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柞蚕幼虫腹足趾钩的初步研究及主成分分析

更新时间：2016-07-05

趾钩是鳞翅目昆虫幼虫分类研究最常用的特征之一。柞蚕生长于野外山林，其趾钩的数量及长度(强度)直接影响到其对柞树枝条的抓着力，进而影响到其保苗率和收茧量。目前对柞蚕趾钩的研究较少，刘治国等[1-2]对柞蚕趾钩的形态特征、排列方式及数量和长度进行了报道，秦利[3]曾简短报道了柞蚕幼虫趾钩数量有杂种优势表现，刘彥群等[4]对柞蚕不同品种幼虫腹足趾钩数量差异及其与若干经济性状的相关性做了较为系统的研究，朱绪伟等[5]针对柞蚕幼虫腹足趾钩数量与经济性状的相关性进行了研究。本文对柞蚕不同品种5龄期幼虫腹足趾钩形态、数量、长度及其与若干经济性状的相关性进行了研究，并做了主成分分析。

1 材料与方法

1.1 实验材料

柞蚕品种701、741、825、941、H04、定州1号、多丝4号、方山黄、丰、海青、黄安东、辽柞1号、金凤、宽青、鲁杂2号、青6号、青黄1号、清河、双青、水青等均由辽宁省蚕业科学研究所保存并提供。

1.2 实验方法

5龄壮蚕期，用手术刀将柞蚕幼虫第2、第3腹足及尾足从近端膜处切下，置于载玻片上，在低倍显微镜下观察，对各腹足第1序和第2序分别计数，拍照并用专用测量软件测定趾钩长度。各品种随机取样，雌雄各取5头蚕，调查的趾钩数量及长度取平均数并统计分析。各供试品种按常规饲养，营茧后调查千克卵收茧数、千克卵收茧量、千克卵茧层量、收蚁结茧率、虫蛹生命率、克卵粒数、实用孵化率、普通孵化率、全茧量、茧层量、茧层率等各项经济性状。

从建筑行业的发展角度进行分析，对工程造价的管理和控制经验强化，具有非常重要的意义，企业一定要重视工程造价管理和控制工作，成立专门的部门，对工程造价进行管理，并且匹配专门的管理人员，对工程造价当中的各个细节进行强化和落实，只有提高重视程度才能确保在市政工程施工的时候，可以合理的控制造价，让成本预算的科学性和准确性提高，设计更为优秀的方案，让企业的利润最大化。

1.3 数据处理

本文所有统计分析均由DPS数据处理系统V7.05完成，其中趾钩数量及长度差异分析按完全随机设计，由两因素有重复试验统计分析模块完成，相关性分析、主成分分析和聚类分析均按软件要求标准程序完成。

统计分析表明：柞蚕幼虫趾钩数量为61.9±4.002个，品种间差异极显著(P=0.0001<0.01)，雌性幼虫腹足的趾钩数量为62.1±3.567个，雄性幼虫趾钩数量为61.6±4.401个，雌雄间趾钩数量差异不显著(P=0.311>0.05)(表2)；趾钩平均长度820.8±69.331 μm，品种间差异极显著(P=0.001<0.01)，趾钩长度雌雄差异极显著(P=0.0001<0.01)(表4)，雌性趾钩长度为841.4±69.426 μm，雄性趾钩长度为800.1±63.109 μm；多重比较结果分别见表3、表5。

2 结果与分析

2.1 柞蚕幼虫腹足趾钩的形态及排列

采用SPSS 23.0统计学软件对数据进行处理，计数资料以百分数（%）表示，采用x2检验；计量资料以“±s”表示，采用t检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

图1 柞蚕腹足趾钩放大效果图

2.2 不同品种趾钩数量及长度的差异

统计结果表明，与刘彥群等[4]的研究结果有所不同，除克卵粒数、实用孵化率和普通孵化率外，柞蚕幼虫趾钩数量及趾钩长度与其他若干经济性状多呈中度偏弱的负相关，即柞蚕幼虫趾钩数量越多，趾钩越长，相应的经济性状表现越差。总体趋势来看，雄性幼虫趾钩数量与长度呈现出比雌性更强的相关性，幼虫趾钩数量倾向于与产量性状(如全茧量、茧层量、茧层率、千克卵产量等)相关，而趾钩长度多与幼虫生命力性状表现有关(收蚁结茧率、虫蛹生命率、实用孵化率、普通孵化率等)。

