朱皓東，宮金華，馬克異,3，陳煥根，李家樂,3，馮建彬,3

(1.農業(yè)農村部淡水水產種質資源重點實驗室，上海海洋大學，上海 201306；2.江蘇鼎和水產科技發(fā)展有限公司，江蘇泰州 225311；3.水產科學國家級實驗教學示范中心，上海海洋大學，上海 201306；4.江蘇省漁業(yè)技術推廣中心，南京 210036)

羅氏沼蝦()，又名淡水長臂大蝦、馬來西亞大蝦，原產于印度-西太平洋地區(qū)。上世紀70年代，我國引入羅氏沼蝦進行養(yǎng)殖，目前已成為全球最大的羅氏沼蝦養(yǎng)殖國家。我國羅氏沼蝦生產苗種所需親本大多來自緬甸、泰國和孟加拉等東南亞國家，但由于不及時補充野生親本，連續(xù)使用同一批次引種群體及其后代群體作為親本進行苗種生產，出現(xiàn)了生長減緩、蛻殼不遂、性成熟早和抗逆性下降等種質衰退現(xiàn)象。近年來，我國多次從國外引進羅氏沼蝦野生親本，并進行了相關良種選育工作，取得較大進展，但是仍難以滿足養(yǎng)殖生產對優(yōu)良品種和優(yōu)質苗種的需求。因此，羅氏沼蝦良種選育和新品種培育仍是其養(yǎng)殖產業(yè)當前面臨的緊迫任務。

水產動物表型形態(tài)是苗種培育和良種選育重要的目標性狀，其中體重和體長作為最直觀的目標性狀，具有較好的可度量性和可比較性，常作為重要的選育指標。形態(tài)性狀變異分析常常綜合運用相關分析法、通徑分析法和回歸分析法，這不僅能夠描述性狀間的相關性，計算性狀間的相關系數(shù)以及分析其他性狀對目標性狀的直接作用和間接影響，還可以得出基于自變量和因變量的最優(yōu)回歸方程，目前已應用于草魚()、日本沼蝦()、中國明對蝦()和脊尾白蝦()等水產經(jīng)濟動物良種選育和新品種培育工作中。

目前有關羅氏沼蝦形態(tài)性狀對體重的影響研究，已見利用通徑分析法分析不同性別、螯色和月齡等群體形態(tài)性狀對體重的影響，但未見野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀對體重影響的差異研究。本研究綜合運用相關分析法、通徑分析法和回歸分析法，系統(tǒng)分析羅氏沼蝦緬甸野生、泰國和越南養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀對體重的影響，以進一步區(qū)分野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀的變異，為羅氏沼蝦養(yǎng)殖群體遺傳多樣性保護、優(yōu)異種質篩選和新品種選育提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 樣本來源

本研究所用的羅氏沼蝦野生群體為緬甸野生群體(MMW)，于2016年采自于緬甸自然水域，隨機采集38尾個體；養(yǎng)殖群體為泰國養(yǎng)殖群體(TLC)和越南養(yǎng)殖群體(VNC)，其原始親本分別于本世紀初采自于泰國和越南自然水域，都經(jīng)過至少10代的小群體自繁，其中泰國養(yǎng)殖群體隨機采集37尾個體，越南養(yǎng)殖群體隨機采集34尾個體。

1.2 測量參數(shù)和方法

使用精度為0.01 mm的游標卡尺測量羅氏沼蝦全長、體長等9個長度形態(tài)性狀，具體形態(tài)測量部位如圖1所示，其中全長(TL)是指自額劍前端至尾節(jié)末梢的直線距離，體長(BL)是指自眼柄基部至尾節(jié)末梢的直線距離，頭胸甲長(CL)是指自眼柄基部至頭胸甲后緣的直線距離，頭胸甲寬(CW)是指頭胸甲兩端最寬的直線距離，頭胸甲高(CH)是指頭胸甲兩端最寬的直線距離，腹部長(AL)是指自頭胸甲后緣至尾節(jié)末梢的直線距離，第2腹節(jié)長(2UL)是指自第2腹節(jié)最左端至最右端的直線距離，第2腹節(jié)寬(2UW)是指第2腹節(jié)兩端最寬的直線距離，第2腹節(jié)高(2UH)是指自第2腹節(jié)頂端至腹部底端的直線距離。使用精度為0.01 g的電子天平稱量羅氏沼蝦體重(BW)，是以濾紙吸足蝦體水分后的重量。

