基于椭圆傅里叶分析的次南极电灯鱼矢耳石形态多样性

次南极电灯鱼矢耳石形态特征具有多样性.为了深入研究其形态特征,利用南设得兰群岛外侧水域采集的456尾次南极电灯鱼(体长范围6.0～8.8 cm)样本,对其矢耳石形态进行分析和判别.根据形态特征将次南极电灯鱼耳石分为4种类型,并采用椭圆傅里叶分析法选取表征耳石类型的77个傅里叶特征系数进行了分析.结果表明: 对4种耳石类型两两比较后发现,具有显著性差异的傅里叶特征系数最多及最少分别占总体的61%和28.6%;对77个傅里叶系数进行主成分分析,前22个主成分解释了总变异的76.6%;选取了17个傅里叶特征系数进行判别分析,建立判别函数,总体判别率为87.2%;根据椭圆傅里叶分析重建的耳石轮廓反映了4种耳石类型间的差异.4种耳石类型在不同体长及体质量的次南极电灯鱼中皆有出现,表明耳石类型具有随机性,且左右耳石类型不一致,表明其左右耳石外形具有差异性.4种耳石类型中,Ⅰ型和Ⅱ型占总体的72.6%,为次南极电灯鱼耳石的主要形态;Ⅲ型和Ⅳ型占总体的27.4%,为次要形态.     

基于形态分析探究鳞头犬牙南极鱼各生活史阶段耳石形态变化

鳞头犬牙南极鱼为南极最为重要的底层鱼类,具有重要的生态作用和极高的商业价值,鱼类耳石形态随着生活史过程的推移有所差异,故耳石形态分析可用于推断鳞头犬牙南极鱼的生活史过程。本研究利用采集自南极罗斯海、阿蒙森海、威德尔海及拉扎列夫海120尾分属4个生活史阶段的鳞头犬牙南极鱼耳石,结合传统测量分析与椭圆傅里叶分析两种形态学研究方法,对其各生活史阶段耳石形态的差异进行研究。结果表明: 鳞头犬牙南极鱼各生活史阶段耳石形态存在差异,随着生活史过程的推移,耳石的变化趋势为整体上由轮廓平滑、复杂度较低向轮廓曲折、高度复杂化转变,且纵轴方向增长速度低于横轴方向,翼叶等特征部位变化显著。针对耳石形态的线性判别分析结果显示,椭圆傅里叶分析判别值较高,为85.4%,而传统测量分析判别值较低,为71.9%,表明相较于传统测量分析,椭圆傅里叶分析更具优势。     

六种鲤科鱼类耳石形态以及在种类和群体识别中的应用

描述了6种鲤科鱼类的耳石形态特征,并利用耳石形态的测量性状,对其种类特征进行了判别分析。其中,对张氏(卜夕又鱼)、长鳍吻鮈、圆口铜鱼、宜昌鳅（鱼它）和鲫的判别正确率为100％,异鳔鳅（鱼它）的判别正确率为90.91％,6种鱼类的平均判别正确率达到了99.1％,说明了鱼类的耳石形态特征可以用于鉴别种类。三个区域鲫群体的平均判别正确率为68.9％,显示三个区域鲫群体的耳石形态存在一定的差别。     

鲬鱼耳石形态多样性研究

硬骨鱼类的矢耳石在物种间存在明显的形态差异, 常常被用来进行鱼类的分类研究13。例如, 张国华等通过形态的观察与描述对鲤科鱼类的耳石进行了区分4; 潘晓哲等采用耳石形状指数方法对 属鱼类进行了鉴别5; 王英俊用傅里叶方法研究了多种鱼类耳石, 并记录了它们之间的形态差异6。因为耳石坚硬不易被消化, 所以在水生动物的食性研究中, 利用耳石进行胃含物内种类鉴定可大大提高工作效率与准确性。此类研究也并不鲜见, 如张波等对黄海重要饵料鱼类的耳石形态做了较为详细的描述7, Fitch, et al.依据鲸类胃含物中的鱼类耳石形态鉴定了捕食鱼类的种类进而对其食性进行了研究8。另外, 不同生活环境能够导致耳石生长和形态的差异, 这也使其成为了群体差异研究的有效手段912。       

