墨西哥湾扇贝(Argopecten irradians concen-tricus)选育系与对照系数量性状对闭壳肌重影响的通径分析 - 图文

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Open Journal of Fisheries Research 水产研究, 2020, 7(2), 84-92

Published Online June 2020 in Hans. http://www.hanspub.org/journal/ojfr https://doi.org/10.12677/ojfr.2020.72012

Effect of Quantitative Traits on Adductor Muscle Weight in Selected and Control Lines of Argopecten irradians concentricus

Yan Ren, Yuheng Wei, Ying Pan*

College of Animal Science and Technology, Guangxi University, Nanning Guangxi

ththth

Received: May 9, 2020; accepted: May 29, 2020; published: Jun. 5, 2020

Abstract

The adductor muscle weight of A. irradians concentricus is the main characters of genetic selecting. Six characters were measured, including shell height, shell length, shell width, hinge lines length, to-tal wet weight and muscle weight. Among them, muscle weight was dependent variable, and others were independent variables. We analyzed the measured date, calculated the determination coeffi-cient of the character, carried out path analysis on the adductor muscle weight and established the regression equation of the two lines. The results showed that the average of all characters measured in the selective lines was larger than that in the control lines, especially the weight of the adductor muscle in the selective lines was more significant than that in others. There was a significant cor-relation between all characters measured in two lines (P < 0.01). Path analysis showed that the most direct impact on the weight of the adductor muscle in the selective lines is total wet weight (0.574), followed by shell length, shell height, shell width and hinge lines length. The total wet weight (0.789) in the control lines had the greatest direct impact, followed by shell height, hinge lines length, shell width and shell length. The calculation of the determination coefficient for each character was con-sistent with the path analysis, and total wet weight was the largest. The results indicated that there were significant differences between the selective and the control lines. It is also speculated that the weight of the adductor muscle can be increased indirectly by selecting different quantitative traits of different lines as the target traits.

Keywords

Argopecten irradians concentricus, Selective Lines, Control Lines, Path Analysis

墨西哥湾扇贝(Argopecten irradians concentricus)选育系与对照系数量性状对闭壳肌重影响的通径分析

通讯作者。

文章引用: 任琰, 魏钰恒, 潘英. 墨西哥湾扇贝(Argopecten irradians concentricus)选育系与对照系数量性状对闭壳肌重影响的通径分析[J]. 水产研究, 2020, 7(2): 84-92. DOI: 10.12677/ojfr.2020.72012

任琰等

任琰，魏钰恒，潘英*

广西大学动物科学技术学院，广西南宁

收稿日期：2020年5月9日；录用日期：2020年5月29日；发布日期：2020年6月5日

摘要

墨西哥湾扇贝(Argopecten irradians concentricus)的闭壳肌重是遗传育种的主要经济性状。本实验测量了壳高、壳长、壳宽、铰合线长、全湿重以及闭壳肌重等6个性状，其中闭壳肌重为因变量，其余5个性状为自变量。分析测得的数据、计算性状的决定系数、对闭壳肌重进行通径分析并且建立两品系的回归方程。结果显示，测量的所有性状的平均数中，选育系均大于对照系，尤其选育系的闭壳肌重更显著地大于对照系；两个品系测量的所有性状分别存在显著的相关性(P < 0.01)。通径分析结果表明，墨西哥湾扇贝选育系中，对于闭壳肌重直接影响最大的是全湿重(Pi = 0.574)，其次为壳长、壳高、壳宽、铰合线长。对照系中直接影响最大的是全湿重(Pi = 0.789)，其次为壳高、铰合线长、壳宽、壳长。各性状决定系数的计算结果与通径分析相一致，均为全湿重的决定系数最大。研究结果表明，墨西哥湾扇贝选育系和对照系在形态上存在显著的差异，今后可以对墨西哥湾扇贝不同品系选择不同的数量性状作为育种的目标性状来间接提高闭壳肌重量。

关键词

墨西哥湾扇贝，选育系，对照系，通径分析

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Open Access 1. 引言

墨西哥湾扇贝(Argopecten irradians concentricus)在分类学上隶属于软体动物门(Mollusca)、瓣鳃纲(Lamellibranchia)、翼形亚纲(Ptermorphia)、珍珠贝目(Pterioida)、扇贝科(Pectinidae)、海湾扇贝属(Argopecten)，是分布于美国大西洋沿岸的海湾扇贝亚种[1]。1991年墨西哥湾扇贝稚贝引入中国[2]，先后在我国广西、广东等地进行育苗实验，均取得了较好的结果[3] [4]。因其出肉率高，生长速度快，被广泛养殖，成为中国重要的经济养殖贝类之一。墨西哥湾扇贝从1991年引种至今已经将近30年，由于其雌雄同体，随着每一代个体的增加，种群之间出现较为严重的近交退化，部分养殖地区出现死亡率上升、抗逆性差、生长速度减慢等问题，已经影响到墨西哥湾扇贝养殖产业的健康可持续发展[5]。为应对这一产业问题，刘志刚[6]、刘建勇[7]等人对墨西哥湾扇贝进行遗传改良，采用连续自交的方法对墨西哥湾扇贝进行了5代选育，获得了墨西哥湾扇贝选育系F5。

