山东沿海不同地理群体菲律宾蛤仔形态变异分析

邹琰，李莉，王英俊，吴莹莹，刘童，宋爱环，刘洪军

（山东省海洋生物研究院 青岛市海洋生物种质资源挖掘与利用工程实验室，山东 青岛 266104）

菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum 营养价值高，味道鲜美，深受人们的喜爱，是重要的海产经济贝类。近些年，随着菲律宾蛤仔养殖及附属产业的发展，“南苗北养”现象十分普遍，影响了菲律宾蛤仔野生群体间的遗传多样性结构[1,2]。

从外观或表型性状分析群体间的遗传变异是最直观和便捷的方法。目前，对菲律宾蛤仔遗传多样性的研究主要集中在同工酶标记[3-5]、微卫星标记[5-8]、AFLP 标记[9,10]、16S rRNA 和COI 基因[11]和线粒体[12]等，有关不同地理群体菲律宾蛤仔的形态变异分析较少[13,14]。本研究通过测量山东省不同地区菲律宾蛤仔形态性状指标与生长指标，计算各群体的形态指标，采用方差分析、主成分分析和聚类分析等统计学方法，探讨山东沿岸不同地理群体菲律宾蛤仔的形态变异与地理分化特点，以期为菲律宾蛤仔原种保护和良种选育提供科学依据和数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

本实验分析了7 个菲律宾蛤仔野生群体，分别采自滨州无棣（WD）、烟台八角（BJ）、烟台牟平（MP）、烟台蓬莱（PL）、威海乳山（RS）、青岛丰城（FC）和青岛七沟（QG）（图1），共765 个个体。样品在实验室暂养后，进行生物学测量。

图1 菲律宾蛤仔样本材料来源Fig.1 Origins of wild 7 populations（groups）of Manila clam Ruditapes philippenarum

1.2 形态性状指标及生长指标测算

分别随机选取各群体实验蛤50 枚，用游标卡尺测量壳长（SL）、壳高（SH）和壳宽（SW）指标，精确到0.01mm。用电子天平称量实验蛤仔总体重（WB）、软体部重（WF）、壳重（WS），精确到0.01g。生长指标包括壳重指数、壳宽系数和肥满度三个指标，计算公式如下：

1.3 统计分析

以各性状指标与壳长的比值作为菲律宾蛤仔形态指标[18]，以消除菲律宾蛤仔规格对形态指标的影响。5 个指标分别为壳高/壳长（SH/SL）、壳宽/壳长（SW/SL）、壳宽/ 壳高（SW/SH）、总体重/ 壳长（WB/SL）和软体重/壳长（WF/SL）。按Mayr 方法[19]计算变异系数。采用Microsoft Excel 和SPSS 软件统计分析形态学性状数据。使用NCSS 2007 统计软件的欧氏距离的最短距离法进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 性状指标差异

由表1 可知，7 个群体菲律宾蛤仔性状指标中，牟平群体的除壳长略小于蓬莱群体外，壳高、壳宽、总体重、软体重指标均大于其他群体。烟台八角的菲律宾蛤仔群体各项指标均最低。

表1 菲律宾蛤仔不同地理种群的形态性状测量（平均值±标准差SD）Tab.1 Morphological traits of geographically different populations of Manila clam R.philippinarum（Mean ± SD）

2.2 生长指标差异

壳重指数反映贝壳的厚度，7 个群体中七沟群体数值最大，贝壳最厚,其后依次是无棣群体、丰城群体、八角群体、乳山群体、牟平群体和蓬莱群体；壳宽系数反映贝壳的隆起程度，其中牟平群体数值最大，隆起程度较高，“凸”形明显，其次是七沟群体、八角群体和蓬莱群体；壳宽系数最低的乳山群体壳型则稍显狭长；肥满度指数是反映蛤仔经济价值的主要指标。由表2 可知，乳山群体和无棣群体的软体部最肥，其次蓬莱群体。青岛七沟群体软体部最瘦。

表2 菲律宾蛤仔不同地理群体主要生长性状指数Tab.2 Main growth trait indices of geographically different populations of Manila clam R.philippinarum

2.3 群体形态指标变异分析

由表3 可知，菲律宾蛤仔的壳高明显小于壳长，而青岛丰城群体壳高/壳长最小，壳型较狭长；烟台八角群体的值最高，壳型较圆，这与其壳长最小的测量结果相对应。乳山群体壳宽/壳长数值最小，贝壳隆起程度低，烟台牟平群体的值最大，贝壳隆起程度高，壳型较“凸”。在5 个指标中，7 个菲律宾蛤仔群体的总重/壳长、软体重/壳长两个指标变异系数都超过了10%，其中烟台蓬莱群体的软体重/壳长的值已超过了35%，达到37.6%，说明菲律宾蛤仔群体内之间这两个指标存在着广泛的变异。5 个指标的变异系数均小于1.28，说明7 个群体间差异仍为种群间差异。

表3 菲律宾蛤仔7 个群体的形态指标统计Tab.3 Variations in individual characteristic morphological traits among 7 populations of Manila clam R.philippinarum

