不同地理种群泥蚶的形态差异与判别分析

泥蚶(Tegillarca granosa Linnaeus)为印度椢魈洋海域的广温广盐性贝类,在我国主要分布于山东以南沿海,是我国沿海滩涂的主要经济养殖贝类.有关泥蚶人工育苗、繁殖与生长和生理生化等方面的研究已有较多报道[1-9],但种内形态特征的地理变异未见报道.本文利用多变量形态度量学方法对我国山东、浙江、广西和韩国4个地理种群泥蚶的形态变异进行了比较研究,探讨了泥蚶种内的形态变异特点与地理分化规律、并建立判别函数,为泥蚶地理种群的识别、种质保护和良种选育提供理论依据.     

五种蚌的形态变异与判别分析

运用多变量形态度量学方法，采用6个形态性状对褶纹冠蚌、三角帆蚌、圆背角无齿蚌、椭圆背角无齿蚌和球形无齿蚌5种蚌的种间以及地理种群间的形态变异进行了研究。主成分分析构建了2个主成分，第一主成分受4个性状的影响，贡献率为54.17%；第二主成分受1个性状的影响，贡献率为34.08%。主成分分析和聚类分析表明，褶纹冠蚌与三解帆蚌形态相近，随圆背角无齿蚌与球形无齿蚌外形相拟。方差分析和t检验表明，褶纹冠蚌和三解帆蚌的不同地理种群分别表现出形态上变异。建立了5种蚌的判别函数，三角帆蚌和圆背角无齿蚌的判别准确率均为100%，褶纹冠蚌、椭圆背角无齿蚌和球形无齿蚌的判别准确率依次为98.92%、86.36%和96.88%，总判别准确率为97.83%。     

四种不同引进群体的凡纳滨对虾种虾形态差异性分析

种虾资源的好坏影响着整个凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)产业的发展,从国外引进不同的种虾群体可以在一定程度改善我国的种虾资源。本研究以凡纳滨对虾种虾(所选种虾均为雌虾,在12~15月龄之间)为研究对象,运用聚类分析、主成分分析和判别分析等方法对4种不同来源的引进群体(PRIMO群体、SIS群体、厄瓜多尔群体和API群体)进行形态差异比较分析。结果显示,各性状的变异系数除了体质量外,其他均低于15.000%。单因素方差分析结果显示,在10个性状的比例参数中,头胸甲宽/头胸甲长和腹部宽/腹部长在4个种虾群体中无显著差异。聚类分析结果显示,PRIMO与SIS群体形态差异最小,与厄瓜多尔和API群体的趋异程度逐渐增加。主成分分析构建了4个主成分,累积贡献率为88.861%,其中,主成分1、2、3和4的贡献率分别为32.606%、23.982%、17.569%和14.704%。判别分析建立了4种不同来源的引进群体的判别函数,判别准确率P1为33.3%~67.1%,P2为30.8%~69.5%,综合判别准确率为52.1%。4个凡纳滨对虾种虾群体在某些性状比例参数上差异显著,在一定程度上产生了形态差异,但尚未达到亚种水平。     

斑节对虾4个地理种群自交与杂交F1的形态特征分析

为研究三亚(S)、泰国(T)、印尼(Y)和非洲(F)4个斑节对虾地理群体的形态亲缘关系,实验运用多元分析方法,采用8个测量性状4个斑节对虾地理群体杂交与自交的10个F1形态进行了比较研究。方差分析结果显示,三亚和非洲杂交SF(S♀×F♂)与泰国和非洲杂交TF(T♀×F♂)的F18个性状无显著性差异(P>0.05),但与以S、T、Y为亲本的7个杂交与自交F1间存在显著差异性(P<0.05)。斑节对虾形态特征主成分分析,共构建了2个主成分,累积贡献率为72.54%。主成分1主要反映了斑节对虾第三腹节长(TSL)、第二腹节长(SSL)、第六腹节长(SISL)和头胸甲宽(CW)特征,方差贡献率48.15%;主成分2反映了体长与头胸甲长的变化,方差贡献率24.39%。10个F1辨别准确率较低。聚类分析结果显示,ST(S♀×T♂)、TS(T♀×S♂)、TT(T♀×T♂)的F1形态距离最近,首先聚为一支,SF、TF、YF(Y♀×F♂)的F1形态距离较近,聚为另一支。     