圖1 羅氏沼蝦形態(tài)性狀測量示意圖Fig.1 Schematic diagram of morphological character measurement of M.rosenbergiiTL示全長，BL示體長，CL示頭胸甲長，CW示頭胸甲寬，CH示頭胸甲高，AL示腹部長，2UL示第2腹節(jié)長，2UW示第2腹節(jié)寬，2UH示第2腹節(jié)高。

1.3 分析方法

羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體進行表型性狀間相關分析，計算相關系數(shù)，并用雙尾檢驗法檢驗其顯著性?；?span id="syggg00" class="subscript">，以體重為因變量，其他形態(tài)性狀為自變量，計算每個自變量對因變量的通徑系數(shù)。依據(jù)性狀的顯著性結果，剔除不顯著的自變量，篩選出達到顯著或極顯著水平的自變量。依據(jù)和文獻[6]公式計算各群體所篩選出的性狀對體重的單獨決定系數(shù)與性狀間的共同決定系數(shù)，總決定系數(shù)等于與之和，同時計算所篩選出的形態(tài)性狀對體重的決定系數(shù)。根據(jù)分析結果，運用逐步回歸法，剔除偏回歸系數(shù)不顯著的自變量，篩選出達到顯著或極顯著水平的自變量，運用多元回歸分析法，得出自變量對因變量的最優(yōu)多元回歸方程。

2 結果

2.1 形態(tài)性狀參數(shù)的統(tǒng)計分析

羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀參數(shù)估計值如表1所示。由表可知，野生和養(yǎng)殖群體內形態(tài)性狀變異系數(shù)最大的均是BW性狀，每個群體的BW性狀均具有較大的選育潛力，其中MMW野生群體BW性狀的變異系數(shù)最大(151.60%)，VNC養(yǎng)殖群體最小(43.78%)。MMW野生群體其他形態(tài)性狀變異系數(shù)僅次于BW性狀的是CH性狀，而TLC和VNC養(yǎng)殖群體均是CW性狀。此外，除2UL性狀外，其他形態(tài)性狀變異系數(shù)均是MMW野生群體最大，VNC養(yǎng)殖群體最小，表明野生和養(yǎng)殖群體間形態(tài)性狀差異顯著。

表1 羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀參數(shù)估計值Tab.1 Estimated values of morphological character parameters of wild and cultured populations of M.rosenbergii

2.2 形態(tài)性狀間的相關系數(shù)

羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀間的表型相關系數(shù)如表2所示。野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀間的相關系數(shù)均達到極顯著水平，其中MMW野生群體的TL性狀與BL性狀間的相關系數(shù)最大，AL性狀與2UL性狀間的最小，與BW性狀間相關系數(shù)最大的是CW性狀，最小的是2UL性狀。TLC養(yǎng)殖群體的TL性狀與BL性狀間的相關系數(shù)最大，BW性狀與2UL性狀間的最小，與BW性狀間相關系數(shù)最大的是CW性狀，最小的是2UL性狀。VNC養(yǎng)殖群體的AL性狀與2UW性狀間的相關系數(shù)最大，BL性狀與2UL性狀間的最小，與BW性狀間相關系數(shù)最大的是CL性狀，最小的是2UL性狀。

表2 羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀間表型相關系數(shù)Tab.2 The phenotypic correlation coefficients among morphological characters of wild and cultured populations of M.rosenbergii

