基于地标点几何形态测量法区分不同水系野生中华绒螯蟹

为鉴别不同地理种群野生中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis),运用基于地标点法的几何形态测量学方法研究长江、黄河、辽河、瓯江、闽江及图们江中野生中华绒螯蟹头胸甲的形态特征。主要步骤为先通过地标点法提取中华绒螯蟹头胸甲上特征点的坐标值,然后进行相对扭曲主成分分析和判别分析来区分6种群中华绒螯蟹头胸甲,最后利用薄板样条分析和网格变形将头胸甲形态变异矢量可视化。结果表明:(1)主成分散点图显示各群体之间虽有部分重叠,但大体可以形成较为集中的区域;(2)网格变形图显示各群体头胸甲的形态差异主要为额刺和侧刺长度;(3)逐步判别分析中各群体的判别准确率为80%～96%,存在一定的错判风险;(4)聚类分析将6群体中华绒螯蟹聚为两支,其中长江、黄河、瓯江和闽江个体被聚为一支,辽河和图们江个体被聚为另外一支。综上,以头胸甲为研究对象的地标点几何形态测量法是区分不同水系野生中华绒螯蟹的有效手段,但仍需要结合传统形态学测量方及遗传结构分析加以辅助证实。     

池塘养殖和野生长江水系中华绒螯蟹扣蟹形态学及生化组成的比较研究

采用形态学测量和生化分析等方法,比较了野生和池塘养殖条件下长江水系中华绒螯蟹扣蟹的形态学、肝胰腺指数(HSI)、常规生化组成和脂肪酸组成。结果发现:野生和池塘养殖扣蟹的形态学特征差异较大,雌雄个体均有4个贡献较大的主成分(PC1,PC2,PC3,PC4),其中PC1的贡献率均远高于其他主成分,两者PC1分别由16和19个主要影响变量构成;所测36个形态学指标中,两群体雄蟹和雌蟹分别有25和22个形态学指标差异显著,进一步筛选判别贡献率较大的4~5个指标分别建立判断方程,综合判别准确率达95%以上;野生扣蟹的HSI、组织中总脂、躯体肌肉的16:0、18:1n9和20:4n6含量均高于池塘养殖扣蟹,后者组织中水分含量、躯体肌肉中的18:0、20:5n3和22:6n3高于前者。研究表明,野生和池塘养殖扣蟹的形态学和生化组成均存在较大差异,可以根据两群体扣蟹的形态学差异和判别方程鉴别两种扣蟹蟹种。     

基于地标点法的绥芬河绒螯蟹种群鉴定

为探究绥芬河流域野生绒螯蟹的种群现状,2017年9—11月和2018年10月在黑龙江省牡丹江市、江苏省镇江市、广西省北海市和日本兵库县的天然水域中各采集野生雌、雄绒螯蟹样本各15只,运用基于地标点法的几何形态测量学方法比较绥芬河野生绒螯蟹与以长江水系为代表的中华绒螯蟹,以及与以日本本土和我国合浦水域为代表的日本绒螯蟹的形态特征差异。研究结果表明:(1)主成分散点图显示,长江与绥芬河群体部分重叠并形成较为集中的一块区域;日本与合浦群体形成另外一块较为集中的区域;(2)网格变形图显示,各群体头胸甲的形态差异主要为额刺和侧刺长度;(3)逐步判别分析中绥芬河和长江群体仅个别样本相互误判,判别准确率为87%～93%,而合浦和日本水域野生绒螯蟹的判别准确率均为100%;(4)聚类分析先将长江和绥芬河群体聚为一支,然后将合浦和日本本土群体聚为另外一支。综上,以头胸甲为研究对象的地标点几何形态测量法将绥芬河流域野生绒螯蟹归类为中华绒螯蟹,但仍需要结合分子生物学技术加以辅助证实。     

中国长江与荷兰野生中华绒螯蟹的头胸甲形态特征比较

为鉴别长江水系与荷兰野生中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis),运用基于地标点法的几何形态测量学方法比较两群体绒螯蟹头胸甲的形态特征差异。结果表明:(1)主成分分析结果显示两群体之间无散点重叠,可以各自形成较为集中的区域;(2)网格变形图显示两群体头胸甲的形态差异主要为额刺和侧刺长度;(3)逐步判别分析中两群体的判别准确率均为100%,综合判别率较高。综上,以头胸甲为研究对象的地标点几何形态测量法可以有效区分长江和荷兰野生中华绒螯蟹。     

