蘭州大尾羊體重和體尺的相關性研究

蔡 勇,王燕新,廖圓圓,劉翊忠,李海健,徐紅偉,阿依木古麗*,楊具田*

(1．西北民族大學 實驗教學部，甘肅 蘭州 730030；2．西北民族大學 生命科學與工程學院，甘肅 蘭州 730030)

蘭州大尾羊主要分布在甘肅中部的干旱地區，具有成熟早、繁殖力高、肉質鮮美、容易育肥、抗逆性、抗病能力強等特點，適合在蘭州地區飼養。近年來，蘭州大尾羊的存欄數量急劇減少，現已被國家列為瀕臨滅絕的遺傳資源[1]。家畜體尺數據直接反映家畜的體格大小和體軀的結構、發育等情況，也間接反映畜體組織器官的發育情況，與家畜的生理機能、生產性能、抗病力以及對外界生活條件的適應能力等密切相關[2]。本研究對蘭州大尾羊的體重與各體尺指標進行相關性分析，建立蘭州大尾羊體重與各體尺間的最優回歸方程，以期為后期的選種、選育工作提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

試驗從甘肅省臨夏市永靖縣瑞霖科技養殖場選擇蘭州大尾羊 116只(成年公羊)，試驗羊均發育正常、生長健康。根據家畜育種學教材中介紹體尺指標相關的測量方法[3]，對116只羊的體重(Y)、體斜長(X1)、胸寬(X2)、體高(X3)、胸深(X4)、胸圍(X5)、管圍(X6)、十字部高(X7)進行測定。體重用電子秤稱量(精度為0.01 kg)。測量工具為測杖和卷尺。

1.2 數據處理

整理獲得的體尺數據并錄入Excel 2010，用SPSS 22.0統計分析軟件進行分析，并對相關的系數進行分解，建立體重與各體尺性狀之間的最優回歸方程。

2 結果與分析

2.1 體重與體尺的表型統計量分析

由表1可以看出,蘭州大尾羊體重的變異系數為24.65%，其次為胸寬和管圍分別為13.37%和10.14%，體重、胸寬和管圍變異系數均大于10%，為中等變異。其他體尺指標變異系數均小于10%，為弱變異。

表1 蘭州大尾羊體重與體尺的表型統計量Table 1 The phenotype statistics of weight and body size of Lanzhou fat-tailed sheep

2.2 體重與體尺的相關性分析

由表2可知，體重與各體尺性狀之間呈極顯著正相關(P<0.01)。蘭州大尾羊的相關程度由小到大為：胸寬(X2)<體高(X3)<胸圍(X5)<胸深(X4)<管圍(X6)<體斜長(X1)<十字部高(X7)。體重(Y)與體斜長(X1)、十字部高(X7)的表型相關系數相對較大，分別為0.880和0.852。

表2 蘭州大尾羊體重與體尺的表型相關系數Table 2 Phenotypic correlation coefficient of body weight and body size of Lanzhou fat-tailed sheep

2.3 體重與體尺的通徑分析

為了更好地揭示體重與體尺性狀間的相關關系，對體重和各體尺指標進行通徑分析，用表型相關系數建立以通徑系數(P)為變量的多元一次方程組。

蘭州大尾羊的方程組如下:

P1+0.419P2+0.598P3+0.591P4+0.841P5+0.832P6+0.825P7=0.852

0.419P1+P2+0.217P3+0.687P4+0.667P5+0.572P6+0.462P7=0.488

0.598P1+0.217P2+P3+0.462P4+0.498P5+0.631P6+0.815P7=0.646

0.591P1+0.687P2+0.462P3+P4+0.654P5+0.625P6+0.558P7=0.760

0.841P1+0.667P2+0.498P3+0.654P4+P5+0.859P6+0.733P7=0.724

0.832P1+0.572P2+0.631P3+0.625P4+0.859P5+P6+0.833P7=0.796

0.825P1+0.462P2+0.815P3+0.558P4+0.733P5+0.833P6+P7=0.880

對多元一次方程組進行求解，得到如下通徑系數。蘭州大尾羊：P1=0.260 ，P2=-0.181 ，P3=-0.303 ，P4=0.518 ，P5=-0.187 ，P6=0.027 ，P7=0.822

