封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖7月齡四指馬鲅幼魚形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的影響

藍(lán)軍南，區(qū)又君，李俊偉溫久福?，撛拢芑劾罴觾?，李活

1. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南海漁業(yè)資源開發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510300

2. 上海海洋大學(xué)，水產(chǎn)種質(zhì)資源發(fā)掘與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，水產(chǎn)科學(xué)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，海洋動(dòng)物系統(tǒng)分類與進(jìn)化上海高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201306

3. 茂名市金陽熱帶海珍養(yǎng)殖有限公司，廣東茂名 525444

0 前言

四指馬鲅(Eleutheronema tetradactylum)隸屬于鯔形目(Mugiliformes)、馬鲅亞目(Polynemoidei)、馬鲅科(Polynemidae)、四指馬鲅屬，俗稱午魚、馬友等[1]，主要分布于太平洋、印度洋西部海域以及澳大利亞西海岸，在中國沿海均有分布[2-6]。四指馬鲅肉質(zhì)鮮美，營養(yǎng)價(jià)值高，養(yǎng)殖前景廣，目前中國東南沿海地區(qū)已開展人工養(yǎng)殖。近年來對(duì)四指馬鲅的研究主要在人工繁育、胚后器官發(fā)育以及種群遺傳結(jié)構(gòu)等方面[4，5，7-10]。四指馬鲅遺傳多樣性豐富，其遺傳差異主要(79.66%)來自于群體內(nèi)部，從選育的角度分析可見其具有較大的選育潛力[11]。中國的四指馬鲅全人工繁育研究起步較晚，遺傳育種研究滯后，尚未開始建立科學(xué)育種技術(shù)。因此，通過人工選育、定向培育優(yōu)良品種是今后需要研究突破的重要問題。養(yǎng)殖方面，四指馬鲅目前主要以池塘養(yǎng)殖為主，但隨著養(yǎng)殖密度及養(yǎng)殖規(guī)模的增加和擴(kuò)大，病害和環(huán)境污染問題將相繼突顯，從而限制其養(yǎng)殖的發(fā)展，養(yǎng)殖推廣受限[12]。而循環(huán)水養(yǎng)殖，具有生產(chǎn)效率高、占地面積少、排放少、污染少等特點(diǎn)，是未來水產(chǎn)養(yǎng)殖解決該問題的一個(gè)重要方向，也是中國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求[12，13]。四指馬鲅具有鹽度范圍廣、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，使其開展循環(huán)水養(yǎng)殖成為可能。

魚類的體質(zhì)量與形態(tài)性狀之間存在相關(guān)聯(lián)系，了解各性狀與體質(zhì)量的相關(guān)程度及形態(tài)性狀間的關(guān)聯(lián)度，可為優(yōu)化養(yǎng)殖方案和制定實(shí)際育種方案提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[14]。近年來已在魚類、蝦類、貝類等多種水產(chǎn)動(dòng)物中報(bào)道，如卵形鯧鲹(Trachinotus ovatus)[15]、褐點(diǎn)石斑魚(Epinephelus fuscoguttatus)[16]、花鱸(Lateolabrax maculatus)[17]、黑鯛(Sparus macrocephalus)[18]、大瀧六線魚(Hexagrammos otakii)[19]、日本沼蝦(Macrobrachium nipponese)[20]、三角帆蚌殼(Hyriopsis cumingii)[21]、縊蟶(Sinonovacula constricta)[22]、鈍綴錦蛤(Tapes conspersus)[23]等。這些研究表明，運(yùn)用相關(guān)性分析、通徑分析及多元回歸分析等方法來確定形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的影響，進(jìn)而對(duì)形態(tài)性狀的間接選擇以達(dá)到對(duì)體質(zhì)量選擇育種的目的，已在水產(chǎn)動(dòng)物上得到廣泛應(yīng)用，對(duì)于指導(dǎo)水產(chǎn)動(dòng)物生產(chǎn)及開展遺傳育種工作具有重要意義。研究表明，魚類的生長與營養(yǎng)、苗種等因素有關(guān)，還與生長環(huán)境密切相關(guān)[12]。探索封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖條件下四指馬鲅的形態(tài)性狀與體質(zhì)量的相關(guān)性，可為其在該養(yǎng)殖方式下的生長情況提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本研究對(duì)封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖7月齡四指馬鲅幼魚的全長、體長、體高、尾柄長和尾柄高等主要形態(tài)性狀與體質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)性分析、通徑分析以及多元回歸分析，擬找出影響 7月齡四指馬鲅幼魚體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀，為優(yōu)化養(yǎng)殖方案及優(yōu)良品種的階段性選育提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為在廣東省臺(tái)山市進(jìn)行封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖試驗(yàn)的7月齡四指馬鲅幼魚。2018年6月23日將由南海水產(chǎn)研究所珠海試驗(yàn)基地培育所得的15日齡四指馬鲅幼苗進(jìn)行封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖，養(yǎng)殖鹽度10.8—13.0，水溫 28.0—30.7 ℃。2019年 1月27日隨機(jī)取樣204尾生長狀態(tài)良好的四指馬鲅進(jìn)行測(cè)量，平均體質(zhì)量為(132.547±35.307) g，平均全長為(23.860±2.140) cm。

