吴新燕，梁宏伟，罗相忠，沙 航，邹桂伟

（1.中国水产科学研究院长江水产研究所，湖北 武汉 430223； 2.南京农业大学无锡渔业学院，江苏 无锡 214081）

长丰鲢 (Hypophthalmichthys molitrix) 是中国水产科学研究院长江水产研究所选育的鲢新品种[1]，其综合运用了人工雌核发育、群体选育和分子标记辅助育种等技术，具有遗传性状稳定、生长快、产量高、耐低氧、成活率高等优点，适合在全国范围内的淡水可控水体中养殖。到目前为止长丰鲢已在全国20多个省 (市、区) 开展了推广养殖，取得了显著的经济、生态和社会效益，为广大鲢养殖企业(户) 的增产、增收作出了较大贡献[2]。

表型特征信息的采集是对水产养殖动物进行良种选育的前提[3]，通过对与体质量相关的主要形态性状进行测量，可避免残留水分、饲料等影响，更为准确、快捷[4-5]。鱼类各表型性状间相互关系复杂，准确筛选出与体质量密切相关的指标，是开展选育工作的基础。因此，可通过形态性状来估算体质量，进而达到辅助选种的目的[6-7]。目前，这些分析方法已在鱼类形态相关性研究中广泛应用[8-9]。方伟等[10]通过对黄鳍金枪鱼 (Thunnus albacores)进行相关分析和通径分析，找到了影响体质量的主要形态性状，为其选育工作的深入研究提供了理论基础；黄建盛等[11]采用通径分析方法剖析军曹鱼(Rachycentron canadum) 幼鱼形态性状对体质量的影响效果，为其选择育种提供了理想的测量指标，达到辅助育种的目的；吴水清等[5]综合运用相关分析、主成分分析和通径分析等方法，对不同月龄云龙石斑鱼 (Epinephelus moara♀×E.lanceolatus♂) 各表型性状开展相关性研究，探究其不同阶段的生长变化规律。

近年来，对长丰鲢的研究主要集中于培育及养殖试验[12-13]、营养成分分析[14-15]等方面，对其形态性状生长发育规律的研究有待加强，梁宏伟等[1]通过主成分分析和判别分析，将长丰鲢与普通鲢的表型特征进行了系统性比较，发现相较于普通鲢，长丰鲢具有体型高、头长等特点，但分化程度不高。本实验以6、12和36月龄长丰鲢为研究对象，旨在对其不同月龄生长发育的影响因素进行分析，为长丰鲢优良性状的保持和良种选育提供基础资料。

1 材料与方法

1.1 实验材料

长丰鲢的苗种由农业农村部鲢遗传育种中心繁育，于湖北石首老河长江四大家鱼原种场养殖。饲养期间不同月龄均保持养殖管理条件一致，溶解氧质量浓度保持在5 mg·L−1以上，饵料为生物肥，池塘面积约0.17 hm2，为充分利用其增长潜力，养殖密度于每年春季投放时调整。于6、12和36月龄随机取样，其中6月龄121尾，12月龄99尾，36月龄158尾。

1.2 表型性状测量

将直尺与实验鱼置于同一视野下，对每条鱼进行正反面拍照，采用ImageJ 1.52图像处理软件进行形态学测量。选用6个解剖学坐标点构建框架结构，它们之间的距离1—2记为x1、1—3记x2、2—4记为x3、3—4记为x4、3—5记为x5、4—6记为x6、5—6记为x7、1—4记x8，共8个可数性状 (图1)；同时采集头长 (HL)、眼径长(ED)、全长 (TL)、体长 (BL)、体高 (BH)、躯干长(TL)、尾柄长 (CPL)、尾柄高 (CPH) 8个常规测量指标，分别记为x9、x10、x11、x12、x13、x14、x15、x16；共计16个可量性状 (表1)。体质量 (BW) 使用电子天平测定。

图1 框架结构测量示意图1.头部腹侧末端；2.吻端；3.腹鳍起点；4.头部背侧末端；5.臀鳍起点；6.背鳍起点Figure 1 Schematic diagram of truss network measurements of H.molitrix1.Ventral terminal of head; 2.Tip of snout; 3.Origin of pelvic fin;4.Terminal of head back; 5.Origin of anal fin; 6.Origin of dorsal fin

表1 表型数据测量表Table 1 Phenotypic data measurements of H.molitrix

1.3 数据处理与分析

使用Excel 2010软件对数据进行统计整理。采用SPSS 20.0软件计算各月龄平均值、标准差及变异系数，并对数据进行相关分析、主成分分析和通径分析；剖析16个性状间的相关系数，计算其特征值、累积贡献率及特征向量；分析各形态性状对体质量的直接和间接作用，并建立各月龄的最优多元回归方程。

2 结果

2.1 各月龄长丰鲢形态性状及其相关性

相较于其他形态性状，不同月龄体质量的变异系数均最大，分别为26.78%、28.63%和7.23%；说明长丰鲢体质量的选育潜力仍然较大。除体质量外，各月龄形态性状变异系数分别介于8.60%～26.78%、7.68%～28.63% 和 3.40%～7.23% (表2)。经SPSS单个样本K-S检验，3个月龄长丰鲢的体质量均服从正态分布 (P＞0.05)，所取样本为随机样本。