不同选育品系中华绒螯蟹形态特征的比较分析

以不同选育品系(“江海21”“长江1号”“诺亚1号”和“申江1号”)中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)为试验对象,通过单因素方差分析、逐步判别分析和主成分分析等方法对4个品系中华绒螯蟹的形态特征进行比较分析。结果显示：(1)单因素方差分析中,各品系雌、雄个体的32项形态特征指标均不存在显著性差异(P>0.05);(2)逐步判别分析中,各品系雌、雄个体的判别准确率普遍较低,仅为40%～70%;(3)主成分散点图显示,各品系个体之间频繁交叉出现,主成分分析难以区别各品系的雌、雄成蟹个体。综合分析结果表明,中华绒螯蟹各品系之间的形态特征差异较小,难以将形态学特征作为鉴别各选育品系的特定指标。     

雌核发育、野生及养殖牙鲆形态差异分析

通过测定牙鲆(Paralichthys olivaceus)传统形态学和现代框架结构特征数据,利用方差、聚类、主成分和判别分析等方法,分析了雌核发育牙鲆、野生牙鲆、养殖牙鲆的形态特征差异。结果显示:雌核发育牙鲆、野生牙鲆、养殖牙鲆间38个指标存在显著差异(P0.05)。雌核发育牙鲆先和野生牙鲆聚成一支,二者再与养殖牙鲆聚到一支。共得到9个主成分,表明三种牙鲆的形态差异主要体现在牙鲆鱼体纵向和头部性状指标间。雌核发育、野生、养殖牙鲆的判别准确率P1均为90%,其判别准确率P2分别为96.43%、90%、84.38%,综合判别率为90%。研究表明:方差、聚类、主成分和判别分析等方法对三种牙鲆差异分析比较有效。     

山西沁河乌苏里拟鲿形态、分子鉴定及与黑龙江群体比较

研究山西沁河水系野生乌苏里拟鲿群体、黑龙江水系野生和养殖乌苏里拟鲿群体的形态学区分,为沁河水系本土拟鲿的增殖放流提供形态学判别依据,以利于优良经济鱼类种质资源保护与合理利用。沁河拟鲿采集于山西沁河安泽段(35.91°N,112.33°E),黑龙江野生拟鲿采集于黑龙江抚远江段(48.37°N,134.25°E)、养殖拟鲿采集于抚远当地水库(48.30°N,134.27°E)养殖网箱,从形态学和分子生物学途径对山西沁河野生种群进行种属鉴定,运用方差分析和聚类分析以及判别分析研究其形态学差异。(1)15个形态学指标和其他分类性状的形态学分析、线粒体DNA的CO I、Cyt b基因以及D-Loop区的序列比对结果均表明,沁河捕获的样本鱼为乌苏里拟鲿;(2)形态学差异分析表明山西沁河野生乌苏里拟鲿与黑龙江野生及养殖乌苏里拟鲿的形态差异均较大,尤其是眼径/头长达到亚种分化水平;(3)聚类分析表明,山西沁河野生群体单独成为1支,黑龙江野生群体和黑龙江养殖群体聚为另1支;(4)筛选出4个判别贡献率较大的形态学指标,建立了3个群体的判别函数,对山西乌苏里拟鲿群体综合判别率为84.6%,逐步判别分析显示沁河野生群体与黑龙江2个群体组中心相距较远,测量值分布独立于2群之外的区域。为避免人工放流过程中的基因污染,需要放流本水域的群体子代,以保护当地特色的种质资源;建立准确率高的判别函数将有助于简便地分析放流种类是否为该水系种群繁育的后代。     

黄海、东海近海七个棘头梅童鱼地理群体的形态差异分析

对2013年采自连云港、大丰、崇明、舟山、宁德、厦门和温州的7个棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)群体共238个个体进行形态学比较研究,运用单因素方差分析、主成分分析、聚类分析和判别分析等多元统计分析方法对13项可量性状以及20项框架参数进行形态差异分析。单因素方差分析结果显示,7个地理群体之间确实存在显著性差异;主成分分析得到的4个主成分对不同群体间总差异的贡献率分别为53.131%、9.328%、4.249%和3.406%,累积贡献率为70.113%,躯干部最能用以区分不同的地理种群;主成分分析和聚类分析结果基本一致,认为7个棘头梅童鱼地理群体在形态上不存在明显的南北分化现象;通过判别分析得到14个比例变量并构建判别函数,将7个群体的数据代入函数,得到群体的综合判别率为85.3%,判别准确率P1为62.5%~96.7%(群体判别正确的尾数/群体的实际尾数),P2为78.1%~90.6%(判别正确的尾数/判入该群体的尾数),舟山群体由于其特殊的地理因素,判别准确率较低(P1=62.5%,P2=78.1%)。本研究为棘头梅童鱼地理种群判别、种质资源保护以及良种选育等提供了基础的形态学数据。     