2.3 形態(tài)性狀對體重的通徑系數(shù)與間接影響

羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀對體重的通徑分析如表3所示。MMW野生群體的CW、2UL和2UW等3個性狀對BW性狀的通徑系數(shù)達到極顯著水平，表明這3個形態(tài)性狀對BW性狀影響都較大，其中CW性狀的通徑系數(shù)即直接作用最大，且大于其間接影響；2UL和2UW兩個性狀的直接作用小于間接影響。此外，2UL性狀的通徑系數(shù)為負值，表明2UL性狀對BW性狀呈負相關作用，但其間接影響較大，表明2UL性狀主要是依靠2UW和CW兩個性狀來間接影響B(tài)W性狀。

表3 羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀對體重的通徑分析Tab.3 Path analysis of morphological characters of wild and cultured populations of M.rosenbergii on body weight

TLC養(yǎng)殖群體的TL和CW兩個性狀對BW性狀的通徑系數(shù)達到極顯著水平，2UL性狀達到顯著水平，表明這3個形態(tài)性狀對BW性狀影響都較大，其中CW性狀的直接作用最大，CW和TL兩個性狀的直接作用大于間接影響，而2UL性狀的直接作用小于其間接影響；此外，2UL性狀的通徑系數(shù)為負值，表明2UL性狀對BW性狀呈負相關作用，但其間接影響較大，表明2UL性狀主要是依靠TL和CW兩個性狀來間接影響B(tài)W性狀。

VNC養(yǎng)殖群體的CL和2UW兩個性狀對BW性狀的通徑系數(shù)達到極顯著水平，表明這兩個形態(tài)性狀對BW性狀影響都較大，其中CL性狀的直接作用最大，且大于其間接影響，而2UW性狀的直接作用小于其間接影響。

2.4 形態(tài)性狀對體重的決定程度分析

羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀對體重的總決定系數(shù)如表4所示。MMW野生群體的CW、2UL與2UW等3個性狀對BW性狀的單獨決定系數(shù)分別為0.501、0.016和0.165，其中CW性狀的單獨決定系數(shù)最大，2UL性狀的最小；在共同決定系數(shù)中，CW與2UW兩個性狀對BW性狀的共同決定系數(shù)最大(0.550)，CW與2UL兩個性狀的最小(-0.158)。此外，2UL性狀分別與CW和2UW兩個性狀對BW性狀的共同決定系數(shù)均是負值，表明2UL性狀與這兩個形態(tài)性狀均呈負相關作用共同決定BW性狀。

表4 羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀對體重的決定系數(shù)Tab.4 Determination coefficient of morphological characters of wild and cultured populations of M.rosenbergii on body weight

TLC養(yǎng)殖群體的TL、CW與2UL等3個性狀對BW性狀的單獨決定系數(shù)分別為0.233、0.393和0.028，其中CW性狀的單獨決定系數(shù)最大，2UL性狀的最??；在共同決定系數(shù)中，CW與TL兩個性狀對BW性狀的共同決定系數(shù)最大(0.574)，CW與2UL兩個性狀的最小(-0.158)。此外，2UL性狀分別與CW和TL兩個性狀對BW性狀的共同決定系數(shù)均是負值，表明2UL性狀與這兩個形態(tài)性狀呈負相關作用共同決定BW性狀。

VNC養(yǎng)殖群體的CL和2UW兩個性狀對BW性狀的單獨決定系數(shù)分別為0.354和0.157，其中CL性狀的單獨決定系數(shù)大于2UW性狀。CL與2UW兩個性狀對BW性狀的共同決定系數(shù)為0.423。

