。葡萄牙牡蛎的3 个形态性状间对活体重的间接效应非常小，而太平洋牡蛎壳长、壳宽、壳高等3 个形态性状通过其他性状对活体重能够产生较为明显的间接正向效应，作用大小依次为壳长＞壳宽＞壳高。这也可能由于它们属于不同的近缘种或亚种。

通过相关分析、回归分析、通径分析、决定程度分析等，所获得的结果都一致，即尽管所测定的壳长、壳宽、壳高3 个形态性状都能够对太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎的产量（活体重） 产生显著的影响，但壳高的影响始终是最主要的，二者具有相似性，可能与它们是近缘种或亚种有关。这一结果为我们从事这两种牡蛎高产品种的人工选育提供了理论指导，为了选育出高产的牡蛎养殖品种，从形态性状上，必须以壳高为选择目标。然而，对太平洋牡蛎还要加强对壳宽的协同选择。本研究结果与孙泽伟等对近江牡蛎养殖群体的结果相似，认为体高、体长和体宽就产量性状而言都显著相关，并且壳高是最为主要的形态性状（孙泽伟等，2010）。

目前的结果表明，由于太平洋牡蛎和葡萄牙牡蛎是近缘种，属于亚种关系，它们的数量性状存在一定的差异是正常的，同样它们的数量性状通径分析具有一定的差异也是正常的。但此研究以两个近缘种牡蛎为研究对象，查清了壳高是影响这两种牡蛎产量的最主要形态性状，这对它们选择育种目标的准确制定具有重要的指导意义。同时，这也是首次比较了海产贝类近缘种之间的数量性状通径分析，可为其他不同贝类的群体间或近缘种间的数量性状通径分析提供一个参考。

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