5月龄大口黑鲈形态性状与体重的相关及通径分析

来源:用户上传      作者:姜绪　林香青　马惠　陈峰　熊英　王小宏

　　 摘要：为研究5月龄大口黑鲈（Micropterus salmoides）形态性状对体重的影响，随机测量了150尾个体的体重与12种形态性状——全长、体长、体宽、体高、头长、头宽、头高、吻长、眼间距、尾柄长、尾柄高和躯干长，运用相关分析、通径分析和多元回归分析方法，计算了形态性状与体重间的相关系数、通径系数和决定系数，构建了多元回归方程。结果显示，12种形态性状与体重的相关系数均达到极显著水平（P<0.01），但仅全长、体宽、体高对体重的通径系数达显著水平，其中，全长对体重的直接影响最大（通径系数0.483），体宽、体高主要通过全长间接影响体重;应用多元回归分析建立了以体重为因变量（Y），全长（X1）、体宽（X3）、体高（X4）为自变量的多元回归方程Y=-110.879+6.053X1+12.525X3+11.320X4。综上，当以体重为主目标对5月龄大口黑鲈进行选育时，应以全长为主要选择性状，体高和体宽为辅助选择性状。
　　关键词：大口黑鲈;体重;形态性状;相关分析;通径分析;多元回归分析
　　中图分类号：S917.4 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2020）05-0124-06
　　Abstract The relationship between morphometric traits and body weight of 5-month-old Micropterus salmoides was analyzed in this study. The body weight of 150 individuals of 5-month-old M. salmoides were measured randomly， and also 12 morphometric traits including total length， body length， body width， body height， head length， head width， head height， snout length， eyes interval， caudal peduncle length， caudal peduncle depth and trunk length. The correlation coefficients， path coefficients and decision coefficients were calculated， and the multiple regression equation was constructed. The results showed that all the correlation coefficients achieved highly significant levels （P<0.01）. The total length had the greatest direct effect on body weight with the path coefficient as 0.483， while body width and body height exhibited indirect effect on body weight via the total length. Based on multiple regression analysis， the multiple linear regression model equation was established as Y=-110.879+6.053X1+12.525X3+11.320X4. In conclusion， when breeding with body weight as the target for 5-month-old M. salmoides， the total length should be as the main selecting character with body width and height as assistant selecting characters.
　　Keywords Micropterus salmoides; Body weight; Morphometric traits; Correlation analysis; Path analysis; Multiple regression equation
　　
　　大口黑鲈（Micropterus salmoides）属于鲈形目鲈形亚目太阳鱼科黑鲈属，原产于北美洲密西西比河流域，属于广温性鱼类。引入中国后，随着大口黑鲈人工选育工作的突破[1，2]、饲料[3，4]和食品加工[5，6]等研究的不断深入，养殖规模和产量快速提升，养殖模式也逐步发展为常规池塘养殖模式和池塘工程化循环水养殖模式等多种模式并存[7，8]。大口黑鲈生长周期短，大规格种苗经6个月的养殖即可达到商品规格，且其生长时间与水稻生长时间基本重合，可作为稻鱼综合种养的养殖品种，稻鱼综合种养模式成为大口黑鲈的新型养殖模式。种苗供不应求是目前大口黑鲈产业发展的主要制约因素，而随着稻鱼综合种养模式的发展，种苗缺口将进一步扩大，因此，加快大口黑鲈的良种选育工作已刻不容缓。
　　体重是鱼类选择育种的最直接目标性状，但因体重性状易受基因连锁、基因多效性及环境因子影响，直接以体重为选育目标难以快速取得理想效果[9]。通过分析形态性状对体重的影响，找出影响体重的关键形态性状并建立量化关系，可提高选育效率。相关分析、通径分析和多元回归分析是分析性状间相关性的常用方法，目前已广泛应用于鱼[10，11]、虾[12，13]、贝[14，15]、蟹[16]等多种水产动物的实践选育工作中。李镕等[17]基于相关和主成分分析研究了大口黑鲈家系早期各形态性状间的相关性;何小燕等[18]利用相关分析、通径分析和多元回归分析明确了影响商品规格大口黑鲈体重的主要形態性状。鱼类不同发育阶段的形态性状对体重影响存在差异[19，20]，5月龄的大口黑鲈正处于增长加速期中期[21]，明确该时期大口黑鲈形态性状与体重间的关系对于加快其良种选育具有重要意义，但目前尚未见有关该时期大口黑鲈形态性状对体重影响的报道。因此，本研究通过相关分析、通径分析和多元回归分析以明确影响5月龄大口黑鲈体重的主要形态性状，并建立主要形态性状与体重间的最优回归方程，以期为大口黑鲈良种的快速选育提供支持。 　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　试验用大口黑鲈均来源于同批次养殖群体，饲养条件一致，由山东省滨州市鑫诚渔业有限公司提供。随机挑选健康无伤的大口黑鲈150尾，迅速转移至实验室暂养7 d，停食1 d后测量其形态性状。