1.2 數(shù)據(jù)測(cè)量與處理

參照蘇錦祥等[24]魚類測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)，使用數(shù)顯游標(biāo)卡尺(精度0.01 mm)測(cè)量尾柄高(X1)、尾柄長(X2)、體高(X3)、體長(X4)、全長(X5)等的長度，測(cè)量時(shí)將魚體置于水平面上；體質(zhì)量(Y)使用電子天平(精度0.01 g)稱量，測(cè)量前用吸水紙將魚體表面的水分擦干，以盡可能減少測(cè)量誤差。采用SPSS23.0軟件對(duì)形態(tài)性狀和體質(zhì)量等數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析、通徑分析，并計(jì)算決定系數(shù)，采用逐步回歸系數(shù)顯著的形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量建立多元回歸方程并進(jìn)行偏回歸系數(shù)檢驗(yàn)，計(jì)算過程參考杜家菊等[25]的方法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 四指馬鲅各形態(tài)性狀測(cè)量參數(shù)估計(jì)值

所測(cè)四指馬鲅各性狀指標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)初步整理所得的表型參數(shù)如表 1所示，體質(zhì)量的變異系數(shù)最大，為26.637%。表明在四指馬鲅的各性狀中，體質(zhì)量(Y)具有較大的選擇潛力，其他性狀的變異系數(shù)較小，在 9.004%—11.596%范圍，由大到小依次為尾柄長(X2)、尾柄高(X1)、體長(X4)、體高(X3)和全長(X5)，選擇的潛力較弱。所測(cè)性狀的標(biāo)準(zhǔn)誤較小，并且偏度值均接近 0，表明所取樣本數(shù)據(jù)基本滿足正態(tài)分布，可以進(jìn)行相關(guān)性分析、通徑分析以及多元回歸分析。

2.2 四指馬鲅各形態(tài)性狀間的相關(guān)性分析

所測(cè)四指馬鲅各形態(tài)性狀間的相關(guān)系數(shù)分析結(jié)果見表 2，各形態(tài)性狀間相關(guān)均達(dá)到極顯著水平(P＜0.01)，且呈正相關(guān)。體質(zhì)量(Y)與各形態(tài)性狀之間的相關(guān)系數(shù)從大到小依次為: 全長(X5)＞體長(X4)＞體高(X3)＞尾柄高(X1)＞尾柄長(X2)?？梢娦螒B(tài)性狀全長(X5)與體質(zhì)量(Y)的相關(guān)性系數(shù)最大(0.973)；尾柄長(X2)與體質(zhì)量(Y)的相關(guān)性系數(shù)最小(0.745)。

2.3 四指馬鲅各形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的通徑分析

四指馬鲅形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的通徑系數(shù)見表3。經(jīng)逐步回歸分析及顯著性差異檢驗(yàn)，將通徑系數(shù)差異不顯著的形態(tài)性狀變量(體長、尾柄長)剔除，保留尾柄高(X1)、體高(X3)和全長(X5)等 3個(gè)差異顯著的形態(tài)性狀變量，所得通徑系數(shù)分別為 0.247、0.168和0.609。將四指馬鲅形態(tài)性狀與體質(zhì)量的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行分解。由表3可知，從直接作用的角度分析，全長(X5)的通徑系數(shù)最大，為 0.609，超過 3個(gè)表型性狀的 50%，表明全長(X5)對(duì)體質(zhì)重(Y)的直接影響最大，是影響四指馬鲅體質(zhì)量的主要性狀；其次為尾柄高(X1)(0.247)和體高(X3)(0.168)。然而從間接作用的角度分析，體高(X3)對(duì)體質(zhì)量(Y)的間接影響最大，為 0.668；全長(X5)對(duì)體質(zhì)量(Y)的間接影響最小，為0.328。結(jié)果顯示，除全長(X5)外，四指馬鲅的各形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的直接作用均小于間接作用。根據(jù)通徑分析，計(jì)算四指馬鲅各表型性狀對(duì)體質(zhì)量的通徑系數(shù)，其復(fù)相關(guān)指數(shù)R2=0.924。