2.5 多元回歸方程的建立

根據(jù)表型相關系數(shù)和通徑分析結果可知，所篩選出的形態(tài)性狀對體重的通徑系數(shù)均達到顯著或極顯著水平，可以對體重進行回歸估計。羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀與體重的復相關分析如表5所示，MMW野生、TLC與VNC養(yǎng)殖群體所篩選出的形態(tài)性狀對體重的決定系數(shù)分別為0.982、0.941和0.933，與各群體所篩選出的形態(tài)性狀對體重的總決定系數(shù)相等，表明每個群體所篩選出的形態(tài)性狀均是影響體重的重要性狀，而其它性狀存在相對較小的影響。

表5 羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀與體重的復相關分析Tab.5 The multiple correlation coefficients between morphometric characters and body weight of wild and cultured populations of M.rosenbergii

羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀的偏回歸系數(shù)檢驗如表6所示，所有偏回歸系數(shù)均達到顯著或極顯著水平。以MMW野生群體的CW、2UL和2UW等3個性狀,TLC養(yǎng)殖群體的TL、CW和2UL等3個性狀,VNC養(yǎng)殖群體的CL和2UW兩個性狀分別建立羅氏沼蝦MMW野生、TLC和VNC養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀對體重的多元回歸方程：=-4.664+0.888-0.349+0.656(-CW；-2UL；-2UW)；=-3.880+0050+0279-0177(-TL；-CW；-2UL)；=-10.843+0.381+0577(-CL；-2UW)。

表6 羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀的偏回歸系數(shù)檢驗Tab.6 Coefficients test of partial regression of morphometric characters of wild and cultured populations of M.rosenbergii

羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀與體重回歸關系的方差分析如表7所示，MMW野生、TLC與VNC養(yǎng)殖群體的形態(tài)性狀對體重回歸方程的回歸關系均達到極顯著水平。

表7 羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀與體重回歸關系的方差分析Tab.7 ANOVA analysis of regression of morphometric characters and body weight of wild and cultured populations of M.rosenbergii

3 討論

3.1 自變量的確定

在多變量度量形態(tài)學的相關分析和通徑分析中，自變量的種類與數(shù)量不同，其分析結果也往往會略有差異。若考慮的種類越多或者數(shù)量越多，結果往往也越可靠，但統(tǒng)計分析時也會越復雜，難以突出重要的自變量。因此，在通徑分析時自變量的種類要求相同，數(shù)量也要求相近。本研究中野生和養(yǎng)殖群體的自變量種類是相同的，而數(shù)量也相近，每個群體數(shù)量保持在35個左右，統(tǒng)計出的結果具有一定的可靠性。羅氏沼蝦在整個生命史中雌雄個體雖然差異明顯，但雌雄個體在前期生長速度都較快，且差異不明顯，而雌雄差異主要是由于后期生長差異所引起的。本研究所用的羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體均是4月齡左右時捕獲的，雌雄個體差異不明顯。

3.2 形態(tài)性狀的統(tǒng)計參數(shù)分析

羅氏沼蝦體長、體重與其他表型形態(tài)性狀是其苗種培育和新品種選育重要的目標性狀。形態(tài)性狀的平均值、標準差以及變異系數(shù)是衡量其不可或缺的參數(shù)，特別是變異系數(shù)，它不僅可以反映性狀的變異程度，還可以評估物種的選育潛力大小。水產動物體重的變異系數(shù)普遍大于家禽類，特別是魚類和蝦類，魚類體重的變異系數(shù)一般為20%～60%，蝦類體重的變異系數(shù)與魚類相近，如池塘養(yǎng)殖4月齡的脊尾白蝦為24.39%、封閉養(yǎng)殖5月齡的日本沼蝦雄蝦為50.35%、雌蝦為45.45%、凡納濱對蝦為26.4%～27.38%、4月齡的羅氏沼蝦雄蝦為21.39%、雌蝦為20.91%等。本研究結果顯示緬甸野生、泰國和越南養(yǎng)殖群體體重的變異系數(shù)分別為151.60%、54.35%和43.78%，且每個群體內體重性狀的變異系數(shù)也大于其他形態(tài)性狀，由此可見體重性狀的選育潛力大于其他形態(tài)性狀，緬甸野生群體的體重性狀最具選育潛力，可在羅氏沼蝦生長性狀的良種培育和新品種選育中將體重性狀作為重要的選育指標。

