2023, Vol. 47
文章信息
- 王英俊, 孔晓, 赵文溪, 于超勇, 王馨, 唐学玺, 刘洪军, 宋爱环. 2023.
- WANG Ying-jun, KONG Xiao, ZHAO Wen-xi, YU Chao-yong, WANG Xin, TANG Xue-xi, LIU Hong-jun, SONG Ai-huan. 2023.
- 渤、黄海大泷六线鱼耳石微化学特征与群体判别
- Microchemical characteristics of otoliths and stock discrimination of Hexagrammos otakii from the Bohai and Yellow Seas
- 海洋科学, 47(1): 54-65
- Marina Sciences, 47(1): 54-65.
- http://dx.doi.org/10.11759/hykx20220518002
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文章历史
- 收稿日期：2022-05-18
- 修回日期：2022-08-30
2. 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;
3. 中国海洋大学 海洋生命学院, 山东 青岛 266003;
4. 山东省智慧海洋牧场重点实验室, 山东 青岛 266104
2. Engineering Laboratory for Exploration and Utilization of Marine Germplasm Resources of Qingdao, Qingdao 266104, China;
3. College of Marine Life Sciences, Ocean University of China, Qingdao 266003, China;
4. shandonq Key Laboratory of Intelligent Marine Ranch (under preparation), Qingdao 266104, China
群体是渔业种群评估和科学管理的基本单位, 群体判别在渔业资源研究与管理中具有十分重要的意义, 基于鱼类耳石的群体判别研究是常用的技术手段。鱼类耳石存在于硬骨鱼类内耳中, 是听觉器官的重要组成部分之一[1-2]。硬骨鱼类在海水环境中生活时, 海水中的化学元素经过鱼类的吸收进入内循环系统中, 并最终沉积到耳石中[3-4]。耳石具有代谢惰性, 形成后不易被分解、吸收再利用, 耳石的微化学成分反映了鱼类生活水域中丰富的环境信息, 可以客观反映鱼类生境的差异。目前, 耳石的微化学分析除用于鱼类种间识别外, 自1980年代以来已成为鱼类群体划分的关键方法[5-6]。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱技术(LA-ICP-MS)技术可以通过在耳石截面定点微取样测定元素沉积及分布情况追溯鱼类不同生活史阶段的信息, 探索鱼类生活史初期的环境特征、仔稚鱼的出生地、群体的发源地差异等, 成为鱼类群体生活史追溯的重要技术手段[7-9]。
耳石中可以检测到的微量元素包括Sr、Ba、Mn、Mg、Hg、Cu、Fe、Pb等50多种, 在耳石微量元素分析中, 常用多元素组合的微化学分析方法判别鱼类群体、解析鱼类资源群体的结构等[10-11]。MONICA[12]对佛罗里达州各河口和南部海湾的灰笛鲷(Lutjanus griseus)耳石中9种元素Na、P、Ca、Sc、Cr、Fe、Cu、Zn、Sr进行了对比分析, 结果显示南部海湾相混合的灰笛鲷群体区分的正确率达到82%。SCHUCHERT等[13]探究美国北部南美尖尾无须鳕(Macruronus magellanicus)耳石核心区的元素Mg、P、Sr、Ba、Mn分析发现该鱼至少在太平洋和大西洋各有一个产卵场地, 产卵后会在美国北部海域相混合, 成功区分两个群体。FERNANDA[14]对西南大西洋的巴西长鳍鳕(Urophycis brasiliensis)耳石中的核心区和边缘区的Li/Ca、Mg/Ca、Mn/Ca、Fe/Ca、Zn/Ca、Rb/Ca、Sr/Ca、Ba/Ca分析发现, 在西南大西洋至少存在两个群体, 还有第三个潜在群体。
