不同选育品系中华绒螯蟹形态特征的比较分析.pdf

doi:10.16446/j.fsti.20220700124 收稿日期:2022-07-24 作者简介:易鹏(1998),男,硕士研究生,主要从事河蟹养殖技术和良种培育研究。E-mail:1658719697 通信作者:吴旭干(1978),男,教授,主要从事水产动物营养繁殖学研究。E-mail:xgwu 项目资助:科技部国家重点研发计划项目(2022YFD2400702);江苏省科技厅苏北科技专项(SZ-YC202116);浙江省长兴县科技局农 业科技项目(2022N13)。不同选育品系中华绒螯蟹形态特征的比较分析易鹏1,2 范陈伟1,2 姜晓东1,2,3 吴旭干1,2(1 水产科学国家级实验教学示范中心,上海海洋大学,上海 201306;2 农业农村部淡水种质资源重点实验室,上海海洋大学,上海 201306;3 水产动物遗传育种中心上海市协同创新中心,上海海洋大学,上海 201306)摘 要:以不同选育品系(“江海 21”“长江 1 号”“诺亚 1 号”和“申江 1 号”)中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)为试验对象,通过单因素方差分析、逐步判别分析和主成分分析等方法对 4 个品系中华绒螯蟹的形态特征进行比较分析。结果显示:(1)单因素方差分析中,各品系雌、雄个体的 32 项形态特征指标均不存在显著性差异(P0.05);(2)逐步判别分析中,各品系雌、雄个体的判别准确率普遍较低,仅为 40%70%;(3)主成分散点图显示,各品系个体之间频繁交叉出现,主成分分析难以区别各品系的雌、雄成蟹个体。综合分析结果表明,中华绒螯蟹各品系之间的形态特征差异较小,难以将形态学特征作为鉴别各选育品系的特定指标。关键词:遗传选育;形态特征;多元分析 中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)俗称河蟹,是我国重要的经济蟹类,其肉质鲜美、营养品质高,深受消费者喜爱1-2。河蟹广泛分布于我国闽江、瓯江、长江、黄河、辽河和图们江等沿海水域,由于长期生存并隔离于自然环境和气候特征差异较大的不同流域中,河蟹的形态特征与各流域的地理条件和栖息环境相适应,因此各流域河蟹在头胸甲和附肢等部位的形态特征也表现出一定的差异3。得益于形态学研究的简便直观、低成本及非破坏性采样等优势,目前已有研究者通过描述性形态特征比较4-5、形态特征量化分析6-7及几何形态测量分析8等方法比较了不同流域河蟹的形态特征差异。对于同一水系的野生和养殖群体河蟹群体,由于自然环境和养殖环境在底质、水流、温度和食物等方面的差异,其形态特征也会出现差异,因此形态特征也被利用于野生和养殖群体河蟹的鉴别9-10。我国在河蟹的良种培育工作上已获得了一些成果,迄今已选育出“江海 21”“长江 1 号”“长江2 号”“光合 1 号”以及“金农 1 号”等多个新品种11。本课题组自 2010 年开展河蟹“2 龄早熟”品系的选育工作,该品系以长江水系养殖群体河蟹作为基础群体,以生殖蜕壳时间及性腺发育速度作为主要选育指标,同时兼顾生长性能和成活率,至 2020 年已完成连续 5 代选育12。目前市场上河蟹品系繁多,这给一些不良商户带来了契机,部分商户以普通品系冒充“2 龄早熟”品系,极大地破坏了市场规范性,因此亟须有效的方法对河蟹不同品系进行鉴别。鉴于此,本文综合利用单因素方差分析、逐步判别分析和主成分分析等812水产科技情报(Fisheries Science&Technology Information)2023,50(4)多元分析方法,系统研究不同选育品系河蟹的形态特征差异,拟建立行之有效的鉴别方法,为河蟹种质资源的保护和开发利用提供支持。1 材料和方法1.1 试验用蟹试验用蟹于 2020 年 12 月在长江流域不同的养殖池塘中采集,4 种不同品系河蟹包括“江海21”“长江 1 号”“诺亚 1 号”及本课题组拟申请的河蟹新品种“申江 1 号”(随机编号为品系 A、品系 B、品系 C、品系 D),具体采样信息见表 1。每种品系随机采集性成熟且四肢健全的雌、雄个体各 20 只。为避免测量时间差异导致的数据误差,所有成蟹采集后均保存于-40 冰箱,待所有样本采集齐全后再统一测量。表 1 不同品系养殖河蟹的样品采集信息品系采样地点体质量/g雄体雌体申江 1 号上海崇明167.9525.56127.087.86江海 21上海崇明169.9821.14144.8726.82长江 1 号江苏扬州161.4328.15110.477.70诺亚 1 号江苏常州142.165.39116.1518.921.2 形态测量本试验所采用的测量方法是参考李晨虹等6的方法,选取头胸甲、步足等部位的 30 个测量位点(见图 1)7,使用游标卡尺(型号:M200,上海精美量具厂生产,最大量程为 200 mm,精确度为 0.01 mm)测量 32 个可量性状。1.3 数据分析为校正规格差异对特征值的影响,将每只蟹的形态特征值除以体长(L),分析软件为 SPSS 26.00。此外,由于雌、雄成蟹的形态特征存在性别二态性,本研究将雌、雄个体的形态参数分开进行分析。单因素方差分析:Levene 法是单因素方差分析前的必要准备,需要使用该法对各个形态学指标的数据进行方差齐性检验,如果得出的数据与齐性方差存在较大的误差,需要采用平方根或反正弦处理百分比数据,采用单因素分析(one-way ANOVA)对 试 验 结 果 进 行 方 差 分 析,采 用Tukeys-b(K)法进行多重比较,采用双尾 T-test检查 4 个品系形态学指标间的差异性。当数据转换后仍不满足齐性方差条件时,采用 Games-How-ell 非参数检验多重比较。分析结果均以(平均值标准差)来表示。逐步判别分析:为探究 4 个品系形态特征的差异,需要将本试验各品系形态学的参数值进行逐步判别分析。