基于矢耳石形态特征的中国鲚属鱼类种类识别

分析了中国鲚属鱼类七丝鲚、凤鲚、刀鲚和短颌鲚共4种205尾2龄鱼矢耳石的32个形态特征。对9个可量性状的主成分分析表明,反映矢耳石体积和基叶大小的第1主成分,以及与反映翼叶大小的第2主成分共同解释了总变异的91.2%,是种类判别的主要依据。对10个比例性状的逐步判别显示,4个种的平均正判率达95.6%,但交互验证结果却显示,刀鲚与短颌鲚间存在着20.1%的误判率,表现出与传统的依据外部形态分类和线粒体DNA控制区全序列分析的相似结果。这表明,短颌鲚并非有效种,而是刀鲚的淡水生态型种群,也预示着耳石形态分析在近缘种判别方面的良好应用前景。     

基于耳石形态的鱚属鱼类鉴别

利用9个耳石形状指标对我国鱚属鱼类少鳞鱚、多鳞鱚及斑鱚共78个个体的矢耳石形态进行了多元统计分析,同时对3个群体的74个少鳞鱚矢耳石形态进行了判别分析。单因子方差分析结果显示,少鳞鱚与多鳞鱚矢耳石的9个形状指标均存在显著差异(P<0.05);反映耳石长、短轴差异程度的第1主成分与反映耳石三维特征的第2主成分解释了85.943%的形态差异;9个指标在种间判别分析中的综合判别正确率为93.6%,种内判别分析中的综合判别正确率为93.2%。研究表明形状指标法可以作为中国鱚属鱼类鉴别的有效手段。     

浙江近海鰓属鱼类形态描述及中国鰓属鱼类分子系统发育分析

为明确浙江近海鲵属鱼类物种组成, 对采自舟山和温州近海共计411尾鲵鱼样品进行形态学测定, 并基于线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COⅠ)基因片段探讨其序列差异及系统发育关系。结果显示: 浙江近海的鲵属鱼类为少鳞鲵和中国鲵, 两种鲵鱼形态特征鲜明, 鱼鳔形态差异明显。所测得的少鳞鲵和中国鲵COⅠ基因片段长度均为600 bp, 平均GC含量分别为46.6%和49.9%。依据Kimura-2-parameter模型(K2P), 少鳞鲵和中国鲵的种内平均遗传距离分别为0.002和0.000, 两种间平均遗传距离为0.211。采用邻接法构建的系统发育树显示, 中国鲵先和邵氏鲵聚为一支, 然后与少鳞鲵聚为一支, 再与其他鲵属鱼类聚类。研究结果明确了浙江沿海鲵属鱼类的物种组成, 并为探讨少鳞鲵和中国鲵的系统发育关系及基于COⅠ基因的鲵属鱼类物种鉴定提供了参考。     

基于叶形特征的切花菊品种鉴别北大核心CSCD

通过测定、计算获得40个切花菊品种叶片的6个定性分级性状及叶片的长宽比、尖削度、裂片长宽比、裂片开张度等14个叶形结构参数。以6个定性分级性状为变量,用聚类法选取叶形相似性大的18个切花菊品种,通过多元判别分析法对18个品种叶片的形态结构参数进行数值化鉴别。结果表明,18个叶形相似的品种多元判别的平均拟合率为88.28%,达到了判别品种的目的。说明根据叶形的测量数据能对切花菊品种进行有效鉴别。     

四种网蝽科昆虫外部形态特征提取与分析

随着计算机图像处理技术的发展,昆虫图像特征提取技术在昆虫分类学中的应用越来越广泛。相关的研究报道涉及到多种较大型昆虫和节肢动物,但对身体较小昆虫的外部形态特征提取与分析,及其雌雄鉴别方面的报道不多。本研究利用中国农业大学IPMist实验室开发的Bug Shape 1.0对体型较小的4种网蝽科Tingidae昆虫成虫进行了外部形态特征的提取,分析了所得参数在其种类和雌雄方面的差异。结果表明,获得的10个参数在4种网蝽成虫中差异均有高度统计学意义。4种网蝽雌雄成虫在面积、等效圆半径、偏心率、球状性和圆形度5个参数方面的差异有高度统计学意义,初步认为可以作为区别这4种网蝽雌雄成虫的重要指标。判别分析证明,4种网蝽交叉判别的正确率高达98.5%,对种类和性别同时进行判别时,交叉判别的正确率为85.0%。利用重心法得到的聚类分析结果符合传统昆虫分类学的结果,同一属的菊方翅网蝽Corythucha marmorata和悬铃木方翅网蝽C.ciliata优先聚为一类,其他2种网蝽先后分别聚类。本研究利用图像处理与分析技术得到的参数适合对此类昆虫进行种类和性别的鉴定,初步表明该技术在此类害虫分类鉴定中的科学性和可行性。     