缢蛏7群体的形态差异与判别分析

运用多变量形态度量学分析方法,对我国沿海庄河、汉沽、海阳、盐城、崇明、宁波、漳州7个地理群体缢蛏的12个形态性状进行了形态差异研究。聚类分析和主成分分析结果表明,汉沽群体和海阳群体首先与庄河群体聚类,之后依次与崇明群体和盐城群体聚类,最后与宁波和漳州群体聚为一支。主成分分析构建了3个主成分,其贡献率:主成分1为36.28%,主成分2为22.23%,主成分3为12.72%,累积贡献率为71.23%。判别分析结果表明,7群体间形态差异显著(P<0.01)。建立7群体缢蛏的判别函数,其判别准确率P1为66.67%~86.67%,P2为68.96%~100%。7群体的综合判别率为77.93%。     

中华绒螯蟹2龄早熟、晚熟选育群体和非选育群体蟹种免疫性能的比较

免疫性能是评价中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis,以下简称河蟹)蟹种质量的重要指标,采用攻毒实验和非特异免疫指标测定方法,以常规养殖未经遗传选育的养殖群体蟹种为对照组,评价了河蟹2龄早熟、晚熟选育群体第2代(G2)扣蟹的攻毒成活率和非特异性免疫指标。结果显示:(1)嗜水气单胞菌攻毒注射后,整体上未选育组扣蟹的死亡率略高于两选育群体,但是雌雄个体间具有一定的性别差异,2龄晚熟群体雄蟹和2龄早熟群体雌蟹攻毒后死亡率分别最低;(2)就肝胰腺中非特异性免疫指标而言,无论雌蟹还是雄蟹,2龄早熟群体肝胰腺中的碱性磷酸酶(ALP)活性显著高于对照组(P0.05),酸性磷酸酶(ACP)活性显著高于2龄晚熟组(P0.05);此外,两个选育组雄体肝胰腺中的总抗氧化能力(T-AOC)和过氧化物酶(POD)活性均显著高于对照组,2龄早熟G2雌体肝胰腺中的丙二醛(MDA)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)均显著高于其它两组雌体;(3)就血清中非特异免疫指标而言,无论雌蟹还是雄蟹,2龄早熟G2扣蟹血清中的ACP活性均显著高于对照组,2龄晚熟G2扣蟹血清中的谷胱甘肽还原酶(GR)活性均显著低于其它两组扣蟹,此外,2龄早熟G2雌蟹血清中的γ-谷氨酰转移酶(γ-GT)和T-AOC活性均显著高于2龄晚熟G2。综上,两个选育群体子二代扣蟹具有较强免疫性能及抗病力,其中2龄早熟群体扣蟹的免疫性能和抗氧化能力略强于2龄晚熟选育群体。     

中国沿海长蛸群体形态性状的差异

中国海域跨度大,生态环境差别显著,栖息在不同地理位置的长蛸群体在形态特征上存在差异。实验采用主成分分析、判别分析、单因素方差分析及逐步判别分析的多元分析方法对中国沿海长蛸11个自然群体的14个形态指标进行了综合分析,并建立了群体判别函数。结果显示,长蛸腕式为1234,腕间膜式为ABCDE。主成分分析构建了2个主成分,累计贡献率达66.067%。主成分1主要包括胴宽/体长、头宽/体长、漏斗后部长/体长3个参数,累计贡献率达36.979%;主成分2主要包括体质量/体长、胴背长/体长、漏斗前部长/体长3个参数,累计贡献率达29.088%。基于主成分散点图可以清晰区分澎湖群体与其他群体。依据判别函数,群体综合判别准确率为60.40%。单因素方差分析显示,腕吸盘数目在澎湖群体与其他群体之间存在显著差异。聚类分析显示,11个群体中北方5个群体与宜兰群体先聚为一支,再与嵊泗、南麂岛、连江3个南方群体聚成一支,之后与澎湖群体聚成一支,泉港群体单独聚成一支。研究表明,北方5个群体间形态相似度较大,且与南方群体差异显著;澎湖和泉港群体与其他群体之间存在较大的形态差异。中国沿海11个长蛸群体在形态上存在一定地域差异性,形态多样性较高。     