表1 四指馬鲅各形態(tài)性狀的表型統(tǒng)計(jì)Table 1 Phenotypic parameters of morphometric traits for E. tetradactylum

表2 四指馬鲅各形態(tài)性狀間的相關(guān)系數(shù)Table 2 Correlation coefficients between morphometric traits of E. tetradactylum

表3 四指馬鲅各形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量影響的通徑分析Table 3 Path analysis of the effects of morphometric traits on body weight of E. tetradactylum

2.4 四指馬鲅各形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的決定程度分析

計(jì)算單個(gè)性狀對(duì)體質(zhì)量的決定系數(shù)(di=Pi2，Pi為性狀對(duì)體質(zhì)量的通徑系數(shù))和性狀兩兩交互對(duì)體質(zhì)量的共同決定系數(shù)(dij= 2rijPiPj，rij為兩性狀間的相關(guān)系數(shù)，Pi，Pj分別為兩性狀對(duì)體質(zhì)量的通徑系數(shù))見表 4。四指馬鲅尾柄長 (X1)、體高(X3)和全長(X5)單獨(dú)對(duì)體質(zhì)量(Y)的決定系數(shù)依次為0.061、0.028和0.371；發(fā)現(xiàn)其中全長(X5)和尾柄高(X1)對(duì)體質(zhì)量(Y)的共同決定系數(shù)最大，為 0.233；尾柄高(X1)和體高(X3)對(duì)體質(zhì)量(Y)的共同決定系數(shù)最小，為 0.064?？梢?，四指馬鲅體質(zhì)量(Y)主要由全長(X5)和尾柄高(X1)決定。3個(gè)單一性狀的決定系數(shù)和 3個(gè)雙性狀共同的決定系數(shù)和為Σd= 0.924，與復(fù)相關(guān)指數(shù)R2相等，且大于 0.85。表明全長(X5)、體高(X3)和尾柄高(X1)這 3個(gè)性狀共同作用對(duì)體質(zhì)量(Y)的決定程度高達(dá)92.4%，而所剔除的性狀或因測(cè)量誤差對(duì)體質(zhì)量影響相對(duì)較小，僅為7.6%。因此，在四指馬鲅養(yǎng)殖和選育過程中該3個(gè)性狀可作為主要測(cè)量指標(biāo)。

表4 四指馬鲅形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的決定系數(shù)Table 4 The determinant coefficients of morphometric traits to body weight of E. tetradactylum

2.5 多元回歸方程的建立

通過多元回歸分析，剔除偏回歸系數(shù)不顯著的形態(tài)性狀，利用偏回歸系數(shù)顯著的形態(tài)性狀與體質(zhì)量建立四指馬鲅尾柄高(X1)、體高(X3)、全長(X5)與體質(zhì)量(Y)多元回歸方程:

方差分析結(jié)果顯示，多元回歸方程的回歸關(guān)系達(dá) 到 極 顯 著 水 平 (F=800.480，P=0.000＜0.01)，其R2=0.923 (表5)。經(jīng)顯著性檢驗(yàn)該回歸方程的偏回歸系數(shù)，所選的柄高(X1)、體高(X3)和全長(X5)等 3個(gè)形態(tài)性狀對(duì)四指馬鲅體質(zhì)量的偏回歸系數(shù)達(dá)到極顯著水平(P=0.000＜0.01)。經(jīng)回歸分析計(jì)算預(yù)測(cè)，算出體質(zhì)量的估計(jì)值與實(shí)際測(cè)定值呈現(xiàn)不顯著差異(P＞0.05)，表明該文建立的多元線性回歸方程能精準(zhǔn)反映四指馬鲅形態(tài)性狀與體質(zhì)量間的相互關(guān)系，并進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用(表6)。

表5 多元回歸方程的方差分析表Table 5 Analysis of variance of multiple regression equation

表6 偏回歸系數(shù)和回歸常數(shù)的顯著性檢驗(yàn)Table 6 Significance test of partial regression coefficient and regression constant