珠江卷口鱼不同地理种群的形态变异

运用传统生物形态学和框架分析方法,对珠江水系中栖息于柳江、浔江、西江的卷口鱼(Ptychidio jordani Myers)的形态变异进行了分析。根据高背、平背体型分析了体长/体高比例与地理、性别和年龄的相关性。结果显示:体长/体高比例与年龄呈显著负相关,随着年龄增长,卷口鱼逐渐趋向于高背型;三个江段卷口鱼可数性状数据卡方检验没有显著差异;三个江段卷口鱼可量性状数据和框架数据聚类分析、判别分析和主成分分析显示三个江段的卷口鱼形态差异明显,有一定程度的分化;聚类和主成分分析显示柳江群体变异最大,而西江卷口鱼则分化成两个群体,其中一个与浔江群体关系较近。判别分析构建的判别公式可以区分三个江段四个群体的卷口鱼,判别正确率达到99.2%。不同江段卷口鱼的差异表现在整个鱼体上,不能用单独的一或二个参数进行鉴别。     

基于叶形特征的切花菊品种鉴别

通过测定、计算获得40个切花菊品种叶片的6个定性分级性状及叶片的长宽比、尖削度、裂片长宽比、裂片开张度等14个叶形结构参数。以6个定性分级性状为变量,用聚类法选取叶形相似性大的18个切花菊品种,通过多元判别分析法对18个品种叶片的形态结构参数进行数值化鉴别。结果表明,18个叶形相似的品种多元判别的平均拟合率为88．28％,达到了判别品种的目的。说明根据叶形的测量数据能对切花菊品种进行有效鉴别。     

美洲鳄梨属植物的叶表皮微形态特征及其分类学意义

在光学显微镜下,对美洲鳄梨属54种植物的叶表皮微形态特征进行了观察,研究发现叶表皮细胞形状多为规则形;垂周壁一般平直;大多数种类的叶表皮具均匀分布的单细胞毛状体;平列型气孔器下生,随机分布于网状叶隙内,可进一步分为3个小类;形态相似的物种通常具有相似的叶表皮特征。本研究选取了19个特征进行PCA分析,发现鳄梨属被明显分为2个支系。叶表皮特征在种内比较稳定,种间存在一定差异,表皮细胞形状、气孔器形态及其突出物等特征组合对于鳄梨属种尤其一些表型相似的种类的鉴定有一定的帮助。     

长江鲢、鳙个体发育过程中的表型变化

采用多元分析方法,对采自长江老江河国家级四大家鱼原种场255尾1—5龄鲢、鳙的30项形态度量数据进行了分析。聚类分析显示,鲢可明显地聚成欧氏距离相对较远的1龄组和2—5龄组,鳙也可聚成欧氏距离较远的1、2龄组与3—5龄组。判别分析显示,144尾鲢个体对所聚类的两个组别的判别准确率高达98.0%,111尾鳙个体对所聚类的两个组别的判别准确率也达90.7%。这表明,在幼体向成体的发育过程中,鲢和鳙在形态上均存在着两个具有显著差异阶段。单因素方差分析显示,鲢两个组别之间有18个参数差异极显著,4个差异显著,其中10个显著或极显著地变小,12个显著或极显著地变大。鳙两个组别间有极显著和显著差异的参数分别有14个和3个,其中极显著或显著差异变小和变大的分别有12个和5个。这表明在鲢、鳙个体发育过程中,分别有73.3%和56.7%的特征参数具有生长异速现象。因此,在根据形态鉴别物种、分析种群差异、确立种质标准和作生长退算时,均应考虑所选用特征的生长异速现象。     

