北部湾沿海织锦巴非蛤不同地理群体形态差异研究

赖胜琪，尹聪，邱炬维，刁宏山，栗志民，刘志刚

（广东海洋大学水产学院，广东 湛江 524000）

【研究意义】织锦巴非蛤（Paphia textile）俗称芒果螺、花甲螺等，属软体动物门（Mollusca）、双壳纲（Bivalvia）、帘蛤目（Veneroida）、帘蛤科（Veneridae）、巴非蛤属（Paphia），主要分布于中国和马来西亚，常栖息在潮下带的浅海砂底，营埋栖生活。织锦巴非蛤营养丰富、肉味鲜美，在民间有“花甲王”之美称［1］。近年来，由于酷渔滥捕，北部湾海域织锦巴非蛤自然资源锐减，为保护该贝类的种质资源，并满足市场需求，该贝类已成为北部湾人工育苗和养殖的重要经济品种［2-3］。目前，在北部湾海域织锦巴非蛤人工育苗已经取得成功，滩涂养殖正逐步走向规模化，但福建、海南等沿海的不同来源织锦巴非蛤亲贝和苗种持续调入北部湾海域，容易造成杂交污染，降低当地种群的遗传多样性。为了保护北部湾海域织锦巴非蛤群体，评估北部湾海域该贝类种质资源现状非常必要。【前人研究进展】近年来，许多学者对织锦巴非蛤开展了广泛研究。在生理生态方面，邱清波等［4］发现，短时间的干露胁迫有利于促进织锦巴非蛤的生长代谢；栗志民等［5］研究发现，织锦巴非蛤稚贝对高盐和低盐均有较强耐受能力，对低盐环境会更加敏感。在食品应用方面，赵虹博等［6］比较了提取织锦巴非蛤总类胡萝卜素的两种方法（干法和湿法），认为用干法提取的得率更高；邓素贞等［7］研究表明，织锦巴非蛤精巢的总类胡萝卜素含量比卵巢高。在基因表达方面，曾庆民等［8］和颜成瑞等［9］分别研究了织锦巴非蛤的斧足和线粒体基因组，发现过氧化物酶体增殖物激活受体（Peroxisome Proliferators-Activated Receptors,PPARs）、肌钙蛋白和精氨酸激酶（Arginine Kinase,AK）在织锦巴非蛤色素富集过程中发挥重要作用，以及亲缘关系近的织锦巴非蛤的线粒体密码子组成差异较小，而亲缘关系远的则差异较大。【本研究切入点】贝类不同地理群体的形态差异分析可作为评估贝类种质资源的重要手段［10］，目前已对多种贝类开展了研究，例如三角帆蚌［11］、菲律宾蛤仔［12］、合浦珠母贝［13］、魁蚶［14］、缢蛏［15］、真曲巴非蛤［16］等。而有关织锦巴非蛤不同地理群体间形态差异的分析研究，除纪燕如等［1］对我国东南沿海织锦巴非蛤5 个地理群体进行差异研究外少有报道。【拟解决的关键问题】本研究利用形态特征分析、方差分析、主成分分析、判别分析和聚类分析等5 种多元统计分析方法，对北部湾沿岸广西东兴、广西北海和广东湛江3 个野生织锦巴非蛤群体进行形态差异分析，可为该贝类种质资源评估、人工繁育与养殖，以及遗传育种提供基础数据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

2020 年8 月于北部湾海区广西东兴（21°54' N，107°98' E）、广西北海（21°49' N，109°13' E）和广东湛江（21°38' N，110°25' E）分别采集3 个不同地理群体织锦巴非蛤的2 龄贝。