大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)俗称“黄鱼”, 属于六线鱼属(Hexagrammos), 是冷温性海洋底栖鱼类, 分布于中国山东、辽宁等多岩礁海域, 也见于朝鲜、日本及俄罗斯远东诸海, 是中国北方重要的经济鱼种之一, 也是海水养殖、休闲垂钓的重要品种之一[15]。由于海洋污染、增殖放流等使得大泷六线鱼野生与养殖群体出现混杂现象, 目前对其研究主要集中于苗种繁育、生物学特性等方面[16, 17], 而对大泷六线鱼群体组成及结构尚不清晰, 不利于该鱼种的资源保护与管理。本研究采集连云港、青岛、威海、烟台、秦皇岛、大连、丹东7个野生群体和1个养殖群体的大泷六线鱼, 采用LA-ICPMS技术分析大泷六线鱼耳石微化学元素分布及特点, 探索耳石微化学在大泷六线鱼野生群体与养殖群体间的差异特征, 为研究鱼类种群动态变动、资源量评估及提供基础支撑。
1 材料与方法 1.1 耳石样品采集与处理 1.1.1 耳石样品处理研究所用大泷六线鱼样本分别采自连云港(LYG)、青岛(QD)、威海(WH)、烟台(YT)、秦皇岛(QHD)、大连(DL)、丹东(DD)7个野生群体和1个威海养殖(WHYZ)群体(图 1)。样本冷冻后运回实验室, 在实验室解冻后测量体长、体质量(表 1), 摘取耳石。除去耳石外组织和黏液后用蒸馏水超声清洗10 min, 然后放到烘箱中干燥至恒质量, 利用电子天平称质量。以树脂包埋耳石, 沿耳石短轴切割, 固定于载玻片上, 以600目砂纸细细打磨, 边打磨边在显微镜下观察, 使核区充分暴露, 换至3 000目的砂纸抛光, 超声波清洗除污, 干燥后放在样品盒备用。
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| 图 1 大泷六线鱼采样站位图 Fig. 1 Hexagrammos otakii sampling stations |
| 群体 | 数量(尾) | 体长/mm | 体质量/g | |||
| 范围 | Means±SD | 范围 | Means±SD | |||
| LYG | 10 | 114~170 | 141.60±16.52 | 24.84~97.55 | 54.36±21.91 | |
| QD | 9 | 265~320 | 293.67±19.26 | 385.14~700 | 514.82±102.12 | |
| WH | 10 | 122~178 | 150.50±18.32 | 41.9~136.15 | 85.60±31.64 | |
| YT | 10 | 175~230 | 202.30±15.83 | 99.69~211.47 | 146.50±38.27 | |
| QHD | 10 | 166~185 | 177.00±5.53 | 100.01~123.83 | 113.26±8.60 | |
| DL | 8 | 133~150 | 140.50±6.02 | 41.68~64.96 | 53.05±8.85 | |
| DD | 10 | 190~202 | 195.2±3.79 | 131.59~160.94 | 146.35±9.46 | |
| WHYZ | 10 | 214~241 | 225.60±9.79 | 217.53~354.44 | 279.98±45.62 | |
耳石微化学元素分析在上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室激光剥蚀进样系统(UP-213 Nd: YAG UV-LA)和ICPMS(Agilent Tech nologies)上进行。每批置入激光剥蚀灶的样品为10~11个耳石切片及一个NIST612标样(National Institute of Standards and Technology, USA), 以NIST 612-耳石切片样品-NIST612的进样顺序循环进行, NIST612标样用于校正ICPMS元素分析过程中的仪器测定误差[8]。每个激光剥蚀点直径40 μm, 深度15 μm, 时间40 s。按照耳石生长序列在耳石核心(位点1)、核心边缘(位点2)、核心边缘与一龄之间(位点3)、耳石边缘(位点4)进行取样(图 2)。激光剥蚀点定位通过配置在LA系统的反射光显微镜在计算机上的成像系统控制完成。在无任何样品条件下对Ar、He混合气体进行ICPMS测试, 以确定元素检测限水平。