领舞者持钓鱼鞭踏鼓点跃入场中央，鞭打四方，四虎紧追其后，分东北（①号虎）、西北（②号虎）、西南（③号虎）、东南（④号虎）四个方位进入场中央，左右游动伺机进攻，对领舞者形成包围之势。四名斗虎英雄摩拳擦掌准备迎战。

表1 柞蚕不同品种幼虫腹足趾钩数与趾钩长度

品种性别趾钩数/个趾钩长/μm701♀6466616663801926785788804♂6565585862826750696697827741♀6664646866901940826896770♂7151636469912833808819867825♀6663616566793768919833884♂7062666867895694826882896941♀5655606063942960934843893♂5651565859853839863898773H04♀6562636267846825771881825♂6162665964776826793807836定州1号♀6662616163860760721866883♂6862646665765859775777679多丝4号♀5963555762784789802730828♂6067605965844843790788783方山黄♀6159585864786789747747768♂6563596061743711715795829丰♀6762635259809807732944762♂6763676545799687888756765海青♀6868706766928932914942845♂6562686958713760891877805黄安东♀6058595760849869775897853♂6059625954806800722707728金凤♀6467636662962888882835939♂6366626360709903773769899宽青♀6163616360751804804800777♂6160645662810800797811838辽柞1号♀5864625957843806864836834♂6257535962874771816776812鲁杂2号♀6158606064759762787813891♂5861565856715782754716709

续表1 柞蚕不同品种幼虫腹足趾钩数与趾钩长度

品种性别趾钩数/个趾钩长/μm青6号♀5859646063882836829815957♂5558636158700864819757885青黄1号♀6063636167817958761731870♂6361606166813790753740888清河♀5966585158858897900821786♂5956616362788779798838874双青♀64666563659271048899901961♂6664626764952897868835823水青♀6562596663720943791769753♂6564686059791862651717806

表2 柞蚕幼虫腹足趾钩数量方差分析

变异来源平方和自由度均方F值P值品种间1137．49501959．86826．40600．0001性别间10．1250110．12501．08300．3110品种×性别177．5750199．34610．80300．7009误差1861．600016011．6350总变异3186．7950199

表3 不同品种及性别柞蚕幼虫腹足趾钩数量多重比较表

处理均值±标准差/个5%显著水平1%极显著水平海青66．1±3．635aA82565．4±2．757abA双青64．6±1．506abAB74164．6±5．42abAB定州1号63．8±2．394abcABC金凤63．6±2．171abcdABC水青63．1±3．071abcdABCDH0463．1±2．424abcdABCD70162．8±3．011bcdeABCD青黄1号62．5±2．415bcdeABCDE宽青61．1±2．234cdefBCDEF丰61±7．257cdefBCDEF方山黄60．8±2．486cdefBCDEF多丝4号60．7±3．623defBCDEF青6号59．9±2．846efgCDEF清河59．3±4．111fgDEF辽柞1号59．3±3．268fgDEF鲁杂2号59．2±2．486fgDEF黄安东58．8±2．15fgEF94157．4±3．34gF平均数量61．9±4．002♀62．1±3．567aA♂61．6±4．401aA

表4 柞蚕幼虫腹足趾钩长度方差分析

变异来源平方和自由度均方F值P值A因素间279442．65501914707．50824．48500．0010B因素间85078．1250185078．125025．94300．0001AxB62309．5750193279．45130．99100．4749误差529725．60001603310．7850总变异956555．9550199

表5 不同品种及性别柞蚕幼虫腹足趾钩长度多重比较表

处理均值±标准差/μm5%显著水平1%极显著水平双青911．1±65．841aA941879．8±56．93abAB海青860．7±78．565abcABC741857．2±54．182bcABC金凤855．9±81．915bcABCD825839±70．747bcdBCDE青6号834．4±71．05bcdBCDEF清河833．9±46．46bcdBCDEF辽柞1号823．2±33．901cdeBCDEFGH04818．6±33．257cdefBCDEFG青黄1号812．1±73．63cdefgCDEFG黄安东800．6±66．629defgCDEFG宽青799．2±22．68defgCDEFG多丝4号798．1±33．907defgCDEFG丰794．9±74．795defgCDEFG定州1号794．5±69．029defgCDEFG701790±67．158defgDEFG水青780．3±81．152efgEFG鲁杂2号768．8±54．784fgFG方山黄763±37．313gG平均长度820．8±69．331♀841．4±69．426aA♂800．1±63．109bB