海阳和烟台近岸口虾蛄群体的形态比较

于2017年4月,分3次采集山东海阳和烟台近岸的口虾蛄(Oratosquilla oratoria)样本,采用传统形态学直线测量的方法获取样本的11项形态学指标,运用独立样本t检验、CD检验、主成分分析和判别分析等统计方法,比较其15项比例性状指标。独立样本t检验和CD检验显示,海阳群体比烟台群体体型更细长,烟台群体的头胸甲、尾部和第2颚足在整体体型中占比较大,而海阳群体的腹部占比较大。2个群体在头胸甲部、胸节、尾部和第2颚足的掌节4个部位上形态差异显著(P<0.01),但尚未达到亚种水平(CD<1.28),为种内不同地理群体间的形态差异。主成分分析发现,雌性群体和雄性群体均分别构建了3个主成分,累计贡献率分别为87.571%和83.156%。而海阳和烟台群体在横向体型因子方面差异明显。通过判别分析,建立口虾蛄群体的判别函数式,综合判别准确率为74.0%。研究表明,口虾蛄具有雌雄二态性,烟台和海阳群体成体形态差异明显,雄性个体差异更为显著。     

达氏鳇、施氏鲟及其杂交种(施氏鲟♂×达氏鳇♀)形态差异与判别分析

采用形态学和多变量形态度量方法,对养殖施氏鲟(Acipenser schrenckii)、达氏鳇(Huso dauricus)及其杂交种(大杂交)(达氏鳇(♀)×施氏鲟(♂))的形态差异和判别进行了分析。结果表明:(1)养殖施氏鲟、达氏鳇及大杂交头部形态差异明显,口唇形状、吻须形状及长度、鳃盖膜形态差异显著。在7项可数性状中,大杂交胸鳍、侧骨板、腹骨板和鳃耙数偏母本性状(HI>55),臀鳍条数明显地偏父本性状(HI<55),背骨板数偏离双亲性状,背鳍条数为中间性状。可数性状的平均杂交指数为74.97,总体上偏向于母本。可数性状中鳃耙数可作为判断三者所属的指标;(2)单因子方差分析显示,大杂交与施氏鲟有5个比例性状存在显著差异(P<0.05),与达氏鳇有4个比例性状存在显著差异(P<0.05);(3)聚类分析表明,大杂交与达氏鳇在外观形态上更为近似,二者聚在一枝,然后与施氏鲟聚集;(4)主成分分析构建了4个主成分,其贡献率分别为41.429%、37.809%、7.869%和5.790%,累积贡献率为92.896%,主成分分散图表明大杂交在形态差异上独立于施氏鲟和达氏鳇;(5)采用逐步判别分析获得5个比例性状构建了区分上述三个种的判别函数,判别函数预测分类总体准确率达96.67%,其中对大杂交的判断准确率达100%。研究认为,杂交鲟在形态上较接近于其母本达氏鳇,但可以通过形态判别分析将大杂交与母本达氏鳇和父本施氏鲟进行区分判别。     

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。     

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。     

三个不同品系中华鳖形态差异分析

通过测量中华鳖(Pelodiscus sinensis)淮河品系(3龄)、黄河品系(8月龄)和日本品系(8月龄)的10项形态参数,对不同品系和性别的形态差异进行分析。主成分分析表明,3个品系4个主成分的累计贡献率为80.5%,其中第1主成分是中华鳖的体型因子,贡献率最大,3个品系的形态差异主要体现在体型上。通过逐步判别法建立了3个品系的判别函数,淮河、黄河和日本品系的判别准确率分别为91.7%、75.0%和73.8%,淮河鳖的形态与其他品系的中华鳖存在较大的差异。3个品系中不同性别的判别分析显示,淮河品系中华鳖雌雄判别准确率也较高,综合判别率为88.3%,判别效果最好,建立的判别函数可初步用于不同品系不同性别中华鳖的鉴定。中华鳖形态特征的差异分析为今后中华鳖种质资源鉴定和新品种(系)的选育提供了参考依据。     

傅里叶分析在江鳕矢耳石形态中的应用

为了验证傅里叶矢耳石分析在江鳕群体鉴别中的有效性,对3个江鳕群体矢耳石傅里叶描述子分别进行判别分析、主成分分析和聚类分析。判别分析数据显示,3个群体的判别成功率为96%,判别函数散点图显示,3个群体分离较清晰,仅有少量重叠;主成分分析中,特征值大于1的15个主成分的累计贡献率为94.354%,其中第一个主成分的贡献率为20.718%;聚类分析中,多布库尔河群体和松叶湖群体关系较近,聚为一支。本研究的试验结果证实了傅里叶矢耳石分析进行江鳕群体鉴别的有效性。     