基因调控生物个体的遗传性状，并且基因之间也存在着各种关联，所以在机体之间的各个性状之间也存在着相关性[8]。通径分析是数量遗传学家Sewall Wright在1921年提出来，经过遗传学者不断改进完善形成的一种多元分析方法[9]，可以通过对自变量与因变量之间表面直接相关性的分解，来研究自变量对因变量之间的联系。近年来，多元分析方法在水产养殖行业得到了广泛的应用[10] [11] [12]。这些研究通过分析易

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任琰等

测得的数量性状与难测得目标性状的关系，使人们更加容易找到影响目标性状的主要因子，有利于对目标性状的选择。墨西哥湾扇贝的闭壳肌重(俗称肉柱)直接决定其经济价值，是遗传改良的目标性状，在育种过程中对闭壳肌的直接测量比较难，而对于壳长、壳宽、壳高、铰合线长以及全湿重的测量则相对简便。

近年来国内也有很多关于虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)、海湾扇贝(Argopecten irradias) [12] [13] [14]、华贵栉孔扇贝(Mimachlamys nobilis) [15]和菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum) [16]等经济贝类的通径分析报道，但是对于墨西哥湾扇贝选育系和对照系壳数量性状对体质量的通径分析研究尚未见报道。本研究首次针对墨西哥湾扇贝选育系进行多元分析，并将选育系和对照系进行对比，从数据中得出墨西哥湾扇贝选育系和对照系中数量性状对闭壳肌质量性状的最大影响因子及其异同点，旨在为墨西哥湾扇贝的选择育种改良提供科学参考。

2. 材料与方法

2.1. 实验材料

本实验所用墨西哥湾扇贝选育系为通过人工选育而得到的F8个体。墨西哥湾扇贝新品系样品由广东省湛江银浪海洋生物技术有限公司苗种场于2015年9月13日人工催产育苗而得。2015年10月18日出苗后，将墨西哥湾扇贝新品系F7运至广西北海涠洲岛海域养殖，并于2016年6月回收F7并选取性状优良的亲本进行F8培育；对照系的样品为当地普遍养殖的墨西哥湾扇贝，与选育系同时放入海区养殖，同期收获。2017年6月将收获的墨西哥湾扇贝选育系F8代和对照系进行数据测量。

2.2. 性状测定

随机选取墨西哥湾扇贝选育系F8代198个、对照系230个样品进行数据测定，用精度为0.01 mm的游标卡尺测量样品的壳高x1 (SH，mm)、壳长x2 (SL，mm)、壳宽x3 (SW，mm)以及铰合线长x4 (HL，mm)，形态测量参数图见图1。用精度为0.01 g的电子天平称量样品的全湿重x5 (BW，g)和闭壳肌重y (AW，g)。

Figure 1. Morphological measurement of A. irradians concentricus 图1. 墨西哥湾扇贝形态测量

2.3. 数据分析方法

用SPSS Statistics 17.0软件对数据进行分析。采用person相关性对所有表型性状进行相关性分析，并且得到相关系数，剖析相关系数。对影响闭壳肌重的贝壳尺寸性状和重量性状进行通径分析。根据以下公式计算决定系数[8]。

单参数决定系数：di，di = Pi2式中，Pi为性状对闭壳肌重的通径系数。

通径系数：Pi，Pi = βi(δxi/δy) [17]式中，βi为自变量的回归系数，δxi为自变量的标准差，δy为因变量的标准差。

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多参数共同决定系数：dij，dij = 2rijPiPj [18]式中，rij为性状间的相关系数，Pi、Pj为相应的性状参数对闭壳肌重的通径系数。

多元线性回归方程为：y=β0+β1x1+β2x2+?+βnxn式中，β0为常数项；β1、β2、…、βk为偏回归系数；x1、x2、…、xn为偏回归系数所对应的自变量。