3.3 形態(tài)性狀間相關系數(shù)分析

形態(tài)性狀間的相關系數(shù)可反映變量間相互關聯(lián)的密切程度。一般認為羅氏沼蝦體長與體重間的相關系數(shù)最大，但也有研究發(fā)現(xiàn)其他形態(tài)性狀與體重間的相關系數(shù)最大，如頭胸甲高和全長；第1腹節(jié)寬和凈肉質量；頭胸甲寬等，這可能與羅氏沼蝦性別、月齡或螯色不同等原因有關。本研究結果顯示緬甸野生和泰國養(yǎng)殖群體的頭胸甲寬與體重間的相關系數(shù)最大，越南養(yǎng)殖群體頭胸甲長與體重間的相關系數(shù)最大，前者結果與4月齡羅氏沼蝦雄蝦相同。

3.4 形態(tài)性狀對體重的通徑影響

羅氏沼蝦體重受到多個形態(tài)性狀的影響，抓住影響體重的主要形態(tài)性狀對于生產實際極具參考意義。由于初步相關分析并未考慮到外界因子對物種形態(tài)性狀間相互關系的影響，所以僅做相關分析難以深究出形態(tài)性狀對目標性狀的實際影響。通徑分析法是一種分析參數(shù)的多元統(tǒng)計技術，可以用來分析自變量對因變量的直接作用與間接影響，反映形態(tài)性狀間的本質聯(lián)系。它與回歸分析法和相關分析法的結合使用已大規(guī)模出現(xiàn)在多個領域，例如日本沼蝦雌蝦的全長、頭胸甲高和體長等5個性狀對體重影響大，而雄蝦的全長和頭胸甲高對體重影響大，可依據(jù)這些形態(tài)性狀來指導日本沼蝦實際生產。目前已發(fā)現(xiàn)對羅氏沼蝦體重的通徑系數(shù)達到顯著或極顯著水平的形態(tài)性狀有額劍長；體長、頭胸甲長和第2步足長；全長、第1腹節(jié)寬和第3腹節(jié)寬等。本研究雖然發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體的表型形態(tài)性狀與體重的相關系數(shù)均達到極顯著水平，但并非這些性狀均是影響體重的重要指標。在此情況下，相關分析需結合使用通徑分析。本研究結果顯示緬甸野生群體的頭胸甲寬、第2腹節(jié)長和第2腹節(jié)寬對體重的通徑關系達到極顯著水平，泰國養(yǎng)殖群體的全長、頭胸甲寬和第2腹節(jié)長對體重的通徑關系達到顯著或極顯著水平，越南養(yǎng)殖群體的頭胸甲長和第2腹節(jié)寬對體重的通徑關系達到極顯著水平。由此可見，羅氏沼蝦第2腹節(jié)的長和寬對體重有顯著性影響，其腹部的形態(tài)變化與體重增加主要體現(xiàn)在第2腹節(jié)長度和寬度的變化，可將這兩個性狀作為羅氏沼蝦體重選育的重要指標。