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| 图 2 耳石激光剥蚀打点位置示意图 Fig. 2 Laser ablation dot location on the otolith |
水样取自青岛、威海、烟台、秦皇岛、大连、丹东6个大泷六线鱼群体站位的表层海水, 按照HJ/T 91[18]和HJ/T 164[19]的相关规定进行海水样品的采集。采样时使用干净的聚乙烯瓶, 水体样品采集后经0.45 μm过滤器过滤, 后经硝酸进行消解, 并保存在125 mL的酸洗聚乙烯瓶中, 冷藏储存, 运回实验室。将水体样本注入电感耦合等离子体发射光谱仪(美国Thermo公司, 型号: ICAP RQ)进行元素检测分析, 元素检测分析参考(HJ 776—2015) [20]标准。
1.3 数据处理耳石中元素数据分析时, 舍弃低于元素最低检测限(Lowest detection limit)水平的元素值, 只分析所有耳石样品中均被检测出的有效元素, 以耳石元素与钙含量的比值表征耳石内元素的含量。在统计分析时, 对剥蚀位点1、2、3、4的检测元素执行组内正态性(Kolmogorov-Smirnov's test)和组间方差齐性(Levene’s test) 检验, 对满足上述两个条件的元素值进行多变量MANOVA分析以比较各群体耳石生长序列上元素浓度的差异, 当检验结果显示各组间存在显著差异时, 执行S-N-K(Student-Newman-Keuls)多重比较检验差异来源。
剥蚀位点4的元素为耳石边缘区元素, 与水体环境中元素对比分析, 探讨鱼类被捕获时的耳石元素与生境元素的异同。将群体间差异较大的元素作为群体识别标记性元素用于判别分析。结果表示为平均值±标准差(Means±SD)。以上分析均在Excel22.0和SPSS23.0软件上操作完成, 统计显著性水平设置为P < 0.05。
2 结果 2.1 群体间元素成分特征LA-ICPMS测定分析大泷六线鱼耳石中的微化学元素, 选择剥蚀位点1、2、3的Li、Na、Mg、Mn、Fe、Zn、Sr、Ba 8种元素用于分析, 各元素含量均高于ICP-MS的最低检测值。采用耳石元素与钙含量的比值进行分析, 多因素方差分析(MANOVA)结果显示: 大泷六线鱼耳石中不同元素含量比值有较大的差异(图 3)。Na/Ca值最高, 其次为Sr/Ca、Fe/Ca、Mg/Ca, 而Mn/Ca、Ba/Ca、Zn/Ca、Li/Ca较低。大连(DL)群体Na/Ca、Zn/Ca最高, 威海(WH)、烟台(YT)群体Na/Ca、Zn/Ca较低。各群体的Sr/Ca在3.6~4.6×103。Fe/Ca丹东(DD)群体最高, Mg/Ca秦皇岛(QHD)群体最高, 但是威海、烟台群体Mg/Ca较低。Mn/Ca连云港(LYG)群体最高, 但是青岛(QD)和威海群体表现出较低的值。Ba/Ca威海养殖(WHYZ)群体最高。威海野生群体1龄前Sr/Ca、Fe/Ca、Zn/Ca比养殖群体低。各采样地元素组间比较(S-N-K检验)结果在群体间呈现不同特征。Na/Ca、Sr/Ca、Fe/Ca、Mg/Ca、Mn/Ca在群体间具有显著性差异(P < 0.05), Ba/Ca、Zn/Ca、Li/Ca在群体间不存在显著性差异(P > 0.05)。Sr/Ca在威海和丹东群体间有显著差异(P < 0.05)。
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| 图 3 不同群体耳石元素与钙元素比值(×105)的均值及差异性比较结果 Fig. 3 Mean values (×105) and differences in the otolith element-to-calcium ratios of the different groups 注: 图中比值表示Means±SD, 不同上标a, b, c表示不同群体间差异显著(P < 0.05) |