长江口及邻近海域凤鲚4个不同地理群体的形态差异

为研究长江口及其邻近海域凤鲚(Coilia mystus)群体的形态差异,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)近岸海域的凤鲚共160尾,测量获得了11个传统形态可量性状和19个框架结构数据,将其转化为29个形态比例指标,并进行了多元统计分析。非参数检验分析表明:除吻长/体长以外,凤鲚4个群体其它性状比例均存在显著性差异(P<0.05);主成分分析构建了7个反映形态特征信息的主成分,其中主成分1、主成分2和主成分3的贡献率分别为44.27%、16.31%和8.36%,累计贡献率为68.94%,结果显示,影响4个群体形态差异的主要因素是凤鲚躯干部和尾部。判别分析利用贡献率最大的8个参数构建了4个群体的判别方程,温州群体的判别准确率最高,达90.0%,其次是吕四群体(87.5%)、崇明群体(67.5%)和舟山群体(60.0%),综合判别准确率为76.3%。聚类分析发现,崇明群体和舟山群体距离最近,最先聚为一组,后与吕四群体汇为一大组,而温州群体单独聚成一组。研究认为:崇明群体形态与舟山群体最为接近,与吕四和温州群体有显著差异(P<0.05)且差异性逐渐增大。     

不同投喂方式对鳙形态特征的影响

为分析不同投喂方式对鳙形态特征的影响,本研究采用了传统形态度量法和框架分析法构建了31个反映体型的形态比例性状,运用单因素方差分析、聚类分析、主成分分析和判别分析等统计方法对4种投喂方式下,施肥(组A)、施肥+1/2投饲(组B)、施肥+投饲(组C)、投饲(组D)总共56尾鳙的这些性状进行分析比较。方差分析结果显示,不同处理组间头高/体长、4–6/体长、5–6/体长、5–8/体长等7个比例性状无显著差异,其他24个性状差异显著,但头长/体长在组A、组C和组D中无显著差异。聚类分析结果显示,不同处理组分成2支,其中组A单独聚为一支,而组B、组C和组D共同聚为一支。主成分分析构建了7个主成分,累计贡献率达到了94.6%,其散点图显示,组B、组C和组D部分样本重叠在一起,与组A完全分开。以Bayes逐步判别分析方法选用了6个判别效果较好的比例性状,建立了4个种群的判别函数,不同处理组鳙判别准确率分别为92.7%、87.5%、64.3%和87.5%,说明了本结果的可靠性。结果表明,投饲养殖方式下鳙形态特征发生显著变化,但头部相关的主要比例性状无显著差异,头部至背鳍躯干部距离显著增大,形成了头部偏小的假象。本研究首次以数据结果阐释投饲养鳙仍符合人们喜食的大鱼头特征,为该养殖技术奠定了理论基础。     

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。     

不同地区克氏原螯虾群体的形态多样性分析

运用3种多元统计方法,对江苏、安徽、山东和湖北4个不同地区克氏原螯虾(Procambarus clarkii)野生群体的13个形态比例参数进行比较研究。聚类分析结果显示,山东和江苏2个克氏原螯虾群体之间的形态最为接近,而与湖北和安徽群体间趋异程度逐渐增大。主成分分析中,雌性群体贡献率分别是主成分1为46.104%、主成分2为25.375%、主成分3为10.830%,累积贡献率为82.309%;而雄性群体贡献率分别是主成分1为50.611%、主成分2为26.365%、主成分3为8.623%,累积贡献率为85.599%。判别分析中,雌体准确率P1为70.6%～100.0%,P2为52.9%～100.0%,综合判别率为87.6%;雄体准确率P1为66.7%～100.0%,P2为66.7%～100.0%,综合判别率为92.1%。研究结果表明,不同地区克氏原螯虾群体间已经产生了一定程度的形态差异,且主要表现在头胸甲部和腹部的性状上,但这些差异尚未达到亚种水平,需多项参数综合分析才能进行不同群体间的辨别。     

Use of microsatellite DNA and amplified fragment length polymorphism for Cherry salmon (Oncorhynchus masou) complex identification

Formosa landlocked salmon (Oncorhynchus masou formosanus), an endemic, critically endangered subspecies of Cherry salmon (Oncorhynchus masou) complex, is only found in Taiwan. Because the eyed eggs and ungutted carcasses of Pacific salmons (genus Oncorhynchus) are imported for aquaculture and food to Taiwan from overseas every year, the requirement for preventing illegal trade or accidental commercial imports to avoid unwanted fish from contaminating the gene pool of Formosa landlocked salmon and infect them with diseases is critical for the conservation of Formosa landlocked salmon. Traditional morphology‐based species identification is impossible for salmon eggs and larvae that lack clearly defined morphological features. In the present study, the genetic differences among four subspecies (Oncorhynchus masou ishikawae, O. masou subsp., Oncorhynchus masou masou and O. masou formosanus) of Cherry salmon complex were determined from microsatellite DNA and amplified fragment length polymorphism analyses. We successfully generated a genetic marker to aid traditional taxonomy and investigate the integrity of the current taxonomic status among members of Cherry salmon complex. Use of molecular markers, in combination with traditional morphological identification, is a promising tool for identifying four closely related subspecies of Cherry salmon complex.     

