光滑河蓝蛤形态性状对质量性状的影响
2023-08-14胡清彪汤爱淞白永安马民李晓东
胡清彪 汤爱淞 白永安 马民 李晓东
摘要:为分析光滑河蓝蛤(Potamocorbula laevis)的形态性状对质量性状的影响,以随机选取的108个光滑河蓝蛤为研究对象,对其形态性状(壳长、壳高、壳宽)和质量性状(总质量、壳干重、软体干重)进行了数据测量。利用相关分析、通径分析和回归分析探究形态性状对质量性状的影响。结果表明:光滑河蓝蛤的表型相关系数均达到了极显著水平(P<0.01),总质量、壳干重同壳高之间的表型相关系数最大(0.868、0.845),软体干重同壳长之间的表型相关系数最大(0.649)。壳长同总质量、软体干重之间的直接通径系数最大(0.424、0.524),决定系数最大(0.1798、0.2746)。壳宽同壳干重之间的直接通径系数最大(0.426),决定系数最大(0.1815)。通过回归分析,建立了光滑河蓝蛤形态性状对总质量、壳干重、软体干重的最优回归方程,可为光滑河蓝蛤选育及“碳中和”目标提供理论参考。
关键词:光滑河蓝蛤(Potamocorbula laevis);形态性状;质量性状;相关分析;通径分析
中图分类号:S968.3文献标志码:A
光滑河蓝蛤(Potamocorbula laevis),俗称蓝蛤,为一种常见的小型双壳底栖贝类,我国沿海均有分布,肉多可鲜食,但多用作饲料,有较高经济价值,颇有养殖前途。目前关于光滑河蓝蛤的研究报道较少。在国内外,主要研究了光滑河蓝蛤的生态习性[1-3]、生态价值[4-6]、遗传多样性[7]及其时空分布[8],尚无形态性状对其质量性状方面的报道。
贝类生长指标作为数量性状是贝类遗传育种研究的主要内容[9]。通过探究贝类质量性状与形态性状之间的内在联系,可以为贝类育种工作提供理论参考。严俊贤等[10]对黑蝶贝(Pinctda margaritifera)的表型性状对体质量进行了通径分析;张新明等[11]研究了紫贻贝(Mytilus edulis)形态性状对体质量的影响;此外,菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)[12]、斧文蛤(Meretrix lamarchii)[13]、合浦珠母贝(Pinctada martensii)[14]、企鹅珍珠贝(Pteria penguin)[15]等品种也有相关研究。
随着中国“碳中和”战略目标的提出,中国二氧化碳排放力争在2030年达到峰值,在2060年前实现碳中和[16],而贝类作为一种可移除的碳汇,可助力此目标实现[17]。前人研究中涉及的质量性状,多是关于鲜重方面,而从未涉及壳干重,软体干重的研究,壳干重及软体干重是测定贝类碳含量的重要基础,因此,有必要将其纳入质量性状中进行分析。因此,需要对其形态性状及质量性状开展系统的研究,为合理开发及利用光滑河藍蛤提供依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
2022年1月,以辽宁省盘锦市采集的野生光滑河蓝蛤(2龄)作为试验材料。仔细洗净壳表面的污物及附着生物,于沈阳农业大学研究生联合培养基地盘锦光合蟹业有限公司科技研发中心实验室暂养3d,暂养期间水体温度15.4℃~16.2℃,盐度27‰,每天100%换水2次。
1.2 性状测量
随机选取108个光滑河蓝蛤,用电子数显尺(精确到0.01mm)分别测量其形态性状:壳长(a1)、壳宽(a2)、壳高(a3);用电子天平(精确到0.01g)分别测量其质量性状:个体总质量(X)、壳干重(Y)、软体干重(Z)。
1.3 碳氮含量测定
取光滑河蓝蛤适量随机分为三组,通过37℃24hrs烘干后,研磨为粉末状,取3mg过100目筛的粉末用锡纸包裹,通过元素分析仪(Euro EA Elemental Analyzer)测定其碳氮含量。
1.4 数据分析
使用SPSS 25.0及Excel软件对数据进行统计分析,建立了形态性状对质量性状进行相关性分析,同时运用多元回归方法建立了光滑河蓝蛤形态性状对质量性状的回归方程,同时对光滑河蓝蛤各形态性状与质量性状进行通径分析[18]。
2 结果
2.1 各性状统计
光滑河蓝蛤的形态性状和质量性状见表1,其中软体干重的变异系数最大,达到了25.00%。
2.2 各性状间的相关性分析
光滑河蓝蛤形态性状与总质量、壳干重、软体干重之间的表型相关系数见表2,每2个性状之间皆存在极显著的正相关关系(P<0.01)。光滑河蓝蛤壳高和总质量、壳干重之间的相关性最大,分别是0.868、0.845;软体干重和壳长之间的相关性最大,为0.649;壳宽和3种形态性状之间的相关性都是最小,系数依次为0.737、0.788、0.320。为进一步探究形态性状对质量性状的影响,对其进行通径分析和回归分析。
2.3 形态性状对各质量性状的通径系数和相关指数
运用SPSS 25.0对光滑河蓝蛤质量性状进行非参数检验,满足正态分布,然后进一步进行统计分析,光滑河蓝蛤的形态性状对质量性状的通径系数和相关指数见表3。通径系数可以反映出自变量对因变量的直接作用。当相关系数大于或者等于0.85(即85%)时,表明此自变量是影响因变量的主要因素[19]。光滑河蓝蛤的形态性状对总质量的相关指数为0.850,等于界限值,表明了形态性状是影响总质量的主要因素,不是影响壳干重、软体干重的主要因素。结果表明,总质量和壳长之间的通径系数最大,和壳高之间的通径系数最小,分别为0.424、0.288;壳干重和壳宽之间的通径系数最大,和壳长最小,分别为0.426、0.191;软体干重和壳长之间的通径系数最大,和壳宽最小,分别是0.524、-0.107。