基于耳石几何形态测量学的长江安徽江段刀鲚群体识别研究

为了解长江安徽江段刀鲚耳石的形态特征和尝试识别不同群体,研究选用基于地标点的几何形态测量学手段,对不同年份采于长江安徽安庆、铜陵江段长颌鲚和短颌鲚2种生态表型的5个群体刀鲚矢耳石形态差异性进行了比较研究。基于12个地标点,将其坐标进行相对扭曲主成分分析及判别分析,经薄板样条分析和网格变形,使其耳石形态变异矢量可视化。结果显示,在相对扭曲主成分分析中,提取的地标点中多为Ⅱ类地标点,其贡献率为69.48%,说明Ⅱ类地标点是耳石形态差异的主要来源。5个群体刀鲚判别分析的综合判别准确率为95.6%,表明这些刀鲚群体耳石形态的差异总体显著。这种差异显著性尤其存在于长颌鲚与短颌鲚生态表型间及长颌鲚和短颌鲚不同群体间,显示出刀鲚不同生态表型分化及其群体间差异性已可体现在耳石的形态特征上。上述发现可为长江十年禁渔前后安徽江段刀鲚群体组成和群体差异性的客观评价提供理论支撑。     

基于形态框架数据的淞江鲈种群鉴别(英文)

采用形态框架数据阐明了中国3个现存的淞江鲈地理种群的形态差异。每条鱼测量22个形态度量参数,用Burnaby的多变量方法校正形态度量参数,采用聚类和判别分析来区别种群的差异。结果显示:1)3个地理种群可以分成两组,第1组包括青龙河种群和富春江种群,第2组包括鸭绿江种群;2)根据F-remove值,挑选出最大的5个形态参数:D(2-3)、D(7-9)、D(6-5)、D(6-8)、D(2-1),用挑选后的5个形态参数进行判别分析的判别准确率达100%,显示这3个地理种群是形态上可辨别的种群。地理隔离和环境因子也许是淞江鲈种群形态差异的主要影响因素。虽然形态度量对于判别淞江鲈的种群有效,但对于其种群结构的进一步确认研究是必要的。     

长江口鮻矢耳石形态特征及质量与年龄的关系

为研究长江口鮻矢耳石形态特征及其质量与年龄的关系,2017年2—6月从长江口水域采集鮻358尾,解剖并提取耳石324对,并对其形态学参数进行测量分析.结果表明:鮻矢耳石具有基叶和翼叶,中央听沟明显,矢耳石的大小和形状随个体生长变化明显,矢耳石由边缘规则的圆润瓜子状渐变为褊窄的叶片状,边缘波浪状突起逐渐变多.矢耳石平均密度为1.52 mg·mm^-2,平均矩形趋近率为0.68,耳石长占其体长的0.021%~0.047%,耳石宽占其体长的0.009%~0.021%,耳石质量占其体质量的0.045‰~0.731‰.鮻矢耳石长(OL)、宽(OW)、质量(OM)均与体长呈显著相关,耳石宽与耳石质量函数关系式的决定系数(R^2)最高(0.928).耳石质量与体长(BL)最佳拟合方程为幂函数:OM=0.0009BL1.8737(R2=0.967);耳石质量与年龄(A)以及体长与年龄的最佳拟合方程为多项式:OM=2.9262A^2+4.8437A+2.1894(R^2=0.847);BL=-3.2248A^2+102.54A+38.373(R^2=0.858),矢耳石质量与年龄呈显著线性相关,用耳石质量与年龄关系估算的年龄与从耳石上直接读取的年龄无显著差异,矢耳石质量可以作为鉴定鮻年龄的有效辅助手段.     

西南大西洋拉式南美南极鱼耳石外型特征

基于2009年12月至2010年1月西南大西洋阿根廷外公海海域采集的拉式南美南极鱼(Patagonotothen ramsayi)145对耳石样本,对其形态特征进行了分析。结果表明,拉式南美南极鱼耳石长(OL)和宽(OW)分别为4.50—7.99 mm和1.99—3.69 mm之间。耳石外型呈狭长有缺刻,基叶长,翼叶短,具明显的主间沟,后端闭合呈钝圆形,整体结构凸凹不平。左右矢耳石形态无显著性差异。耳石绝对尺寸随体长增加而增加,但相对尺寸减少,耳石的形态结构比例基本不变。耳石长、宽、面积(S)及周长(P)与体重呈对数关系,耳石背长(DL)和基叶长(RL)与体重(W)呈指数关系,耳石背宽(DW)与体重呈乘幂关系,而耳石翼叶长(ARL)与体重则呈线性关系。耳石宽、面积、背长、背宽、周长、翼叶长及基叶长与体长(L)拟合符合对数关系,仅耳石长与体长呈线性关系。本研究可为鱼类耳石形态研究提供参考,并为南美南极鱼渔业生物学研究提供基础资料。     