罗氏沼虾开放和闭锁核心育种群生长和存活性能分析

开放核心育种体系可增加核心群体的选择强度,进而增加育种目标性状的遗传进展。本研究以罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)为研究对象,向闭锁核心群(closed nucleus population,NP)内引入扩繁群(multiplier population, MP)个体,构建两个杂交群体(正交群体NP/MP,反交群体MP/NP),并以闭锁核心群(NP/NP)为对照,应用线性混合效应模型(linear mixed effects model, LME)和广义线性混合模型(generalized linear mixed model, GLMM)对不同群体收获体重和存活率的估计边际均值进行比较,评估在虾类选择育种中构建开放核心育种体系的可行性。结果显示:(1) NP/NP、MP/NP和NP/MP群体的收获体重估计边际均值分别为45.83 g、49.57 g和46.62 g;与NP/NP群体相比, MP/NP和NP/MP群体分别提高了8.16%和1.72%。(2) NP/NP、MP/NP和NP/MP群体的存活率估计边际均值分别为72.92%、68.04%和66.55%;与NP/NP群体相比,MP/NP和NP/MP群体分别降低了6.69%和8.74%。综上所述,在罗氏沼虾核心群中引入扩繁群个体,构建开放核心育种群体,可以有效地增加收获体重的遗传进展;同时在制定选择指数时,应加大存活性状的权重,选择生长和存活性能均优良的家系生产扩繁群体,导入闭锁核心育种群,构建生长和存活性能均优良的开放核心育种群。     

中国近海9个小黄鱼群体的形态学比较研究

对2005年-2010年采自渤海、黄海和东海海域的9个小黄鱼（Larimichthys polyactis）群体共208个个体进行了形态学比较研究,运用主成分分析、判别分析、聚类分析和单因子方差分析等多元统计分析方法对9个小黄鱼地理群体的20个量度特征和8个分节特征进行分析。结果显示,判别分析的综合判别率为73．6％。其中东海（宁波）群体判别率最高（86．4％）;黄海SY4群体判别率最低（54．3％）。主成分分析、聚类分析和单因子方差分析结果一致,均显示渤海群体与黄海、东海群体间存在一定程度的分化。     

Can genetic diversity be maintained during mass selection of the Chinese mitten crab,Eriocheir sinensis?

The Chinese mitten crab (Eriocheir sinensis) is an important aquaculture species and food source in Eastern Asia. This study assesses the changes in genetic diversity in successive generations of early‐ and late‐maturing strains of E. sinensis using 30 microsatellite markers with high polymorphism. The mean average number of alleles (N) in the founder population (G0), first generation (G1), second generation (G2) and third generation (G3) of the early‐maturing strain were 18.367, 14.800, 16.400 and 16.533, respectively; while in late‐maturing strain the values were 18.500, 16.267, 14.367 and 16.533 respectively. Likewise, there was a slight decline in average allelic richness (R_s) in the three successive generations. In both strains, the mean observed heterozygosity (H_o) remained relatively constant for the early‐maturing strain and the values were 0.655, 0.667, 0.685 and 0.705, respectively; and for the late‐maturing strain these were 0.665, 0.672, 0.688 and 0.702 respectively. Similarly, the expected heterozygosity (H_e) remained constant, ranging from 0.823 to 0.854. There was a decrease in effective population sizes (N_e) of the early‐maturing strain with successive generations: values were 492.2, 35.0, 134.7 and 193.2, respectively; while the values in the late‐maturing strain were 1268.5, 75.6, 111.5 and 97.2 respectively. All pairwise population distances were very close in both strains. In conclusion, these results suggest that mass selection of E. sinensis did not significantly diminish genetic diversity although there was a decline for the N_e. Therefore, it is important to maintain sufficient broodstock numbers and a large effective population when following a selective breeding programme.     