2.3 柞蚕幼虫趾钩数量、长度与经济性状的相关性

根据调查的柞蚕幼虫趾钩数量及长度数据与经济性状调查数据(表6)，统计趾钩与经济性状的相关性，结果见表7。

表6 柞蚕经济性状调查(2013年秋)

品种千克卵收茧数/粒千克卵收茧量/kg千克卵茧层量/kg结茧率/%生命率/%克卵粒数实用孵化率/%普通孵化率/%全茧量/g茧层量/g茧层率/%70159144596．8866．1330．5991．5911998．1798．909．961．1311．3174133073253．1331．7328．9464．1111999．2699．418．740．9611．0182514022118．8518．6316．5187．3711699．3699．688．520．9911．5694126552215．8627．1320．6993．2713498．5999．128．641．0211．83H0440217335．9448．0032．6379．4312798．9399．278．801．2013．70定州1号33615326．9837．1827．6391．8812399．8499．979．801．0911．09多丝4号32769255．6140．2529．4592．3912098．6998．949．331．2313．19方山黄52138467．3161．7945．5089．0512397．0298．429．131．1812．87丰21443200．6425．0320．6285．7110998．8999．7410．541．1711．11海青43608399．1444．0639．2693．4111898．5798．999．451．0110．69黄安东34117310．1840．6132．8788．6211495．6197．6010．471．1811．28金凤21906213．8825．3719．7593．3812198．3098．4910．241．1611．31宽青38783328．1640．3633．0386．3612199．0199．579．261．0211．02辽柞1号59832500．2774．8750．7561．7012498．7099．089．141．3014．27鲁杂2号37968314．7038．5036．9583．6111997．4698．099．531．0210．66青6号45336428．4550．4840．8985．1111698．8299．2710．511．1110．61青黄1号21980189．5019．1421．3775．1211596．5397．679．480．9510．07清河52912485．9156．0846．0283．6111999．0199．619．891．0610．68双青22825246．4526．1320．8194．7412499．1099．1310．221．1511．23水青35656260．3730．9433．7371．9212394．5895．528．650．8710．03

表7 柞蚕趾钩数量、长度与其经济性状相关性

项目千克卵收茧数千克卵收茧量千克卵茧层量收蚁结茧率虫蛹生命率克卵粒数实用孵化率普通孵化率全茧量茧层量茧层率♀趾钩长-0．264-0．170-0．242-0．2700．2390．2200．2880．2020．068-0．006-0．060♂趾钩长-0．359-0．348-0．343-0．353-0．0230．3290．559∗0．447∗-0．285-0．229-0．183♀趾钩数-0．214-0．157-0．287-0．317-0．015-0．0390．1710．029-0．210-0．298-0．279♂趾钩数-0．374-0．310-0．417-0．4180．083-0．1600．2020．105-0．416-．450∗-0．460∗总均趾钩数-0．313-0．246-0．374-0．3970．026-0．1220．2110．084-0．343-0．404-0．403总均趾钩长-0．333-0．270-0．312-0．3350．1390．2930．4420．336-0．091-0．111-0．123

注：“**”表示在 0.01 级别(双尾)，相关性显著；“*”表示在 0.05 级别(双尾)，相关性显著。

各品种腹足数量及长度见表1。

柞蚕幼虫腹足先端具有扁平、椭圆形的端膜，趾钩由钩柄和钩尖两部分组成，钩柄呈直线形，棕黄色，紧密着生于端膜上。钩尖黑褐色，向内侧弯曲，裸露于端膜外。5龄期趾钩多呈单行双序状排列(见图1)。

2.4 柞蚕趾钩数量及趾钩长度的主成分分析

对各品种的千克卵收茧数、千克卵收茧量、千克卵茧层量、收蚁结茧率、虫蛹生命率、实用孵化率、普通孵化率、克卵粒数、全茧量、茧层量、茧层率等11项经济性状和1序趾钩数、2序趾钩数、1序趾钩长、2序趾钩长、雌均趾钩数、雄均趾钩数、雌均趾钩长、雄均趾钩长、总均趾钩数、总均趾钩长等10项数据进行主成分分析，21项性状数据共提取了6个主成分，其累积方差贡献率达90.6%，表明这6个主成分可概括20项性状的绝大部分信息。各主成分方差贡献率见表8。