中国鲚属鱼类的矢耳石形态特征

分析了205尾分布于中国的4种2龄鲚属鱼类的矢耳石形态特征。结果显示,这4种鱼类的矢耳石都具有翼叶和基叶,但无后基叶和副基叶,中央突也不明显。背侧有脊突,叶形晶状突呈小三角形,仅限于腹侧。主凹槽明显,直管状,后端封闭。4种鱼矢耳石长轴长为体长的1.68%~2.82%,矢耳石重为体重的0.26‰~1.71‰;不论绝对重量或面积,均以七丝鲚和凤鲚的最大,刀鲚的次之,短颌鲚的最小,显现出与在海水中生活的时间呈正相关性。刀鲚和短颌鲚的矢耳石较轻薄,单位面积均重1.22~1.40mg/mm2;七丝鲚和凤鲚的较厚重,单位面积均重约1.86mg/mm2。矢耳石的长轴、短轴和单位重量等的变异系数,均要小于其体长特别是体重的变异系数,矢耳石形态的稳定性显著优于其身体形态的稳定性。     

细鳞斜颌鲴三个群体形态差异

将传统形态学数据与现代框架数据相结合,分析了细鳞斜颌鲴3个群体(龙窝湖群体、梁子湖群体和淮河群体)的形态差异,探讨了它们的形态亲缘关系。方差分析表明,3个群体间8个可数性状参数差异不显著(P0.05)。聚类分析显示,龙窝湖群体与梁子湖群体首先聚为一类,然后再与淮河群体相距。在28个测量参数中挑选7个对判别贡献较大的参数建立判别函数,判别效果极显著(P0.01),判别准确率93.55%～100%,综合判别率96.81%,通过判别函数可将这3个群体很好地区分开。主成分分析概括出方差贡献率较大的3个主成分,累计方差贡献率为82.99%。主成分1主要反映鱼体躯干部的形态变化,方差贡献率52.83%;主成分2主要反映鱼体头部的形态变化,方差贡献率22.22%;主成分3主要反映鱼体尾柄部的形态变化,方差贡献率7.94%。主成分1和2二维平面图显示,虽然龙窝湖群体和梁子湖群体有少量重叠区域,但3个群体还是可以清晰分开的。3个群体间形态性状的差异系数均小于1.28,群体间尚未达到亚种差异水平。     

湖北省楠属植物叶表皮微形态特征及其分类学意义

【目的】楠属（Phoebe）各物种在形态学方面差异甚微,种间界限模糊,物种的识别鉴定较为困难,尤其在缺少花、果的时期。叶微形态特征对植物种间界定具有重要价值,但目前楠属植物叶显微特征的研究仍然较少。【方法】利用体视显微镜、光学显微镜对湖北省楠属8种及1变种的叶形态和微形态进行观察,并测定分析各物种气孔、表皮毛的质量和数量性状,以期为楠属植物的识别和鉴定提供必要依据。【结果】结果表明,叶形态有大型叶、中型叶、小型叶和不规则叶4种类型;毛被类型有粗短柔毛、细短柔毛、长柔毛、混生短柔毛和长柔毛（脉上被长柔毛）4种。毛密度在湘楠（200根/mm2）与闽楠、浙江楠、紫楠（低于100根/mm2）之间差异显著。表皮细胞类型为多边形或不规则形,垂周壁为平直-弓形、浅波或波状。气孔除披针叶楠、闽楠、裂叶白楠为近圆形外,其余物种均为宽椭圆形。气孔密度以紫楠最高,山楠和湘楠最低。此外,气孔大小与气孔密度之间,毛长度与毛密度之间存在负相关关系。【结论】研究表明,叶形态和微形态的特征组合可作为9种楠属植物鉴定和区分的必要依据,可为楠属植物识别和种间界定提供参考。