1.2 性状测量及形态指标设定

分别随机选取东兴、北海和湛江3 个海区38、50、35 个织锦巴非蛤进行测量。形态性状的测量参考纪燕如等［1］的方法，用电子游标卡尺（精确度0.01 mm）对壳长（LS）、壳宽（WS）、壳高（HS）、前缘长（LE）、后缘长（LT）、外韧带长（LY）、外韧带槽宽（WY）和壳厚（TS）等8 个指标进行测量（图1）；总质量（WT）、软体质量（WM）和壳质量（WSW）用电子天平（精确度0.01 g）进行称量。运用各个性状的比值作为分析指标，以消除织锦巴非蛤个体之间不同规格的影响，设定9 个形态指标分别为：壳宽/壳高（WS/HS）、壳质量/壳长（WSW/LS）、总重/壳长（WT/LS）、软体重/壳长（WM/LS）、外韧带槽宽/外韧带长（WY/LY）、壳厚/壳长（TS/LS）、壳高/壳长（HS/LS）、前缘长/后缘长（LE/LT）和壳宽/壳长（WS/LS）。

图1 织锦巴非蛤形态性状测定Fig.1 Determination of morphological characters of Paphia textile

1.3 数据分析

1.3.1 形态特征分析 采用Excel 2007 对织锦巴非蛤3 个群体各形态性状的标准差（S）、平均值（χ）和变异系数（CV）等统计量进行分析。

1.3.2 方差分析 采用SPSS20.0 软件对织锦巴非蛤3 个群体间的形态学差异进行单因素方差（One-way ANOVE）分析。

1.3.3 主成分分析 采用SPSS20.0 软件对9 个形态指标进行主成分分析，得到3 个互不关联的主成分以及各个主成分的贡献率。根据得到的3 个主成分绘制主成分散点图。

1.3.4 判别分析 对所有样本进行逐步判别分析。判别准确率P1、P2和综合判别率的计算公式如下：

判别准确率P1（%）=判别正确的样本数/实测样本数×100

判别准确率P2（%）=判别正确的样本数/判别样本数×100

式中，实测样本数是指该种群的采样个体数，判别样本数是指被判为该种群的个体数量；k为种群数，Bi和Ai为第i 个种群的样本数量以及其中判别正确的个体数。

1.3.5 聚类分析 利用分层聚类法对3 个织锦巴非蛤种群的9 个形态指标进行分析，采用NCSS 2007 统计软件求出各个形态指标的平均值并进行系统聚类，利用树状图显示3 个群体间的亲疏程度。

2 结果与分析

2.1 织锦巴非蛤不同群体形态指标变异分析

由表1 和表2 可知，3 个织锦巴非蛤群体的壳高均小于壳长，且它们的壳质量、总质量和软体质量与壳长比值的变异系数均超过10%，其中北海群体WM/LS 的变异系数超过20%，依据统计学原理，说明壳质量、总质量和软体质量这3 个性状在群体内个体间具有广泛变异。在壳高性状上，东兴群体壳型较扁，其壳高系数HS/LS是三者中最小、为0.571；北海的壳型较圆，壳高系数HS/LS 是3 个群体中最大、为0.585。在壳宽性状上，湛江群体的壳宽系数WS/LS 最小、为0.366，北海群体的壳宽系数WS/LS 最大、为0.371。壳宽系数可以反映贝壳的隆起程度，壳宽系数越大，贝壳隆起越高，因此，北海群体的贝壳隆起程度最高，而湛江群体最低。关于壳厚系数方面，贝壳的厚重与否体现在壳厚系数的大小，湛江织锦巴非蛤种群的壳厚系数TS/LS 最大、为0.035，说明其贝壳厚重，而东兴群体的壳厚系数TS/LS为0.032，说明其贝壳薄且轻。

表1 织锦巴非蛤不同群体形态性状统计结果Table 1 Statistical results of morphological characters among different populations of Paphia textile

表2 织锦巴非蛤不同群体形态指标统计结果Table 2 Statistical results of morphological indicators among different populations of Paphia textile

2.2 织锦巴非蛤不同群体形态指标方差分析

对3 个织锦巴非蛤群体各形态指标进行单因子方差分析，结果（表3）显示，不同织锦巴非蛤群体之间的形态差异显著，除WS/LS 外，3 个群体其他形态指标的差异均呈显著或极显著。这些形态指标在群体间的差异性，很好地为不同种群的鉴别提供依据。

表3 织锦巴非蛤不同群体形态指标的方差分析Table 3 ANOVA analysis of morphological indicators among different populations of Paphia textile