表8 提取的特征向量、特征根及累积方差贡献率

项目λ1λ2λ3λ4λ5λ6千克卵收茧数-0．3410．814-0．1930．210-0．2960．053千克卵收茧量-0．4050．755-0．2350．259-0．2990．166千克卵茧层量-0．4220．835-0．2250．113-0．1330．046收蚁结茧率-0．2390．4280．0130．378-0．467-0．323虫蛹生命率-0．0810．0130．2210．2650．1410．767克卵粒数-0．1470．5130．344-0．597-0．2010．010实用孵化率0．0790．6400．007-0．3110．2740．422普通孵化率0．3460．614-0．1900．0320．4650．038全茧量-0．025-0．255-0．0360．8940．308-0．045茧层量-0．2670．5690．1210．3430．566-0．289茧层率-0．2480．7400．154-0．2590．362-0．2691序趾钩数0．7950．114-0．571-0．0020．0010．0172序趾钩数0．7520．131-0．611-0．0080．0140．0541序趾钩长0．7510．2870．5580．140-0．110-0．0162序趾钩长0．7490．1220．6340．086-0．036-0．016雌均趾钩长0．6650．1620．5710．338-0．1870．093雄均趾钩长0．7180．2270．533-0．2090．094-0．151雌均趾钩数0．7840．156-0．4560．049-0．2480．028雄均趾钩数0．7110．061-0．606-0．0660．135-0．083总均趾钩数0．7990．115-0．578-0．003-0．042-0．048总均趾钩长0．7530．2080．6070．113-0．074-0．011特征根6．4084．3873．6881．9791．4561．109方差贡献率30．51320．89117．5639．4256．9325．279累积贡献率30．51351．40468．96778．39285．32490．603

从表8可以看到，第1主成分全部由趾钩性状组成，我们称之为趾钩综合因子；第2主成分则全部由经济性状构成，我们称之为经济性状因子；第3主成分基本由趾钩长度性状构成，我们称之为趾钩长度因子；第4-6主成分的构成比较零散，对整体差异的解释权重不大，暂且称之为其他因子1，其他因子2和其他因子3。计算各品种的各主成分值(表9)，并依据6个主成分值对20个柞蚕品种进行聚类分析，聚类结果见图2。

当定子控制绕组按照一定顺序不断轮流通电时，步进电机就能连续不断的旋转。假设电脉冲的频率为f,则步进电机转速为：

根据聚类结果，在组间距离13.5处可将20个柞蚕品种划分为3个大的类群，包括了16个品种，825、丰、辽柞1号和941各自成1类。第1类群的定州1号、741、青黄1号和青6号，以及第2类群中的多丝4号、H04和方山黄，宽青、鲁杂2号、黄安东和清河等的聚类结果，均比较准确地反映了柞蚕品种的亲缘关系和种质特征，说明柞蚕幼虫腹足趾钩数量和长度对于柞蚕分类有很好的参考价值，同时在柞蚕育种中也具有重要的指导意义。

表9 各品种主成分值

品种F1F2F3F4F5F6701-0．4620．856-1．2520．947-0．2001．5827411．3130．342-0．180-0．814-0．436-1．7448251．574-0．304-0．709-1．3741．5740．695941-0．128-0．3923．123-1．359-0．6231．154H040．0111．298-0．331-1．0230．392-0．938定州1号0．108-0．632-0．9950．447-0．461-0．928多丝4号-0．6370．2670．053-0．8851．468-0．489方山黄-1．3551．029-0．834-0．4410．3830．219丰-0．241-1．355-0．1880．9262．244-0．273海青1．3950．832-0．6301．095-1．7840．801黄安东-1．250-0．1300．2801．602-0．1980．675金凤1．0140．0170．2040．7490．8300．446宽青-0．393-0．324-0．118-1．020-0．5181．136辽柞1号-1．1512．1670．6030．142-0．410-1．650鲁杂2号-1．366-0．559-0．386-0．311-0．0470．943青6号-0．190-1．6481．0171．339-0．541-1．715青黄1号0．289-1．113-0．4580．348-0．246-0．312清河-0．4320．2080．9620．3410．1950．107双青2．0150．9210．9410．8400．2270．497水青-0．117-1．478-1．101-1．551-1．847-0．207

图2 柞蚕幼虫趾钩数量、长度与经济性状主成分聚类图

参考文献

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张博，王凤成，冀成杰，谌苗苗，赵春山，仝振祥
《北方蚕业》 2018年第1期
《北方蚕业》2018年第1期文献

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