耳石边缘区(剥蚀位点4)元素分析表明, 含量高的是Na/Ca、Sr/Ca、Fe/Ca、Mg/Ca, Mn/Ca、Ba/Ca、Zn/Ca、Li/Ca较低。耳石边缘区的Na/Ca与1龄前含量接近。耳石边缘区Sr/Ca在5.2×103~7.7×103, 比1龄前Sr/Ca明显要高。Fe/Ca、Ba/Ca在群体间的变化趋势与1龄前相似, 元素沉积群体之间变化不显著。边缘区Fe/Ca、Ba/Ca比1龄前含量高, 而Mg/Ca明显低于1龄前。青岛、威海群体边缘区Mn/Ca低于1龄前, 其余群体Mn/Ca与1龄前相近。边缘区Zn/Ca低于1龄前。大连群体耳石边缘区Na/Ca、Zn/Ca比其他群体高, 与1龄前结果相同, 大连群体的Sr/Ca、Mg/Ca、Li/Ca也较高, 与1龄前不同。威海野生群体边缘区Sr/Ca、Fe/Ca、Ba/Ca比养殖群体低。采样地元素组间比较(S-N-K检验)结果显示, Na/Ca、Sr/Ca、Fe/Ca、Ba/Ca在群体间具有显著性差异(P < 0.05), Mg/Ca、Mn/Ca、Zn/Ca、Li/Ca在群体间差异不显著(P > 0.05)。Sr/Ca在大连和烟台群体间有显著差异(P < 0.05) (图 3)。
2.2 水体与耳石中的微量元素浓度差异青岛、威海、烟台、秦皇岛、大连、丹东海域水体中和鱼耳石中的元素含量见表 2, 由表中数据可以看出, Li、Mn元素在耳石中富集程度较大, Sr元素在耳石的中元素浓度远远大于水环境中的浓度, 与其他元素完全不同。Na元素在耳石中的含量低于海水。从各采样地来看, Na、Sr、Mg、Mn元素含量在水体中相差较大, 青岛海域的Na、Sr、Mn元素含量最高, 耳石中的元素含量却不是最高的。烟台海域Mg元素含量最高, 但耳石中的Mg元素含量大连群体最高。烟台、大连、丹东水体中Ba元素含量相同, 但耳石中含量具有较大差异。大泷六线鱼耳石在生长过程中, 不是海水中元素浓度高导致耳石中的元素富集程度就高, 海水中的元素和耳石中的元素含量相关性不是简单的线性相关关系。
| 元素(mg/L) | QD | WH | YT | QHD | DL | DD | |
| Li | 水体 | 0.158 | 0.054 | 0.023 | — | 0.062 | 0.043 |
| 耳石 | 0.27~1.04 | 0.01~1.56 | 0.01~1.17 | 0.01~1.01 | 0.01~1.53 | 0.01~2.20 | |
| Na | 水体 | 21 600 | 8 300 | 18 400 | 49.4 | 10 200 | 7 040 |
| 耳石 | 3 204~3 602 | 2 630~3 343 | 2 925~3 500 | 2 453~3 382 | 9~3 958 | 2 602~3 609 | |
| Sr | 水体 | 7.21 | 5.37 | 6.01 | 0.02 | 5.92 | 4 |
| 耳石 | 1 918~2 483 | 1 753~4 334 | 2 044~3 083 | 1 692~2 202 | 46.94~1 904 | 1 901~3 099 | |
| Ba | 水体 | 0.019 8 | 0.03 | 0.02 | — | 0.02 | 0.02 |
| 耳石 | 1.58~5.18 | 4.63~17.51 | 6.03~14.11 | 3.99~9.04 | 0.01~5.13 | 2.76~6.71 | |
| Mg | 水体 | 823 | 1 200 | 2 380 | 6.66 | 1 480 | 1 060 |
| 耳石 | 8.03~41.75 | 4.64~12.03 | 6.16~44.70 | 9.44~16.64 | 0.26~320.25 | 4.8~11.64 | |
| Mn | 水体 | 9.92 | 0.011 | 1.86 | — | 0.021 | 9.92 |
| 耳石 | 0.01~4.29 | 0.01~4.09 | 0.34~11.76 | 1.26~5.48 | 0.02~7.16 | 0.06~4.22 |