2.3 织锦巴非蛤不同群体形态指标主成分分析

主成分分析是一种将原来多个彼此相关的指标转换为新的、个数较少且互相独立或不相关的综合指标的方法，该方法已在贝类形态差异分析中广泛应用［17-18］，据此可以得出造成贝类群体差异的显著因子。为明确织锦巴非蛤3 个群体形态差异的主成分因子，采用SPSS20.0 统计软件对校正获得的织锦巴非蛤形态学指标进行综合运算，获得3 个互不关联的主成分。由表4可知，主成分1～主成分3 的方差贡献率分别为37.366%、22.205% 和12.718%，累积贡献率为72.29%，获得的3 个主成分可解析群体间形态学变异的72.29%。在主成分1 中，WT/LS 影响最大，贡献率为94.80%；其次，WSW/LS 影响也较大，贡献率为94.30%。在主成分2 中，WS/LS 影响最大，贡献率为91.00%。在主成分3 中，WS/HS 影响最大，贡献率为77.60%。

表4 织锦巴非蛤不同群体形态指标的主成分分析Table 4 Principal component analysis for morphological indicators of different populations of Paphia textile

根据主成分载荷矩阵分别计算取样3 个群体的3 个主成分得分，根据主成分得分构建散点图（图2），图2 表明织锦巴非蛤3 个群体之间的种间差异真实存在。

图2 织锦巴非蛤不同群体主成分散点图Fig.2 Scatter diagram for principal components of different populations of Paphia textile

2.4 织锦巴非蛤不同群体形态指标判别分析

利用逐步判别的方法筛选出8 个矫正后的性状特征值，建立织锦巴非蛤3 个群体的判别函数。壳高/壳长、壳宽/壳长、前缘长/后缘长、外韧带槽宽/外韧带长、总质量/壳长、软体质量/壳长、壳质量/壳长、壳厚/壳长分别以X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8表示。表5 为费歇尔判别式的各项系数和常数项。判别分析结果（表6）显示，判别准确率P1为94.00%～100.00%，P2为92.11%～100.00%，3 个群体的综合判别率为97.56%。3 个群体的费歇尔判别公式如下：

表5 织锦巴非蛤不同群体形态指标费歇尔判别式的各项系数和常数项Table 5 Coefficients and constants of Fisher discriminant functions for morphological indicators of differente populations of Paphia textile

表6 织锦巴非蛤不同群体形态指标判别分析结果与预测分类Table 6 Discriminant analysis results and forecast classification of different populations of Paphia textile

YDX=839.951X1+135.72X2+337.74X3+239.834X4-68.018X5+222.64X6+51.037X7+1560.04X8-445.657

YBH=833.864X1+202.644X2+352.666X3+303.957X4-43.684X5+239.371X6-101.027X7+1339.295X8-451.148

YZJ=817.568X1+153.559X2+314.19X3+309.399X4+69.035X5+268.005X6-97.979X7+1442.695X8-441.725

2.5 织锦巴非蛤不同群体形态指标聚类分析

对织锦巴非蛤3 个群体进行聚类分析，结果（图3）显示，东兴群体表现出与其他两个群体之间更明显的差异，而北海、湛江两个群体之间的差异程度相对较小。

图3 织锦巴非蛤不同群体聚类分析结果Fig.3 Cluster analysis results of different populations of Paphia textile