优先选取判别贡献较高的形态特征参数值,构建相对照的判别公式,而后在每组中随机选取雌、雄个体各 10 只,测量其相应的形态特征指标后代入判别公式,并统计分析判别准确率。主成分分析:根据 4 个品系成蟹的形态指标进行主成分分析,从而得到各主成分的特征值和贡献率,并根据各组贡献率最大的第一主成分和第二主成分绘制主成分散点图。注:A1.11;A2.22;A3.33;A4.44;A5.55;A6.66;A7.77;B1.78;B2.79;B3.710;B4.711;C1.128;C2.129;C3.1210;C4.1211;L1.1314;L2.1315;L3.1514;S1.1218;S2.172;S3.173;S4.174;S5.175;S6.176;S7.177;T1.2324;T2.2526;T3.2930;T4.点 29 处的宽度;F1.1920;F2.2122;F3.2327;F4.2830。图 1 河蟹各测量点位置图2 结果2.1 形态学特征比较不同品系河蟹的形态特征指标差异情况见表 2。数据表明,各品系间的形态特征差异较小,所测的 32 个形态特征指标均不存在显著差异(P0.05)。9122023,50(4)水产科技情报(Fisheries Science&Technology Information)表 2 不同品系河蟹形态特征差异情况指标雄体品系 A品系 B品系 C品系 D雌体品系 A品系 B品系 C品系 DA1/L0.090.010.080.010.090.010.090.010.080.010.080.010.070.010.090.01A2/L0.260.010.230.050.250.020.250.010.250.010.240.010.250.010.240.02A3/L0.600.150.610.140.640.050.630.020.640.020.640.010.640.010.630.02A4/L0.920.010.930.020.930.090.920.020.940.070.930.050.920.010.910.01A5/L1.060.021.070.021.080.101.060.031.060.021.060.021.060.011.060.01A6/L1.130.021.140.041.150.101.130.031.130.021.130.021.120.021.090.06A7/L0.470.020.460.020.490.040.480.040.500.030.500.050.510.010.510.03B1/L0.640.010.650.020.630.060.630.010.620.010.630.010.620.010.620.01B2/L0.730.010.750.010.740.070.730.010.720.010.730.010.720.010.720.02B3/L0.860.020.880.010.880.090.860.010.850.010.870.010.860.010.850.01B4/L0.900.020.910.020.920.090.900.010.900.010.910.010.890.010.900.01C1/L0.290.010.310.020.300.040.300.020.280.010.290.010.280.010.280.02C2/L0.430.050.430.010.440.050.430.010.410.010.410.010.410.010.410.01C3/L0.560.040.600.080.600.060.590.020.560.010.560.010.560.010.550.01C4/L0.620.020.620.050.650.070.650.020.620.020.630.020.620.020.600.01L2/L0.560.010.550.010.570.050.560.010.560.020.550.010.560.010.560.02L3/L0.540.010.540.010.540.050.530.020.520.010.530.010.520.010.520.01S1/L0.560.010.580.020.580.060.570.020.560.010.560.010.560.010.560.01S2/L0.510.010.510.020.520.060.520.010.510.010.510.010.510.010.510.01S3/L0.480.010.490.030.490.050.490.010.480.010.480.020.480.010.490.01S4/L0.410.010.430.040.430.050.420.010.420.020.420.010.410.010.420.01S5/L0.350.010.370.040.360.030.350.010.360.010.350.010.350.010.370.04S6/L0.370.020.370.010.380.030.370.010.370.010.370.010.360.010.370.01S7/L0.590.020.600.060.590.050.580.010.580.020.600.020.590.010.580.01T1/L0.740.020.730.030.770.070.760.050.690.030.690.030.680.020.690.03T2/L0.510.020.500.020.530.050.520.030.500.010.480.020.480.020.500.02T3/L0.400.010.390.020.420.050.430.020.370.010.370.030.370.020.380.04T4/L0.070.010.070.010.070.010.060.010.060.010.060.010.060.010.060.01F1/L1.590.041.590.051.670.181.670.071.440.031.45