2.4 群体形态指标方差分析

对5 个形态指标的单因子方差分析可知（表4），群体间5 个形态学指标的差异极显著（P＜0.01），因此，可用形态指标鉴别地理群体。

表4 菲律宾蛤仔7 个群体形态性状的方差分析（α=0.01）Tab.4 ANOVA analysis of 5 morphological parameters among 7 geographical populations of Manila clam R.philippinarum（α=0.01）

2.5 群体形态指标主成分分析

通过主成分分析（表5），获得了决定菲律宾蛤仔群体间形态差异的两个主要成分：第一主成分主要由壳宽/壳长、总重/壳长、壳宽/壳高决定，贡献率为57.36%；第二主成分主要由软体重/壳长决定，贡献率为38.32%，两者的累计贡献率达到了95.67%。

表5 菲律宾蛤仔形态性状分量的特征向量和贡献率Tab.5 Eigenvector and principle proportion of morphological traits of Manila clam R.philippinarum

2.6 群体形态指标聚类分析

从聚类树可知（图2），青岛丰城群体与滨州无棣群体形态十分相似，均为壳型小，贝壳厚。它们与乳山群体较为接近：贝壳隆起程度较低（扁）。青岛七沟群体与烟台八角群体形态较为接近，表现为贝壳隆起程度较高（凸）。烟台蓬莱群体与烟台牟平群体表现较为接近，表现为壳型大，贝壳薄。

图2 菲律宾蛤仔不同群体形态性状的聚类图Fig.2 Clustering dendrogram of morphological traits in seven populations of Manila clam R.philippinarum

3 讨论

3.1 不同地理群体菲律宾蛤仔的形态特点

菲律宾蛤仔分布十分广泛，生长环境的影响使不同地理群体之间存在着由壳长、壳高、壳宽等外部形态数据和指标反映出来的差异[20]。本研究表明，山东沿海7 个菲律宾蛤仔地理群体的形态存在一定程度的差异。威海乳山群体壳较薄，壳型最扁，最肥，经济价值最高；滨州无棣群体的贝壳厚，壳型较扁，肥满度仅次于乳山群体；烟台蓬莱群体贝壳最大，壳最薄，壳型较凸，较肥；八角群体贝壳最小，壳较厚，壳型较凸，肥满度一般；牟平群体贝壳较大，壳薄且最凸出，但较瘦；青岛丰城群体贝壳厚，壳型扁而瘦；七沟群体贝壳最厚、最瘦，壳型凸出。7个菲律宾蛤仔群体肥满度的不同与样品取回时间9月时山东沿海底层水温分布有关。菲律宾蛤仔繁殖期的适宜温度为20～25℃。9 月时，乳山的底层水温为23℃，无棣水温为26℃；蓬莱为22℃，八角、牟平水温为20℃，七沟21.72℃，丰城水温22℃。

聚类分析结果发现，即墨丰城群体与滨州无棣群体形态相似，表现为贝壳厚，它们与威海乳山群体在形态上更接近，表现为贝壳隆起程度较低（扁）；即墨七沟群体与烟台八角群体则表现为贝壳隆起程度较高（凸）；烟台蓬莱群体与牟平群体与其他群体明显不同，壳型大，贝壳壳薄。

3.2 不同地理群体菲律宾蛤仔的形态差异分析

研究发现，不同地理群体菲律宾蛤仔的形态差异与地理距离并不十分相关，这与菲律宾蛤仔的埋栖性，对生活环境的依赖性较强有关。大多数贝壳的形态学特点是对周围环境的适应性生态反映，与生长环境的温度、底质及饵料相关[21,23]。张跃环等[24]认为，水温和底质是影响菲律宾蛤仔形态地理变异的主要原因，与本研究的结论一致。武禹安等[14]认为，环境因子相近可造成贝类壳型相似。宋菲菲等[25]分析了山东近岸8 个毛蚶Scapharca subcrenata 地理群体的形态学，也证明毛蚶群体的形态学变异受栖息地环境的影响，也从另一种角度印证了本文观点。山东省海岸线绵长，不同海域的生态环境各异，使得蛤仔形态呈现出不同的特点。青岛丰城海区和滨州无棣海区均属于冲积平原，径流丰富，底质较软，温度、盐度以及浮游生物组成等有一定的相似性。而烟台蓬莱群体和烟台牟平群体的壳型相似可能是因为海区均为基岩海岸，海水温差较大，径流少所致。

综上所述，不同地理群体菲律宾蛤仔的形态变异是遗传基因与生存环境共同作用的结果，仅形态指标不能完全反映出种群分布特性[26]，结合分子技术手段可以更加科学地反映群体间的遗传关系[27]。近些年，菲律宾蛤仔已普遍进行“南苗北养”，导致蛤仔群体基因混杂，山东本地野生菲律宾蛤仔遗传多样性遭到严重破坏。Liu 等[9]分析了大连、青岛、杭州和厦门四个菲律宾蛤仔自然群体的遗传多样性。结果表明青岛群体与厦门群体遗传相距离较近，可见我国菲律宾蛤仔自然群体的遗传结构已经发生了变化。因此，将形态指标分析与分子技术手段相结合，系统分析我国菲律宾蛤仔种质资源的变异特点和分布规律，开展菲律宾蛤仔本土群体种质资源的收集、鉴定与保护研究刻不容缓。