3 讨论

3.1 生存环境对织锦巴非蛤群体形态差异的影响

贝类不同地理群体的形态差异与生活环境有一定关系，影响贝类生长发育和形态差异的环境因子通常包括温度、盐度、饵料、底质、水体密度等［19］。许多研究证实，贝类形态变异是对生存环境长期适应的结果［20］。冯建彬等［21］研究认为，温度、盐度等环境因子是造成我国4 个海区文蛤形态差异的主要因素；钱荣华等［11］揭示地理距离和栖息环境的不同影响三角帆蚌不同群体的变异程度。本研究结果表明，广西东兴群体织锦巴非蛤与广西北海、广东湛江群体相比较，差异程度最高，显示为较独立的类群。织锦巴非蛤营底埋栖生活，喜砂质底，一般在底质条件合适的情况下很少出现大范围迁移现象，因此该贝类的形态学特征极易受到栖息地环境因素的影响。综合织锦巴非蛤3 个群体的地理位置，湛江和北海相隔较近，而东兴与这两个地区相隔较远，差异程度较大，说明织锦巴非蛤不同群体的形态变异程度与地理位置有一定关系。此外，北部湾海岸沿岸曲折，地理条件各异，受季风及地形影响不同地点形成了较独特的气候条件［22］。湛江海域冬季海水平均温度为20.6 ℃，夏季海水平均温度为31 ℃，底层海水平均盐度为30‰左右，与北海海域非常接近；而东兴海域冬季海水平均温度为19.4 ℃，夏季海水平均温度为30.2 ℃，底层海水平均盐度为28‰左右，与其他两个地区环境差异较大［23］。织锦巴非蛤的生长与发育速度可能受到以上环境因子差异的影响，进而在外形特征上表现出差异。

3.2 织锦巴非蛤种质资源保护与利用

每个物种都体现出独特的基因多样性［24］，因此物种是组成大自然基因多样性的基础，而评价自然生物资源则很大程度依据大自然的基因多样性［25］。由于多年的过度捕捞，北部湾海域织锦巴非蛤自然资源遭到严重破坏，因此对该贝类种质资源开展保护与利用十分重要。进行种质资源相关研究具有非常重要的意义，例如，贝类的基因资源分布和保护、种群的起源、种群的适应性及改良等方面，已经越来越为广大育种和养殖人员所重视［26］。对织锦巴非蛤形态学进行分析可为揭示其种群遗传学特征提供重要证据。织锦巴非蛤在我国北部湾海域广泛分布，近年来该贝类已经成为这一海域的重要养殖品种，由于当地苗种供给不够充足，难以满足规模化养殖的需要，因此不得不持续从福建厦门、广东雷州、海南三亚等沿海引进苗种进行人工养殖，但由于不同地理种群的交流容易造成杂交污染，使北部湾海域土著织锦巴非蛤种群遗传多样性降低。本研究运用方差分析、聚类分析、判别分析等多种方法分析织锦巴非蛤不同群体的形态差异时，以个体不同形态性状的比值作为分析指标，可消除个体间因规格不同所带来的误差。在本次研究中，我们发现仅仅采用贝类形态指标的分析不够全面，不能完全揭示各群体的特性。后续研究中，我们将更多关注织锦巴非蛤种质资源的评估与保护，结合形态学分析，利用分子遗传学的研究方法，更加全面地研究该贝类群体间的遗传关系。

4 结论

北部湾海域3 个织锦巴非蛤种群之间表现出形态差异。由形态特征分析可知，广西北海群体壳型最圆，壳高系数为0.585，贝壳较厚重，壳厚系数和壳质量系数分别为0.033、0.134，软体部最饱满，软体质量系数为0.134；广西东兴群体壳型最扁，壳高系数为0.571，贝壳薄且轻，壳厚系数为0.032，壳质量系数为0.135；广东湛江群体贝壳隆起程度最低，壳宽系数为0.366，贝壳厚重，壳厚系数为0.035，壳质量系数为0.325。这些形态特征差异在主成分分析中得到相应论证，在主成分分析中，3 个主成分的贡献率分别为37.366%、22.205%和12.718%，获得的3 个主成分可解析群体间形态学变异的72.29%。在主成分1 中，总质量/壳长影响最大，壳质量/壳长的影响次之，反映了贝体质量的信息；在主成分2 中，壳宽/壳长影响最大，反映了壳宽的信息；在主成分3 中，壳宽/壳高影响最大，反映了壳宽与壳高的信息。各形态性状的差异汇聚造成了群体间的差异，聚类分析中，湛江、北海这两个群体间形态差异不明显，东兴群体的差异程度最大，与其他群体的形态差异明显，显示出较为独立的类群。此外，在部分性状上，3 个种群内部也呈现出广泛的变异，例如群体内个体的壳质量、总质量和软体质量与壳长的比值的变异系数均超过10%。