2.4 體尺指標對體重相關系數的分解

根據相關系數間的組成效應，把蘭州大尾羊各體尺性狀與體重的表型相關系數分解為體尺對體重的直接作用和各體尺性狀通過其它體尺性狀對體重的間接影響。由表3可知，蘭州大尾羊各體尺指標對體重的直接作用從小到大為: 體高(X3)<胸圍(X5)<胸寬(X2)<管圍(X6)<體斜長(X1)<胸深(X4)<十字部高(X7)。各體尺性狀對體重的間接影響從小到大為:十字部高(X7)<胸深(X4)<體斜長(X1)<胸寬(X2)<管圍(X6)<胸圍(X5)<體高(X3)。根據以上結果可以看出，胸深(X4)、十字部高(X7)對體重有較強的直接作用，體斜長(X1)和胸寬(X2)指標均通過直接作用和間接作用對體重產生影響，而體高(X3)、胸圍(X5)、管圍(X6)則主要通過輔助其他性狀對體重產生間接作用，對體重的直接作用較弱。

表3 蘭州大尾羊體尺對體重相關系數的分解Table 3 The decomposition of body size correlation coefficient of Lanzhou fat-tailed sheep

2.5 體重和體尺的逐步回歸分析

運用 SPSS 22.0軟件對蘭州大尾羊各體尺和體重數據進行多元逐步回歸分析。因變量為體重，自變量為體斜長、胸寬、體高、胸深、胸圍、管圍、十字部高。將上述七個自變量逐個引入模型，每引入一個解釋變量后都要進行F檢驗，并對已經選入的解釋變量逐個進行t檢驗，當原來引入的解釋變量由于后面解釋變量的引入變得不再顯著時，則將其刪除。以確保每次引入新的變量之前回歸方程中只包含顯著性變量。這是一個反復的過程，直到既沒有顯著的解釋變量選入回歸方程，也沒有不顯著的解釋變量從回歸方程中剔除為止。以保證最后所得到的解釋變量集是最優的[4]。本次試驗數據通過逐步回歸分析，從表4～6中可以看出，蘭州大尾羊所得到的體重和各體尺性狀之間的最優回歸方程為Y=-105.805+1.455X1+0.751X2+0.481X3(R=0.852,P<0.01)，方差分析的F值為15.796，達到極顯著水平(P<0.01)，說明蘭州大尾羊的模型擬合效果較好，模型具有統計學意義。

表4 蘭州大尾羊體尺指標對體重回歸模型匯總Table 4 Summary of regression model of body indicators to body weight of Lanzhou fat-tailed sheep

表6 蘭州大尾羊多元回歸方差分析Table 6 Multiple regression variance analysis of Lanzhou fat-tailed sheep

3 討 論

3.1 體尺與體重的意義及表型分析

體重和體尺可以作為綿羊外貌體況評定的重要檢測指標，不僅反映綿羊品種自身的體型特征，同時與綿羊的生產性能有密切的聯系[5]。蘭州大尾羊主要分布在甘肅中部的干旱地區(主要在蘭州城區一帶)，有很多優良特性。近年來其數量急劇下滑，因此本研究對蘭州大尾羊的體重體尺進行系統化測定，為加強蘭州大尾羊的品種選育，優化保種奠定基礎。變異系數可以將不同單位觀測數據的相對變化程度直觀的表現出來[6]，變異系數低于10%時稱為弱變異，在10%～100%之間稱為中等變異。本研究選取的為成年公蘭州大尾羊，從試驗結果分析中可以看出蘭州大尾羊體重的變異系數最大為24.65%，其次為胸寬和管圍分別為13.37%和10.14%。蘭州大尾羊體重的變異幅度較大，說明蘭州大尾羊體重具有相對較大的選擇潛力和提高潛力，而體尺提高的潛力相對較小。