选用群体间差异较大的Na/Ca、Sr/Ca、Mg/Ca、Mn/Ca作为元素指纹进行逐步线性判别分析(LDFA)。结果表明1龄前元素的判别结果优于耳石边缘区元素。1龄前元素的判别正确率范围为30.0%~80.0%, 而边缘区为20.0%~80.0%(表 3)。判别散点图显示大泷六线鱼群体耳石生长序列1、2、3点的元素/Ca在判别函数1和判别函数2二维空间上的分布存在重叠, 秦皇岛、丹东、青岛、威海养殖群体在判别函数1上可以较好区分(图 4)。耳石边缘区元素/Ca判别结果显示可以区分丹东、秦皇岛和威海养殖群体(图 4)。
| 群体 | 预测分类 | 判别准确率/% | 综合判别率/% | ||||||||
| LYG | QD | WH | YT | QHD | DL | DD | WHYZ | ||||
| 1龄前元素 | LYG | 6 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 0 | 60.0 | 63.0 |
| QD | 1 | 6 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 66.7 | ||
| WH | 0 | 0 | 7 | 2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 70.0 | ||
| YT | 1 | 0 | 2 | 3 | 0 | 2 | 0 | 2 | 30.0 | ||
| QHD | 1 | 0 | 1 | 0 | 8 | 0 | 0 | 0 | 80.0 | ||
| DL | 1 | 0 | 0 | 2 | 1 | 4 | 0 | 0 | 50.0 | ||
| DD | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 7 | 0 | 77.8 | ||
| WHYZ | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 71.4 | ||
| 边缘区元素 | LYG | 5 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 0 | 50.0 | 57.1 |
| QD | 0 | 5 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 55.6 | ||
| WH | 0 | 2 | 5 | 2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 50.0 | ||
| YT | 0 | 1 | 3 | 2 | 0 | 2 | 0 | 2 | 20.0 | ||
| QHD | 1 | 1 | 0 | 0 | 8 | 0 | 0 | 0 | 80.0 | ||
| DL | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 5 | 0 | 0 | 62.5 | ||
| DD | 1 | 0 | 2 | 0 | 1 | 0 | 6 | 0 | 60.0 | ||
| WHYZ | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 8 | 80.0 | ||
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| 图 4 判别分析散点图 Fig. 4 Scatterplot for the discriminant analysis |
海水中的化学元素经过鱼类摄食、鳃呼吸等方式进入鱼体内循环, 经过一系列复杂的过程沉积到耳石中[21]。一些研究表明, Na、Mg、K是生物所必需的生理元素[22], Zn、Sr、Ba是对鱼类食物影响较大的营养元素, 而Cu、Mn、Hg是环境差异较大的元素[23-24]。本研究所选择的采样站位从北到南有一个递减的热梯度, 有不同的气候和海洋学特征, 这些因素会影响耳石形成独特的化学成分, 可以解释多因素方差分析显示的群体间差异。