表2 不同月龄长丰鲢体质量与形态性状的描述性统计Table 2 Descriptive statistics for body mass and morphometric traits of H.molitrix at different ages

各月龄体质量与形态性状的相关性均达到极显著水平 (6月龄R介于0.58～0.95，P＜0.01；12月龄R介于0.70～0.97，P＜0.01；36月龄R介于0.23～0.71，P＜0.01)。其中6月龄体质量与x11、x12和x13之间的相关系数均较大，分别为0.95、0.95和0.92；12月龄体质量与x8(0.97)、x11(0.97)、x12(0.97) 和x13(0.96) 的相关性均较大；36月龄时与体质量相关性最大的3个指标均是框架数据，分别是x4(0.62)、x7(0.71) 和x8(0.61)，皆反映了鱼体宽度。

2.2 各月龄长丰鲢形态性状的主成分分析

对3个月龄长丰鲢的形态性状进行主成分分析。按特征值大于1的原则，为了便于比较，不同月龄均提取4个主成分 (表3和表4)。其中6和12月龄的第一主成分中，特征向量值较大的均有x4、x7、x8、x11和x12这5个形态性状，分别称为增长因子、宽度因子；36月龄组的第一主成分中，特征向量值较大的分别有x4、x6、x8和x11，主要反映躯干部的生长情况，称为增长因子。第二主成分均有所不同，6月龄组为x15、x16，为尾部因子；12月龄为x10，为眼径因子；36月龄为x12、x13，主要反映整体的生长发育情况，称为体型因子。第三主成分中，6月龄特征值最大的是x10，为眼径因子；12月龄特征值最大的是x1、x2、x3和x10，为头部因子；36月龄特征值最大的是x13、x15，为尾部因子。6和36月龄的第四主成分皆反映头部发育情况；而12月龄以尾部生长为主。

表3 不同月龄长丰鲢形态性状的特征值和累计贡献率Table 3 Eigenvalue and cumulative contribution rate of H.molitrix morphological traits at different ages

表4 不同月龄入选的主成分特征向量Table 4 Principal component eigenvector of H.molitrix at different ages

2.3 各月龄长丰鲢形态性状的通径分析

除36月龄组的x7、x13对体质量的直接作用大于间接作用，其余月龄各形态性状对体质量的直接作用均小于间接作用，为多个性状共同影响体质量(表5)；且x8、x11和x13这3个性状在各阶段均对体质量呈显著影响 (P＜0.05)。6月龄中，x11、x12和x13对体质量的直接作用较大，x8和x15主要通过其对体质量产生间接影响。12月龄时，x11、x13、x16与体质量的相关系数和直接作用均较大，其余形态性状主要通过这3个性状间接地作用于体质量。在36月龄，x7与体质量的相关系数和直接作用均较大，其余形态性状主要通过其间接作用于体质量；x13与体质量相关系数较小，其他性状通过其对体质量的间接作用均较小，对体质量影响小。结果表明，6和12月龄时影响体质量的主要性状均有x11和x13；而36月龄x7是体质量的主要影响因子。

表5 不同月龄长丰鲢性状对体质量的直接与间接通径系数Table 5 Direct and indirect path coefficients of traits to body mass of H.molitrix at different ages

6月龄时，单独决定系数最大的形态性状为x12(0.118)，12月龄为x11(0.071)，36月龄为x7(0.213) (表6)。由共同决定系数知6月龄x11和x12协同对体质量的间接作用最大 (0.22)；12月龄x11和x13对体质量的共同作用最大 (0.123)；36月龄为x7与x8对体质量的影响最大 (0.122)。根据单独决定系数和共同决定系数可计算出形态性状对体质量的总决定系数，其中6和12月龄总决定系数分别为0.958和0.964，说明这2个月龄保留的形态性状是影响体质量的主要性状；而36月龄5个形态性状对体质量总决定系数为0.651，该值较小，反映了这一阶段对体质量有影响的自变量较多。

表6 不同月龄长丰鲢形态性状对体质量的决定系数Table 6 Determinant coefficient of morphometric attributes on body mass of H.molitrix at different ages

2.4 多元回归方程的建立

采用逐步回归分析，按照对体质量作用的显著程度，6月龄组依次引入x8、x11、x12、x13及x15；12月龄依次引入x1、x8、x11、x13及x16；36月龄依次引入x3、x7、x8、x11及x13；分别建立最优回归方程：

经检验，3个方程的回归关系均达到极显著水平 (6月龄F=500.519，P＜0.01；12月龄F=521.581，P＜0.01；36 月龄F=56.825，P＜0.01)，各形态性状对体质量的偏回归系数均达到显著水平 (P＜0.05)，且回归预测结果显示，估计值与实际值差异不显著(P＞0.05)，说明所建立的3个多元回归方程均能较准确地反映形态性状与体质量之间的关系，可用于选育实践。