3. 结果与分析

3.1. 样品各性状数据的统计

所测得的壳高、壳长、壳宽、铰合线长、全湿重及闭壳肌重的相关统计数据见表1。从表1可以看出，墨西哥湾扇贝选育系和对照系在相同的养殖条件下经过10个月的生长，选育系在壳尺寸性状和重量性状等方面均大于对照系。由变异系数可知，重量性状的变异系数均大于其他数量性状的变异系数，而在重量性状中，闭壳肌重的变异系数又大于全湿重。

Table 1. The phenotypic parameter statistics of various characters between selective lines and control lines of A. irradians concentricus

表1. 墨西哥湾扇贝选育系与对照系表型性状统计

品系

选育系n = 198

对照系n = 230

参数平均值标准差变异系数/% 平均值标准差变异系数/%

壳长/mm 53.88 4.38 8.13 50.51 3.85 7.62

壳宽/mm 26.31 2.31 8.77 23.63 1.79 7.57

壳高/mm 52.13 3.86 7.41 48.11 3.59 7.47

铰合线长/mm

33.33 2.43 7.30 31.27 2.35 7.51

全湿重/g 24.39 5.13 21.04 18.46 3.40 18.43

闭壳肌重/g

3.83 1.18 30.83 2.67 0.72 27.13

3.2. 各性状间的相关性分析

本研究中选育系与对照系的墨西哥湾扇贝的所有性状的相关性分别表现为极显著(P < 0.01)，各性状相关系数见表2。其中与选育系闭壳肌重的相关系数从大到小依次是全湿重(0.737)、壳高(0.671)、壳长(0.662)、壳宽(0.585)、铰合线长(0.560)；与对照系闭壳肌重的相关系数从大到小依次为全湿重(0.876)、壳高(0.798)、壳长(0.781)、壳宽(0.736)、铰合线长(0.729)。

Table 2. Correlative coefficients between the phenotypic characters between selective lines and control lines of A. irradians concentricus

表2. 墨西哥湾扇贝选育系与对照系各表型性状相关系数

品系选育系

参数壳长壳宽壳高铰合线长全湿重闭壳肌重

壳长/mm

1 0.730** 0.898** 0.772** 0.823** 0.662**

壳宽/mm 0.730** 1 0.691** 0.678** 0.770** 0.585**

壳高/mm 0.898** 0．691**

1 0.801** 0.853** 0.671**

铰合线长/mm 0.772** 0.678** 0.801** 1 0.720** 0.560**

全湿重/g 0.823** 0.770** 0.853** 0.720** 1 0.737**

闭壳肌重/g 0.662** 0.585** 0.671** 0.560** 0.737** 1

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Continued

壳长壳宽壳高

对照系

铰合线长全湿重闭壳肌重

0.860** 0.885** 0.781**

0.676** 0.857** 0.736**

0.819** 0.869** 0.798**

1 0.807** 0.729**

0.807** 1 0.876**

0.729** 0.876** 1

1 0.744** 0.924**

0.744** 1 0.677**

0.924** 0.677** 1

0.860** 0.676** 0.819**

0.885** 0.857** 0.869**

0.781** 0.736** 0.798**

注：**表示性状间相关性指数差异极显著(P < 0.01)。

3.3. 相关性状对闭壳肌重的通径分析

由表3可知，在墨西哥湾扇贝选育系中，全湿重对闭壳肌重量的直接作用最大(0.574)，表明它与闭壳肌重的关系最为密切，对闭壳肌重的直接贡献最大。全湿重通过各数量性状对闭壳肌的间接作用均小于全湿重的直接作用。在影响闭壳肌重的其它因子中，对闭壳肌重的直接作用从小大小依次为：壳长 > 壳高 > 壳宽 > 铰合线长。对于铰合线这一因子，通过其他因子对闭壳肌重造成影响的间接作用要大于它对闭壳肌影响的直接作用，说明铰合线长主要是通过其它的因子的间接效应影响闭壳肌的重量，在间接影响的因子中，影响力从大到小依次为：全湿重 > 壳长 > 壳高 > 壳宽；在墨西哥湾扇贝对照品系中，依然是全湿重对闭壳肌的直接作用最大(0.789)，对闭壳肌重的直接贡献最大，全湿重通过其它因子的间接作用小于其直接作用，通过其他因子对闭壳肌重的直接作用由大到小依次为：壳高 > 铰合线长 > 壳宽 > 壳长。结果表明，所有因子中壳长的直接作用均小于其通过其他因子的间接作用，间接作用的影响力从大到小依次为：全湿重 > 壳高 > 铰合线长 > 壳宽。

Table 3. Path analysis of effects of economic characters on adductor weight between selective lines and control lines of A. irradians concentricus

表3. 墨西哥湾扇贝选育系与对照系各经济性状对闭壳肌重的通径分析

间接作用

品系

性状