大泷六线鱼耳石中含量高的是Na/Ca、Sr/Ca、Fe/Ca、Mg/Ca, 耳石微化学元素在不同站位间显示出不同的含量。耳石中化学元素的沉积涉及一系列复杂的过程, 受水环境中离子浓度的影响。如王继隆等[25]通过发现经过氯化锶水溶液标记的大麻哈鱼耳石标记区Sr/Ca值达到17.0×103, 显著高于对照组及野生组, 证实耳石中Sr值受水环境Sr浓度的影响。因此, 即使来自同一采集地, 耳石微化学信息也有可能呈现不同的差异。水体中化学元素的沉积还表现出年际间的差异。如耳石边缘区元素显示Na/Ca与1龄前含量接近, Sr/Ca比1龄前Sr/Ca明显要高, Fe/Ca、Ba/Ca比1龄前含量高, Mg/Ca、Mn/Ca、Zn/Ca明显低于1龄前。1龄前与边缘区元素含量的不同表明耳石元素随鱼体生长表现出年际差异。除了水体中的离子浓度, 饵料组成也会影响鱼类耳石中的元素含量, 如大连群体耳石中Zn/Ca最高, 与斑尾复鰕虎鱼(Synechogobius ommaturus)耳石元素研究有相似的结果[26], 但Zn来源与鱼类食物有关, 可能是大连有丰富的饵料, 或饵料中有较高的Zn元素, 尚需进一步研究论证。研究表明盐度是影响耳石中Sr/Ca值的调控因子[27], 耳石1龄前Sr/Ca和边缘区Sr/Ca均大于3×103, 表明大泷六线鱼的高Sr履历。一般认为高Sr/Ca对应于河口半咸水或海水生境, 低Sr/Ca对应于淡水生境, 大泷六线鱼是海洋底栖定居性鱼类, 耳石中高Sr/Ca表现出大泷六线鱼的海洋生境特征[28]。大泷六线鱼耳石边缘区的Sr/Ca比1龄前的Sr/Ca值高, 可能是Sr/Ca随鱼体年龄增加而增大[29]。有研究通过Sr/Ca值与盐度的关系确定长江口刀鲚的河口区、淡水区、近海区的3个不同生活史阶段, 并量化了对应的Sr/Ca值, 通过耳石核心区元素标记判定个体早期生长发育、初次降河时间等[30]。NELS ON等[31]采用 < 1、10、30的盐度条件分别处理大底鳉(Fundulus grandis)和眼斑拟石首鱼(Sciaenops ocellatus), 两种鱼均表现出Sr/Ca随环境盐度值的增加而增加, Ba/Ca随之减少。但大底鳉在不同盐浓度条件下Sr/Ca、Ba/Ca均表现出显著性差异, 而美国红鱼在不同盐浓度条件下Ba/Ca未表现出显著性差异。由于实验鱼种为同一时间于相同水域进行养殖, 因此除盐度外, 元素比值的差异并不能归因于生物微生境的异质性及其他非生物条件的潜在影响, 而可能归因于年龄、发育阶段、鱼体渗透调节能力的不同。NELSON等[32]同样发现眼斑拟石首鱼耳石中Sr/Ca与海水盐度的正相关关系, Ba/Ca与海水盐度的负相关关系, Sr/Ca与Ba/Ca随海水温度升高而升高, 温度升高可能会使得鱼体对Sr、Ba的摄取、利用与沉积增加。耳石中元素沉积与离子间相互作用有关, 如耳石中Sr的沉积受水体中Ca浓度拮抗作用的影响, 当水体中Ca浓度高时耳石中锶元素的沉积会受到抑制[33]。耳石边缘区与海水元素含量对比发现, 耳石边缘区Na值最高的是大连站位, 但海水中Na元素含量最高的是青岛站位。耳石边缘区Ba值相差较大, 但海水中Ba值含量相似。耳石生长序列上1龄前的元素与边缘区元素的高Sr/Ca表明大泷六线鱼的海洋底栖定居性生境特征。耳石中元素与海水中元素分析比较, 表明随鱼体生长或耳石增大, 耳石中元素沉积会受到鱼类生理调控的影响。
本研究耳石中元素含量与海水中含量的不同说明耳石中的元素沉积与海水中元素并不是简单的线性关系, 元素的沉积与海水中元素的浓度相关, 还受到饵料水平、离子间相互作用等的影响, 鱼类自身生理调控也会显著影响元素的沉积效应[21]。其次, 温度、盐度、pH值等外界环境条件的不同会影响到耳石微化学成分, 进而影响耳石微化学分析在鱼类群体判别中的效果。将耳石微化学研究内容与温度、盐度、pH值、离子浓度等结合, 可以了解鱼类与周围环境的相互作用关系, 反映水环境的状况、示踪环境变化等。