3.2 體尺與體重的相關性分析

皮爾遜(Pearson)相關系數是用來反映兩個變量線性相關程度的統計量，其大小可以用來判斷變量間相關關系的密切程度[7]。2014年，劉博丹等[8]報道七月齡和田羊的體高與體重呈現顯著相關性(P<0.05)；2015年，羅建川等[9]對貴州雜交綿羊體重體尺相關性研究中發現貴州雜交綿羊的胸圍與體重的相關性最強，且相關系數為0.949；2016年，索效軍等[10]對烏骨山羊體重體尺的相關性研究中表明烏骨山羊胸圍與體重的相關程度最高(r=0.8381)；2017年，熱西提·阿不都熱依木等[11]研究表明，成年薩福克母羊體高、胸圍對體重的相關程度最大, 相關系數分別為0.88，0.83。以上研究表明，不同品種綿羊的體尺對其體重影響的程度有所差別。本研究通過相關性分析表明，蘭州大尾羊的體重與其它體尺之間均呈現極顯著相關(P<0.01)，其中十字部高和體重的相關系數最大為0.880，說明十字部高對體重綜合影響最大，其次是體斜長為0.852，而胸寬對體重的綜合影響最小，為0.488。根據上述結果可以看出體斜長、十字部高對體重的綜合影響較大，其表現為直接作用或者是通過影響其它體尺性狀從而對體重產生間接影響，其一或者二者皆有，說明體重與各體尺性狀之間存在不可分割的聯系。故而可對各性狀的選擇進行全面分析，從而確保后續選育、生產以及保種達到最優效果。

3.3 體尺與體重的通徑分析及其相關系數分解

通徑系數是用來表示相關變量因果關系的統計量，是標準化的偏回歸系數，通過分解結果可以看出，蘭州大尾羊的十字部高是通過明顯的直接作用影響體重，而對體重的間接作用并不明顯。蘭州大尾羊的胸深對體重不僅表現出很強的直接作用，還表現出間接影響。體高對體重的綜合間接影響最大，為0.949；十字部高對體重僅有0.058的間接影響作用，是所有體尺中最小的。根據上述結果可以看出，胸深、十字部高對體重有很明顯的直接作用；而體高、胸圍主要是通過間接作用對體重產生影響，對體重的直接作用表現不明顯。由此說明:體高、胸圍對體重的作用主要是通過輔助其它性狀對體重產生間接影響，而其自身直接影響體重的作用并不強。故而在選種過程中，除了加強對體重影響直接作用強的因素如蘭州大尾羊胸深、十字部高的選擇，同時也應關注其它具有間接作用的體尺性狀對體重的影響。

3.4 體尺指標對體重的逐步回歸分析

通過體重和體尺的逐步回歸分析，得到蘭州大尾羊各體尺性狀對體重的最優回歸方程為: Y=-105.805+1.455X1+0.751X2+0.481X3(R=0.852,P<0.01)。R是體重和各體尺指標之間的復相關系數，R2為體重和各體尺指標之間的相關指數[12]。回歸方程中R2為0.778，說明該回歸方程的回歸平方和占總變異量的77.2%，入選的體尺包括體斜長、胸寬和體高對體重具有較明顯的影響作用，可作為對體重篩選的參考指標。通過最優回歸模型，白俊艷等[13]發現體高和胸圍這兩個體尺性狀可作為河南大尾羊的篩選指標；王欣榮等[14]也發現體高和胸圍可作為甘南草地型藏羊體重的篩選指標；高曄等[15]篩選出胸圍、體長、腰角寬、十字部高、胸深這五個體尺性狀作為鑒別和篩選陜北白絨山羊的重要體尺指標。而本試驗的蘭州大尾羊最優回歸模型入選了體斜長、胸寬和體高3個性狀。與前人的研究結果存在差異，可能是因為羊的品種、飼養配方、管理水平以及生活的環境等不同因素造成的。蘭州大尾羊剩余因子e=1-R2=0.228，結果說明對蘭州大尾羊體重產生影響的自變量不止體斜長、胸寬、體高等，還有一些其它影響因素尚未考慮到，需要進一步分析。然而，回歸方程的建立，體尺指標不僅反映其外貌的特征，同時也可以為體重的預估提供參考。本試驗研究對象為蘭州大尾羊公羊，可為蘭州大尾羊母羊體重和體尺的相關性研究提供一定的理論基礎。在對蘭州大尾羊進行選種、選育時可參考本試驗建立的最優回歸模型，根據生物統計學原理進行，有目的性的進行選擇，以防盲目。

4 結 論

蘭州大尾羊的各體尺性狀與體重以及各體尺性狀間存在顯著的正相關關系，而且各體尺性狀中體斜長、胸寬對體重既有明顯的直接作用，同時又通過輔助其它性狀對體重產生明顯的間接影響。體高主要是通過影響其它體尺指標才對體重產生的影響。蘭州大尾羊各體尺性狀對體重影響的最優回歸方程：Y=-105.805+1.455X1+0.751X2+0.481X3(R=0.852,P<0.01)。