　　2.2 大口黑鲈各性状统计
　　5月龄大口黑鲈平均体重为56.75 g，全长16.14 cm;体重变异系数最高为29.04%，说明体重具有较大的选择潜力，各项形态性状的变异系数集中于8%～16%，依次为体宽>头宽>尾柄高>吻长>头高>眼间距>尾柄长>体高>躯干长>体长>头长>全长（表2）。
　　2.3 大口黑鲈各性状间的相关分析
　　5月龄大口黑鲈各性状间的Pearson相关系数见表3。各项形态性状与体重的相关系数均达到极显著相关水平（P<0.01），均为强相关，其中以全长与体重的相关系数最高（0.932），眼间距与体重的相关系数最低（0.597）。各项形态性状间相关系数也均达到极显著水平（P<0.01）。
　　2.4 大口黑鲈三个主要形态性状对体重的通径分析
　　根据5月龄大口黑鲈各形态性状对体重的通径分析结果，剔除不显著变量，仅保留对体重作用显著的全长、体高和体宽3项形态性状进行分析。三个形态性状对体重的直接作用大小依次为全长>体高>体宽，其中全长对体重的直接作用大于间接作用，而体高、体宽对体重的间接作用大于直接作用，均主要通过全长间接影响体重（表4）。
　　2.5 大口黑鲈三个主要形态性状对体重的决定系数
　　5月龄大口黑鲈主要形态性状对体重的直接决定系数与间接决定系数总和为0.918（表5），表明选取的全长、体高和体宽是影响5月龄大口黑鲈体重的重要性状，其他形态性状对体重的影响较小。其中，全长对体重的直接决定系数为0.233，高于其他性状，直接决定系数最小的是体宽（0.059）;在间接决定作用方面，以体高和全长的共同决定程度最高（0.261）。
　　2.6 大口黑鲈形态性状对体重的多元回归分析
　　由表6可知，自变量从1个增加到3个，回归模型的相关系数从0.932逐渐增加至0.958，同时估计的标准误也从6.007逐渐降低为4.799，表明回归模型的准确性不断增加。
　　 对回归方程中自变量的非标准化回归系数进行显著性检验，结果（表7）显示，全长（X1）、体宽（X3）及体高（X4）的非标准化回归系数的显著性水平均小于0.01，表明所建立的回归方程可靠。进一步采用F检验对回归方程进行显著性检验，F=360.782，P=0.000（表8），达到极显著水平，认为回归方程有统计意义。由此建立多元回归方程：Y=-110.879+6.053X1+12.525X3+11.320X4。
　　3 讨论与结论
　　相关分析通过分析单一形态性状与体重之间的相互关系，在预测选择反应和目标性状的育种值时具有重要作用[23]。在本研究中，各项形态性状与体重间均为极显著相关，形态性状两两之间也均为极显著相关，这可能会出现多重共线性现象，仅通过相关分析无法准确反映形态性状与体重间的真实联系。通径分析可将相关系数分解为性状对体重的直接作用和间接作用，明确不同形态性状的重要性[24]。斯烈刚等[25]对日本鳗鲡（Anguilla japonica，棍棒形）的研究发现，肛部体宽对体重和净体重的直接作用最大，分别为0.545和0.527，其次为头宽、肛长、全长、下颌长;程大川等[26]发现，3月龄卵形鲳鲹（侧扁形）的全长对体质量的直接作用较大，体厚、体高以及尾柄长主要通过全长间接对体质量产生影响。而同属于鲈形目的鱼类中，赵旺等[27]研究认为对4月龄尖吻鲈（Lates calcarifer）进行选育时应以吻至第2背鳍终点的距离为主要选择性状，全长、体高、体宽和吻至第1背鳍起点的距离为辅助选择性状;胡彦波等[28]对花鲈（Lateolabrax maculatus）的研究表明，体宽对体质量的直接作用最大为0.54，头长、全长和尾柄高则主要通过体宽间接发挥作用。本研究发现，全长对5月龄大口黑鲈体重的直接作用最高（0.483），且大于间接作用，而体高和体宽则主要通过全长间接影响体重，与上述结果存在一定的差异，这可能与不同鱼类对环境的适应策略不同有关。何小燕等[18]研究发现，体宽、体长、眼间距是直接影响商品规格大口黑鲈体重（431.0～967.5 g）的重要指标，其中体宽对体重的直接影响最大，与本研究存在较大差异，造成这一差异的原因可能是同一鱼类不同生长阶段形态性状对体质量的影响效果不同。这一结论已有大量相关报道证明，如韩慧宗等[9]对不同月龄许氏平鲉（Sebastes schlegeli）的研究发现，12月龄和15月龄时体长和体高对体质量的直接作用均最大，18月龄时则全长对体质量的直接作用最大;褐点石斑鱼（Epinephelus fuscoguttatus）3月龄、8月龄和13月龄阶段，均有4个形态性状对体质量的直接通径系数达到显著水平，但这4项性状在对应阶段并不完全一致[29];6月龄和18月龄大泷六线鱼（Hexagrammos otakii）对体质量直接作用最大的形态性状则分别为体长和全长[30]。本研究中，全长、体高、体宽对体重的单独决定系数及两两共同决定系数的总和为0.918，大于0.85[31]，说明这3项形态性状是影响体重的主要性状，其他形态性状对体重的影响相对较小，这与个体具有较大的几何空间、有利于营养物质积累贮存的实际生产经验相符。
　　由于形态性状与体重有着直接的联系，许多研究者构建了形态性状与体重间的多元回归方程，量化了形态性状与体重间的关系，并应用于军曹鱼（Rachycentron canadum）[10]、小黄鱼（Pseudosciaena polyactis）[32]、罗非魚（Oreochromis niloticus）[33]等多种鱼类的实际选育工作中。本研究通过多元回归分析，构建了以体重为因变量（Y），全长（X1）、体宽（X3）和体高（X4）为自变量的多元回归方程：Y=-110.879+6.053X1+12.525X3+11.320X4，经检验达到极显著水平（P<0.01），说明回归方程有意义。可见对于5月龄大口黑鲈，形态性状作为自变量对体重进行预测和估计是可行的。 　　综合相关分析、通径分析和多元回归分析可知，对5月龄大口黑鲈进行以体重为主目标的亲本选育时，应以全长为主要选择性状，体高和体宽为辅助选择性状，以此提高选育效率，对加速大口黑鲈的良种选育具有重要意义。
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