3.2 耳石微化学在鱼类群体间的划分耳石微化学元素主要来源于水环境, 耳石的微化学元素分析是进行鱼类群体判别的重要方法。在耳石的微化学元素中, Sr/Ca和Ba/Ca在判别鱼类群体来源、不同产地区分中应用广泛。窦硕增等[34]利用LA-ICPMS分析了耳石核区的Sr/Ca、Ba/Ca, 有效判别了中国近海5个刀鲚(Coilia nasu)群体, 群体判别正确率为72.7%。CARLSON等[35]对耳石核区元素进行研究, 判别了密西西比河5个湖区大眼梭鲈(Sander vitreus)的来源, 单独使用Sr/Ca、Ba/Ca的判别成功率分别为87%、75%。AVIGLIANO等 [36]运用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定分析耳石Sr/Ca、Ba/Ca、Zn/Ca, 条纹鲮脂鲤(Prochilodus lineatus)在拉普拉塔河3个不同流域中的判别成功率为80%左右。除了Sr、Ba元素外, Mg、Mn、Zn也常与Sr、Ba结合用于群体间判别分析。如通过Li、Mg、Mn、Sr对小黄鱼(Larimichthys polyactis)、大西洋鳕(Gadus morhua)和竹荚鱼(Trachurus murphyi)的群体区分[37-39], Mn、Ba、Sr、Fe、Zn、Cu对不同流域中条纹石鮨(Morone saxatilis)的判别研究[40]。王继隆[25]等采用X射线电子探针微区分析技术(EPMA)测定大麻哈鱼耳石生长序列上的锶钙值, 发现人工养殖组地下水的水温比野生组高, 发育更快, 故而大马哈鱼(Oncorhynchus keta)早期淡水孵化阶段长于自然野生组, 从而区分自然野生组与人工养殖组, 此技术可进行自然野生与人工增殖放流群体间的识别、评估苗种增殖放流效果。在本研究中, 元素指纹分析将Na/Ca、Sr/Ca、Mg/Ca、Mn/Ca用于群体间判别, 尽管元素在群体间表现出显著差异, 但总体的判别效果相对较低, 可能是所用的判别模型的限制, 或者是环境差异较大的Cu、Hg、Pb元素含量未达到元素检测限。
相关研究利用分子标记分析大泷六线鱼群体的遗传多样性, 揭示大泷六线鱼群体间遗传结构和变异演化。李莹等[41]对6个大泷六线鱼群体线粒体控制区序列分析发现, 研究区域根据遗传距离可以被划分成山东地区和辽宁地区两个地区, 二者来源于不同的母系祖先。沈朕等[42]通过Cyt b和D-Loop片段对中国近海大泷六线鱼分析显示野生群体的遗传多样性明显高于养殖群体, 舟山群体的核苷酸多样性最高, 从群体间遗传分化参数Fst来看, 舟山、琅琊台、大连群体未出现显著分化, 遗传距离未达到种群的分化标准。遗传变异主要来自于群体内部, 群体间分化不明显。对大泷六线鱼线粒体DNA控制区第一高变区研究单倍型类群分化时发现各群体均含有较高私有单倍型, 结合大泷六线鱼恋礁性生活习性, 产黏性卵并附着在海底岩礁、理石、贝壳或海藻上, 亲鱼护卵习性等特点[43], 推测大泷六线鱼在空间分布上可能存在显著遗传分化。秦皇岛海域是位于渤海辽东湾西岸的半封闭内海, 该群体判别成功率较高, 耳石1龄前元素与边缘区元素的判别成功率可达80.0%, 推测其半封闭的地理特性形成了独特的微化学元素特征[44]。威海群体有较多个体误判到了烟台群体, 可能是二者的水环境或耳石中有相似的化学元素组成, 如威海和烟台水体中的Sr含量相近, 耳石中Na、Sr含量相近。判别分析图显示秦皇岛、大连、青岛、养殖群体的区分效果较好。刘奇[43]对大泷六线鱼的度量特征和分节特征进行比较, 发现烟台、大连、丹东海区的大泷六线鱼的鳍条数范围偏大, 分节特征难以作为群体划分的依据。对各站位大泷六线鱼的形态指标进行主成分分析, 发现吻至胸鳍长与体长之比对群体间的变异贡献率较大, 丹东群体因为地理位置造成的较低的海水温度、较高的饵料水平而表现出与其他群体的形态不同、发育期提前。孔晓等[45]根据大泷六线鱼的耳石形态学特征指标, 对黄渤海8个大泷六线鱼群体的形态特征进行对比研究, 发现大泷六线鱼7个野生群体与1个养殖群体的形态差异可用于群体判别, 综合判别准确率为79.2%, 大连、青岛、丹东、养殖群体的判别成功率较高。与本研究的结果存在相似之处, 元素指纹可以用于比较不同海域鱼类耳石元素差异, 也可以作为一种环境标记用于野生鱼类群体和养殖鱼类群体的划分[46]。
耳石元素指纹判别分析表明大泷六线鱼存在不同的地理群体, 在个体生长中与其他群体存在空间隔离, 耳石元素指纹可以作为一种标记判别不同鱼类群体。此外, 应结合分子生物学手段、稳定同位素“指纹”分析技术等[47], 建立多层次、多维度、更全面的评价手段, 以解释大泷六线鱼各群体之间的差异, 为评估种群结构及动态提供科学依据。
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