3 討論

四指馬鲅是一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的食用魚類，其體質(zhì)量的大小直接影響?zhàn)B殖產(chǎn)量和周期。體質(zhì)量是魚類生長最直觀的指標(biāo)之一，在優(yōu)化養(yǎng)殖方案及選育優(yōu)良品種過程中常將其作為主要的目標(biāo)性狀[12，15]。形態(tài)性狀與體質(zhì)量具有高度相關(guān)性，利用通徑分析并結(jié)合多元回歸分析可以直觀反映影響體質(zhì)量的主要性狀[12，14]。本研究通過測(cè)量體質(zhì)量以及全長、體長、體高、尾柄長、尾柄高等 5個(gè)主要性狀，其相關(guān)性分析結(jié)果顯示，各形態(tài)性狀間相關(guān)均達(dá)到極顯著水平(P＜0.01)，且呈正相關(guān)，但不能判斷出影響體質(zhì)量的主要性狀。經(jīng)顯著性差異檢驗(yàn)，剔除通徑系數(shù)不顯著的變量，保留尾柄高(X1)、體高(X3)和全長(X5)等 3個(gè)形態(tài)性狀變量，對(duì)其進(jìn)行通徑分析量化形態(tài)性狀與體質(zhì)量間的相互關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)全長(X5)的通徑系數(shù)最大(0.609)，表明全長對(duì)質(zhì)量的影響程度最大，是影響體質(zhì)量的主要因素，其次為尾柄高(X1)(0.247)、體高(X3) (0.168)。3個(gè)單獨(dú)的決定系數(shù)和3個(gè)兩兩共同的決定系數(shù)的總和為 Σd= 0.924，與復(fù)相關(guān)指數(shù) R2相等，且大于 0.85，表明全長(X5)、尾柄高(X1)和體高(X3)是影響體質(zhì)量(Y)的主要性狀[17]；四指馬鲅體質(zhì)量的 92.4%變異是由全長、尾柄高和體高這 3個(gè)性狀變量決定，其余 7.6%是由所剔除的性狀或隨機(jī)誤差引起。因此，在四指馬鲅養(yǎng)殖及選育過程中，7月齡時(shí)可把全長、尾柄高和體高作為重要測(cè)量指標(biāo)進(jìn)行輔助篩選，以便達(dá)到更優(yōu)的選擇效果。

在不同的魚類中，對(duì)體質(zhì)量直接影響較大的性狀各有不同。圓筒型的魚類影響體質(zhì)量的主要性狀通常為體長、體高和體寬，縱扁型魚類其體質(zhì)量主要與體長、體高和體厚等性狀有關(guān)，紡錘型的魚類體質(zhì)量主要與體長或全長、體高和尾柄長有關(guān)[12]。如小黃魚(Pseudosciaena polyactis)的體長對(duì)體質(zhì)量的直接影響最大[26]；巖原鯉(Procypris rbaudi)的全長對(duì)體質(zhì)量的直接影響最大[27]；尖吻鱸(Lates calcarifer)幼魚的吻至第2背鰭終點(diǎn)的距離對(duì)體質(zhì)量的直接影響最大[28]；花鱸的體寬對(duì)體質(zhì)量的直接影響最大[17]；白斑紅點(diǎn)鮭(Salvelinus leucomaenis)的體高對(duì)體質(zhì)量的直接影響最大[29]；本研究結(jié)果表明，7月齡四指馬鲅全長對(duì)體質(zhì)量的影響最大，尾柄高和體高次之。

此外，同種魚類在不同生長階段或不同生長環(huán)境其各性狀對(duì)體質(zhì)量的直接影響大小也不盡相同。大瀧六線魚在6月齡和18月齡時(shí)對(duì)體質(zhì)量直接作用最大的形態(tài)性狀分別為體長和全長[19]；卵形鯧鲹 1月齡和4月齡個(gè)體全長對(duì)體質(zhì)量的直接作用最大，7月齡、10月齡和 13月齡個(gè)體則是體高對(duì)體質(zhì)量的影響最大[15]；陸基養(yǎng)殖的尖吻鱸全長和體高對(duì)體質(zhì)量直接影響顯著，而離岸養(yǎng)殖群體則是體長、體高和尾柄長對(duì)體質(zhì)量直接作用顯著[12]；同樣，本研究結(jié)果表明循環(huán)水養(yǎng)殖7月齡四指馬鲅全長對(duì)體質(zhì)量的直接影響最大，而齊明等[31]對(duì)常規(guī)人工養(yǎng)殖 1齡四指馬鲅的研究則發(fā)現(xiàn)叉長對(duì)體質(zhì)量的直接影響最大?？梢钥闯鲈隰~類生長發(fā)育過程中，影響其體質(zhì)量的性狀指標(biāo)并非一成不變，而是隨著外界環(huán)境條件及自身遺傳特性發(fā)生相應(yīng)改變以滿足不同生長時(shí)期的需求[30]。