3 讨论

3.1 形态性状与体质量的相关性分析

相关性分析可反映自变量与因变量之间的关系，继而很好地判断多个形态性状和体质量之间的相关程度[16]，已广泛用于眼斑双锯鱼 (Amphiprion ocellaris)[17]、红鳍东方鲀 (Takifugu rubripes)[18]、黑鲷 (Sparus macrocephalus)[19]和四指马鲅 (Elentheronema tetradactylum)[6]等鱼类选育的相关研究中。鱼类不同生长阶段体质量与形态性状的相关性可能有所变化[20]。窦亚琪等[21]研究发现，翘嘴鳜 (Siniperca chuatsi) 在2和3月龄与体质量相关系数最大的性状均为体高，4和5月龄为全长，6月龄则为体长，同一性状不同阶段与体质量的相关性存在差异；刘贤德等[22]研究13和20月龄大黄鱼 (Pseudosciaena crocea)，发现不同时期体高与体质量的相关性均最大，体长次之，但在20月龄，体高、体长的相关系数相较于早期显著减小，不同生长时期大黄鱼形态性状对体质量的影响效果不同；耿绪云等[23]发现梭鱼 (Liza haematocheila) 具有异速生长的特点，需结合发育阶段研究形态性状对体质量的影响。长丰鲢6和12月龄体质量与x11、x12和x13之间的相关系数均较大；但36月龄时这3个性状与体质量之间的相关性显著减小，与其他阶段存在差异；这一时期与体质量相关性较大的3个性状分别是x4、x7和x8，均反映鱼体宽度，推测36月龄时体质量的变化和鱼体宽度的生长密切相关。吴水清等[5]研究发现，云龙石斑鱼在成鱼阶段体高生长迅速，这一变化可使腹腔体积增大，利于内脏的生长和脂肪等营养物质的积累；王新安等[24]对大菱鲆 (Scophthalmus maximus) 研究发现，鱼体较大的几何空间有利于脂肪等营养物质的贮存，相应体质量也较大。本文研究结果符合鱼类生长发育规律。

3.2 主成分分析

变量过多会增加研究的复杂性，而主成分分析可以很好地实现“降维”，已广泛用于水产动物的形态差异分析和选择育种研究中[25-26]。不同月龄云龙石斑鱼[5]、褐点石斑鱼 (E.fuscoguttatus)[7]、马苏大麻哈鱼 (Oncorhynchus masou)[27]、许氏平鲉 (Sebastes schlegeli)[28]的第一主成分均为增长、增重因子；1月龄梭鲈 (Saner lucioperca)[29]第一主成分指向增长因子；上述研究的第一主成分中均存在增长因子。在本实验中，长丰鲢6和12月龄第一主成分均为增长、宽度因子，而36月龄组的第一主成分指向增长因子；6和12月龄时表现为鱼体整体结构的协同生长发育，而36月龄主要是躯干部的增长；这与长丰鲢实际生长情况相符。另外，各月龄第一主成分中入选的因子虽存在差别，但均有全长 (x11)，说明长丰鲢生长发育过程中，增长生长始终放在第一位。因此，在6～36月龄长丰鲢选育过程中，全长是一个重要的选择性状[7]。

3.3 通径分析

为了进一步明确影响体质量的主要形态性状及其影响程度，本文还采用了通径分析[30-32]。当形态指标较多，或性状间相互关系复杂，有必要通过这一方法剔除不重要的性状[6,33]。该方法可提高选择育种的准确性，已被广泛应用到褐点石斑鱼[7]、卵形鲳鲹 (Trachinotus ovatus)[34]和青蛤 (Cyclina sinensis)[35]等水产经济动物的选育实践中。本研究显示，6和12月龄均有x11(全长) 和x13(体高) 对体质量的直接作用较大，表明长丰鲢早期阶段，全长和体高均是影响体质量的主要性状，且随着月龄的增长，其作用逐渐减小，这一趋势与张进等[36]对翘嘴鳜的研究结果一致。而36月龄中，x7与体质量的相关系数和直接作用均较大，由于x7反映鱼体宽度，这一时期鱼体宽度的生长对体质量影响较大[5,24]，该结论与相关分析的结果相一致。另外，通过逐步引入-剔除法，保留了各月龄显著性的形态性状 (P＜0.05)，在此基础上构建6、12和36月龄组的最优回归方程。回归方程中，6和12月龄组各形态性状对体质量的总决定系数均远大于0.85，所保留的性状正是影响体质量的主要形态性状[27]；而36月龄组5个形态性状对体质量的总决定系数为0.651，该值相较于其他月龄略小，仍有一些影响较大的因素没有得以充分考虑[37]；36月龄各性状间的相关系数相对于6和12月龄均较小，且随着月龄的增长，长丰鲢各形态性状间的共线性减小，表明这一阶段代表性的表型性状较少，因此对体质量影响较大的因素可能还包括一些鱼体内部的生物学指标，如肥满度[38]、脏体指数[39]等，对体质量的影响性状还需进行更加全面综合的分析[11]。