长江主要一级支流中华倒刺鲃形态差异比较

采用传统形态学和框架分析法,运用单因素方差分析、聚类分析、主成分分析和判别分析4种多元分析方法对嘉陵江、赤水河、清江3个中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis)种群288尾样本的30个形态比例性状进行比较研究.结果表明,3个种群的全长/体长、叉长/体长、体宽/体长等29个性状差异显著(P＜0.05);聚类结果显示,嘉陵江种群与赤水河种群首先聚为一类,认为嘉陵江种群与赤水河种群形态最为相似;主成分分析构建了8个主成分,累计贡献率为62.93％;以Bayes逐步判别分析方法选用16个判别效果较好的比例性状建立了3个中华倒刺鲃地理种群的判别函数,综合判别率达到99.31％.研究结果显示,嘉陵江种群与赤水河种群形态较为相似,而两者与清江种群形态差异较大.本研究从形态特征上为长江上游中华倒刺鲃种群的划分提供了科学依据.     

斑尾刺虾虎鱼和黄鳍刺虾虎鱼的形态学、遗传学比较

利用传统形态学、耳石形态学和线粒体DNA(mtDNA)部分片段作为标记方法,研究了斑尾刺虾虎鱼和黄鳍刺虾虎鱼的种间差异。结果显示,两种间的第二背鳍鳍棘数、第二背鳍鳍条数、臀鳍鳍棘数、臀鳍鳍条数和脊椎骨数无交叠现象;量度特征的主成分分析的结果显示,第一主成分的贡献率达到52.101%,主要反映了鱼体体型的比例,其中与躯干后部特征的相关性最高;依据判别函数的综合判别准确率为100%;单因素方差分析显示两种虾虎鱼除吻长、上颌长等头前部指标及与尾部长度相关指标之间的差异不显著外,其余各指标均存在显著性差异。耳石傅立叶分析的结果与量度特征分析的结果类似,主成分分析的结果显示,第一主成分贡献率为12.181%,主要反映了耳石背侧和前后缘的形状特征;依据判别函数的群体综合判别准确率为100%。对两种虾虎鱼线粒体DNA的D-loop、COⅠ、16S rRNA和12S rRNA片段序列进行比较分析,基于K-2P模型计算得到两种虾虎鱼种间遗传距离均显著大于种内遗传距离;以六丝钝尾虾虎鱼作为外群,结合GenBank上下载的刺虾虎鱼属其他种类的同源序列构建的系统树均显示两种虾虎鱼分别聚类,遗传差异显著。     

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%。     

3个单齿螺地理群体形态差异分析

运用多变量形态度量学方法,采用8个量度特征对大连、舟山和厦门3个单齿螺（Monodonta labio）地理群体的形态差异进行分析研究.聚类分析和主成分分析结果表明,舟山群体和厦门群体形态最为接近,大连群体趋异程度最大.主成分分析得出了3个主成分,其贡献率主成分1为57.49％,主成分2为18.80％,主成分3为10.40％,累计贡献率为86.69％.通过判别分析,建立了3个地理群体的判别函数,其判别准确率P1为63.16％ ～ 81.82％,准确率P2为60.00％ ～81.82％,综合判别率为74.13％.3个地理群体间最大差异系数为0.191 8～0.945 7,均小于1.28.多元分析结果表明,3个地理群体的形态特征之间有一定程度的差异,但差异尚未达到亚种水平.     

大鹏澳海湾养殖生态环境的化学计量分析

根据2008 2009年在深圳大鹏澳养殖海域周年4个季节的生态环境调查数据,采用化学计量学方法(主成分分析、系统聚类分析和分类主成分分析)研究了大鹏澳养殖海域生态环境的时空变化。结果表明,第一主成分以海水温度、盐度、海水营养盐中的无机三氮、硫化物、叶绿素a(Chla)和颗粒有机物(POM)等为特征,表征了大鹏澳海洋生态环境主要受气候和水文因素的影响;第二主成分以海水磷酸盐(PO4-P)和沉积物硫化物为特征,与网箱养殖自身污染效应有关;第三主成分以海水溶解氧(DO)和化学需氧量(CODMn)为特征,与养殖生物耗氧代谢活动有关;第四主成分以沉积物有机质为特征,与养殖贝类的生物沉降作用有关。该养殖海域生态环境的时空分布特征主要受亚热带季风气候和养殖活动的空间布局及其季节周期性养殖生产的共同影响。