形態(tài)性狀對體重的總決定系數(shù)由性狀的單獨決定系數(shù)與性狀間的共同決定系數(shù)相加而來。本研究結果顯示3個群體所篩選出的形態(tài)性狀對體重的單獨決定系數(shù)與通徑系數(shù)大小排列順序一致，緬甸野生和泰國養(yǎng)殖群體的頭胸甲寬以及越南養(yǎng)殖群體的頭胸甲長的單獨決定系數(shù)最大，緬甸野生群體的頭胸甲寬與第2腹節(jié)寬、泰國養(yǎng)殖群體的頭胸甲寬和體長、越南養(yǎng)殖群體的頭胸甲長和第2腹節(jié)寬的共同決定系數(shù)最大，表明頭胸甲性狀和第2腹節(jié)性狀單個及兩兩組合對體重的決定程度貢獻較大。緬甸野生、泰國和越南養(yǎng)殖群體通過相關分析與通徑分析所篩選出的形態(tài)性狀對體重的總決定系數(shù)分別為0.982、0.941和0.933，表明緬甸野生群體體重98.2%的變異來源于頭胸甲寬、第2腹節(jié)長和第2腹節(jié)寬，泰國養(yǎng)殖群體體重94.1%的變異來源于全長、頭胸甲寬和第2腹節(jié)長，越南養(yǎng)殖群體體重93.3%的變異來源于頭胸甲長和第2腹節(jié)寬，每個群體剩余的變異可能來源于未知因素或隨機誤差，由此可見野生群體所篩選出的形態(tài)性狀對體重變異的影響要比養(yǎng)殖群體大。

所篩選出的自變量和因變量之間的關系密切程度通過復相關系數(shù)反映。一般而言，自變量越多，復相關系數(shù)越大。決定系數(shù)是由復相關系數(shù)的平方計算得出，其應與所篩選出的自變量對因變量的總決定系數(shù)相等。此外，只有當決定系數(shù)超過0.85時，才能確定它們是影響因變量的重要自變量。本研究結果顯示野生和養(yǎng)殖群體所篩選出的形態(tài)性狀對體重的決定系數(shù)與總決定系數(shù)相等，且決定系數(shù)均超過0.85，表明緬甸野生群體的頭胸甲寬、第2腹節(jié)長和第2腹節(jié)寬；泰國養(yǎng)殖群體的全長、頭胸甲寬和第2腹節(jié)長；越南養(yǎng)殖群體的頭胸甲長和第2腹節(jié)寬均是影響體重的重要形態(tài)性狀，其中頭胸甲寬和第2腹節(jié)長是影響緬甸野生和泰國養(yǎng)殖群體體重共有的形態(tài)性狀，而影響緬甸野生和越南養(yǎng)殖群體體重共有的形態(tài)性狀則是第2腹節(jié)寬。此外，有學者發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦“老頭蝦”的頭胸甲寬、2月齡雄蝦的額角長、4月齡雌蝦的螯長均對體重等呈負相關作用，而本研究結果顯示緬甸野生和泰國養(yǎng)殖群體的第2腹節(jié)長都對體重呈負相關作用。緬甸野生、泰國和越南養(yǎng)殖群體出現(xiàn)了所篩選性狀的差異，這是由于這些性狀屬于數(shù)量性狀，而數(shù)量性狀是由遺傳、環(huán)境和遺傳-環(huán)境互作效應共同決定的。本研究中野生群體主要受自然選擇與進化所影響，而兩個養(yǎng)殖群體都經(jīng)過了一定程度的人工選擇，所以對各群體體重有影響的形態(tài)性狀會存在一定差異。因此，在對羅氏沼蝦新品種的目標性狀進行選育時，既要考慮到不同地理野生群體的特點，又要針對性地選育相應的性狀，堅持因地制宜。

4 總結

羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體的體重性狀均有較大的選育潛力，但野生群體體重具有更大的選育潛力。羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體形態(tài)性狀間的相關系數(shù)均達到極顯著水平，全長、頭胸甲性狀和第2腹節(jié)性狀對體重的通徑系數(shù)達到顯著或極顯著水平。羅氏沼蝦野生和養(yǎng)殖群體所篩選出的形態(tài)性狀對體重回歸方程的回歸關系均達到極顯著水平。在體重性狀的實際選育和苗種培育過程中，野生和養(yǎng)殖群體均可以將頭胸甲與第2腹節(jié)相關性狀作為直接或間接的輔助選育性狀，以更加有效地提高種質保護、利用和新品種選育效果和進程。