长江口及邻近海域4个不同地理群体凤鲚矢耳石形态差异

为探明相邻海域凤鲚（Coilia mystus）群体间的差异性，分别采集江苏吕四（吕四群体）、上海崇明（崇明群体）、浙江舟山（舟山群体）和浙江温州（温州群体）邻近海域的凤鲚共240尾。以凤鲚矢耳石为研究对象，利用耳石测量法和耳石框架法获得21个测量参数，通过公式转化为20个形态指标数据，并进行多元统计分析。非参数检验显示4个群体间14个形态指标具有显著性差异（P<0.05）；应用主成分分析构建了7个反映耳石形态特征的主成分，累计贡献率为81.79%，结果显示不同群体耳石的整体形态相似，各群体间的耳石形态差异主要体现在局部的框架形态指标；利用贡献率最大的9个形态指标构建了4个群体的判别方程，温州群体的判别准确率最高，为96.7%，其次是崇明群体（66.7%）、吕四群体（60.0%）和舟山群体（58.3%）；聚类分析表明崇明和舟山群体距离最近，其次为吕四群体，与温州群体距离最远。结果表明，崇明、舟山和吕四群体间矢耳石形态差异较小，而温州群体与这3个群体的差异最大，可单独确立为一个生态群体。可见，短距离洄游性凤鲚不同群体间耳石形态差异大小与群体地理阻隔程度相关。     

三疣梭子蟹4个野生群体形态差异分析

通过对鸭绿江口、莱州湾、海州湾、舟山4个野生群体的三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)14项生物学外部形态性状的测量,采用多元分析方法对其进行比较分析。聚类分析结果表明,海州湾、舟山2个群体形态最为接近,鸭绿江口和莱州湾2个群体形态较为接近。对样本所属群体进行判别分析,4个群体雌蟹的综合判别率为87.0%,其中海州湾最低,为80.0%;莱州湾最高为92%。4个群体雄蟹的综合判别率为80.8%,其中海州湾最低,为72.0%;鸭绿江口最高,为96%。并建立4个群体各自的判别函数公式。通过对16项形态比例参数进行单因素方差分析,找到了4个群体间存在显著差异的形态比例参数。3种分析结果均认为,4个群体三疣梭子蟹在形态上已产生一定程度的差异,但所有的差异均未达到亚种水平,需要多项参数综合判别才能将4个群体的三疣梭子蟹区分开。     

基于年龄结构的中华鲟资源量估算方法

根据长江中的中华鲟亲鱼捕捞数据的年龄结构,推算不同年龄段中华鲟亲鱼进入长江参与繁殖的占比,首次将长江和海洋中的中华鲟同时纳入估算模型进行计算,构建了一套估算中华鲟资源量的新方法。稳态计算结果显示,在葛洲坝截流前,长江中每年有效补充量为1 882尾,长江和海洋中育龄(雌:13~34龄,雄:8~27龄)总资源量为32 260尾,其中雄鱼15 310尾,雌鱼16 950尾,每年在长江中参与繁殖的中华鲟新老股群之和(1 727尾)占总资源量的比例约5%。计算得出葛洲坝截流后长江中的中华鲟产卵繁殖容量仅为截流前的6.5%,1981年葛洲坝截留造成68%~80%的1980年老股群被阻隔在上游。结合葛洲坝截流后的捕捞数据推算了1981年后长江和海洋中的中华鲟资源量变迁过程。计算结果与捕捞数据反映的趋势一致,证明模型可靠有效。研究表明,葛洲坝截流后,随着捕捞量的减少,长江中的繁殖群体数量上升,1990年左右达到峰值(约2 200尾),随后迅速下降,2010年为170尾左右。葛洲坝截流后中华鲟产卵繁殖环境容量的大幅下降是近年来中华鲟资源量急剧下降的重要原因。     

长江鲟类资源现状及保护

归纳了白鲟、长江鲟、中华鲟近40年自然资源量变化情况,统计了长江鲟和中华鲟人工增殖放流数据,评估了增殖放流成效。因物种特性和分布的差异,放流无效的原因迥异。过度捕捞使人工放流长江鲟在放流后6个月之内难逃被“误捕”,而中华鲟放流数量不足及长江和近海过度捕捞导致中华鲟人工增殖放流的贡献甚微,其结果是长江鲟和中华鲟增殖放流均无法达到自然繁殖群体的补充水平。本文探究了近40年来白鲟、中华鲟和长江鲟在保护、管理和决策上存在的误区和不足,提出在生态大保护的背景下,(1)应编制和实施《长江鲟拯救行动计划》优先项目;(2)应以《中华鲟拯救行动计划》为指引,在就地保护、迁地保护和遗传多样性保护方面提出更具有可操作性的优先计划;(3)应设立中华鲟和长江鲟物种拯救行动计划专项,对现有涉栖息地或保护区生态补偿项目进行优化整合。唯有以恢复长江鲟和中华鲟自然繁殖为核心,才有望延续和恢复其自然种群,实现人与自然的和谐共处,推动长江流域社会经济绿色可持续发展。