在水產(chǎn)動(dòng)物育種過程中，通常以體質(zhì)量為選育目標(biāo)，而體質(zhì)量的變異系數(shù)比較大，會(huì)引起較大的誤差，單獨(dú)以體質(zhì)量作為參考顯然不能達(dá)到最優(yōu)的選育效果。由于形態(tài)性狀的變異系數(shù)較體質(zhì)量小，可以降低僅以體質(zhì)量為指標(biāo)進(jìn)行選擇時(shí)而產(chǎn)生的誤差，從而較好地保證選育效果[19]。因此，在四指馬鲅養(yǎng)殖及選育過程中，7月齡時(shí)可以將全長、尾柄高和體高這3個(gè)形態(tài)性狀作為重要的測(cè)量指標(biāo)來輔助選擇優(yōu)質(zhì)群體進(jìn)入下一階段的篩選。從本研究來看，7月齡的四指馬鲅群體中，體質(zhì)量在約 160.70—235.10 g的個(gè)體相對(duì)來說生長速度較快，體質(zhì)量增加明顯，可認(rèn)為是該階段較為理想的選擇對(duì)象，為達(dá)到更優(yōu)的選擇效果，可在該體質(zhì)量范圍內(nèi)再擇優(yōu)選擇全長、尾柄高和體高這3個(gè)形態(tài)性狀表現(xiàn)優(yōu)異(全長約為 25.40—28.50 cm，尾柄高約為 2.50—3.10 cm，體高約為5.30—6.10 cm)的個(gè)體進(jìn)行強(qiáng)化養(yǎng)殖以便進(jìn)入下一階段的篩選。本文研究了7月齡四指馬鲅形態(tài)性狀對(duì)體質(zhì)量的影響，在發(fā)育的不同時(shí)期，影響體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀指標(biāo)會(huì)有所變化，因此我們?nèi)孕枰M(jìn)一步的分析驗(yàn)證其他各個(gè)不同養(yǎng)殖時(shí)間階段四指馬鲅群體影響其體質(zhì)量的主要形態(tài)性狀的變化情況，從而實(shí)行有目的、有計(jì)劃的反復(fù)選擇淘汰，從中篩選出經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)顯著優(yōu)良而又穩(wěn)定的群體，這是一種經(jīng)典的新品種選育方法[31]。

目前，四指馬鲅主要以池塘養(yǎng)殖為主，循環(huán)水養(yǎng)殖尚處于試驗(yàn)性養(yǎng)殖階段，作者試簡單比較兩種不同養(yǎng)殖方式下四指馬鲅各形態(tài)性狀參數(shù)，齊明等[32]在 2014年的池塘養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)果比本研究的循環(huán)水養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)果要偏小，可以看出循環(huán)水養(yǎng)殖試驗(yàn)比池塘養(yǎng)殖試驗(yàn)的效果略顯優(yōu)勢(shì)。其中原因一方面可能是池塘養(yǎng)殖的溫度、鹽度、pH等環(huán)境因子易受天氣和氣候等自然環(huán)境的影響，波動(dòng)范圍較大，從而影響其增長速度[13]；另一方面可能是采樣時(shí)，較大個(gè)體游動(dòng)較迅速而不易被捕撈，從而影響數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。當(dāng)然，近幾年來，隨著池塘養(yǎng)殖技術(shù)不斷完善，養(yǎng)殖效果日益顯著，經(jīng)濟(jì)效益也較為理想[34]。本研究的室內(nèi)封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)可控性強(qiáng)、養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定[33]，更有利于四指馬鲅的生長，因此養(yǎng)殖試驗(yàn)效果較好，這表明采用循環(huán)水養(yǎng)殖的方式來養(yǎng)殖四指馬鲅是可行的。而且循環(huán)水養(yǎng)殖具有占地面積少、排放少、污染少等特點(diǎn)[12]，從生態(tài)發(fā)展考慮，循環(huán)水養(yǎng)殖可望成為四指馬鲅的主要養(yǎng)殖方式之一。但是我們?nèi)匀恍枰M(jìn)一步探索和優(yōu)化循環(huán)水養(yǎng)殖的條件以提高養(yǎng)殖產(chǎn)量。