2.4 形态性状对质量性状的作用
光滑河蓝蛤形态性状对质量性状的直接作用和间接作用见表4。结果表明对光滑河蓝蛤总质量的间接作用最大的是壳高通过壳长间接影响其总质量,达到了0.3829,最小是壳长通过壳宽影响(0.1795);对光滑河蓝蛤壳干重间接作用最大的是壳长通过壳高间接影响(0.3675),最小是壳宽通过壳长间接影响(0.1085);对光滑河蓝蛤软体干重间接作用最大的是壳长通过壳高的间接作用,达到了0.1860。
2.5 形态性状对质量性状的决定系数分析
决定系数分析是指将总决定系数进一步分解为单一自变量对因变量的单一决定系数及两自变量对因变量的共同决定系数,其中对角线上数据为单一壳形态性状独立对质量性状的决定系数,对角线上方数据为两性状共同对质量性状的决定系数[15]。光滑河蓝蛤形态性状对质量性状的决定系数分析结果见表5。
从光滑河蓝蛤的单一决定系数来说,壳长对总质量、软体干重的系数最大,系数依次是0.1798、0.2746;壳宽对壳干重的系数最大,为0.1815;壳高对总质量的系数最小,为0.0829;壳长对壳干重的系数最小,为0.0365;壳宽对软体干重的系数最小,为0.0114。从两个自变量的共同决定系数分析,壳宽和壳高对壳干重的系数最大,系数为0.2164;壳长和壳高的共同作用对总质量、软体干重的系数最大,系数依次为0.2205、0.1949;壳长和壳宽的共同作用对壳干重、软体干重的系数最小,系数依次为0.0924、-0.0637;壳宽和壳高的共同作用对总质量的系数最小,为0.1136。
2.6 多元回归方程的建立
利用回归分析建立了光滑河蓝蛤壳长、壳宽、壳高对总质量、壳干重、软体干重的回归方程,分别为:
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 碳氮含量结果
通过元素分析仪测定,表明光滑河蓝蛤干物质中含碳量为18.608%,含氮量为3.06%。
3 讨论
研究质量性状和形态性状之间的内在关系,选择出对经济价值有积极作用的性状,是研究贝类遗传和人工育种的重要内容,对优化育种方案、科学制定育种计划,促进未来贝类行业产业经济发展等具有积极意义。该研究加入了软体干重及壳干重2个质量性状,因为软体干重及壳干重直接与碳含量相关,此将对中国“双碳”战略目标提供支撑,为可移除碳汇提供理论基础,以此性状为选育指标可为“双碳”战略目标提供理论支持。
相关分析是研究两个或两个以上处于同等地位的随机变量间相关关系的统计分析方法,广泛应用于生物研究,对生物的育种及选育工作具有重要意义。相关性分析便于选择相关性较大的性状来实现对目的性状的最优选择[20]。王辉等[11]报道了南海毛蚶(Scapharca subcrenata)壳长、壳高、壳厚和体质量间均为极显著正相关(P<0.01)。该研究中光滑河蓝蛤的总质量同壳高之间的表型相关系数最大,这与刘小林等[19]在栉孔扇贝中的研究结果一致,而常亚青等[21]在虾夷扇贝中的研究表明壳长对质量性状的影响最大。这表明不同贝类形态性状对质量性状的影响大小不一。该研究首次将光滑河蓝蛤壳干重和软体干重纳入质量性状进行研究,发现光滑河蓝蛤壳干重和软体干重分别与壳高、壳长之间的相关性最大,而含碳量与壳干重、软体干重呈正比关系,因此,为实现“双碳”目标,以达到更多的碳汇,未来在光滑河蓝蛤选育中可将壳高、壳长作为选育目标性状。
通径分析中,当相关指数达到0.85时,结果才具有意义[22]。通径分析已广泛应用于其他贝类研究中,例如华贵栉孔扇贝(Chlamys nobilis Reeve)[23]、虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)[24]等。该研究中光滑河蓝蛤的形态性状是影响其总质量的主要因素(R2=0.85),这与张伟杰等[25]对日本镜蛤(Dosinia japonica)、閆喜武等[9] 对四角蛤蜊(Mactra veneriformis)的研究结果一致。而对其壳干重、软体干重的影响均作用指数均小于0.85,这在贝类通径分析中,如香港巨牡蛎(Crassostrea hongkongensis)[26]、长牡蛎(Dosinia corrugata)[27]、薄片镜蛤(Dosinia corrugata)[28]、中国蛤蜊(Mactra chinensis)[29]等,均也出现相关指数小于0.85的情况。
通过对光滑河蓝蛤碳含量的精确测定,可以用于评估其可移除碳汇能力,为未来碳汇评估提供基础数据支撑。
4 结论
该研究通过对光滑河蓝蛤形态性状(壳长、壳高、壳宽)和质量性状(总质量、壳干重、软体干重)进行相关分析及通径分析,同时首次将壳重量和软体干重纳入质量性状进行分析,明确了影响其质量性状的主要因素,为人工选育及“双碳”目标实施提供了理论依据,具有实际应用价值。
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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:辽宁省海洋经济发展专项(1638925894383);沈阳农业大学高层次人才项目(880416005)。
作者简介:胡清彪(1991- ),男,实验师。研究方向:水产动物生态学。E-mail:huqingbiao@syau.edu.cn。
通讯作者:李晓东(1965- ),男,教授。研究方向:水产动物遗传育种与健康养殖。E-mail: lixiaodong@syau.edu.cn。