陶 林,楊紅遠(yuǎn),江炎庭,洪瓊花*,儲明星*
(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部動物遺傳育種與繁殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100193;2.云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院,昆明 650224)
數(shù)量遺傳學(xué)家Sewall Wright于1921年提出了通徑分析,該理論在遺傳學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的運(yùn)用,促進(jìn)了我國動物育種中遺傳參數(shù)估計(jì)理論的發(fā)展。通徑分析[1]證明,自變量xi與因變量y之間的簡單相關(guān)系數(shù)riy等于xi與y之間的直接通徑系數(shù)(Piy)加上所有xi與y之間的間接通徑系數(shù)(Pij),而xi通過xj對y的間接通徑系數(shù)Pij=rijPjy,即riy=Piy+∑rijPjy。通徑分析的復(fù)雜之處在于計(jì)算通徑系數(shù)。之前的研究表明Excel和SPSS等軟件均可實(shí)現(xiàn)通徑分析,但Excel實(shí)現(xiàn)的步驟較為復(fù)雜,而SPSS的實(shí)現(xiàn)過程較為簡單,因此得以推廣[2]。通徑分析在綿羊[3]、山羊[4]、牛[5]、牦牛[6]和豬[7]等家畜上應(yīng)用較為普遍。屠宰率一定時(shí),家畜的體重直接影響胴體重[6],且體重是家畜市場交易的主要指標(biāo)。因此,體重對家畜經(jīng)濟(jì)價(jià)值的影響深遠(yuǎn)。體尺性狀直接反映了家畜的載肉量和發(fā)育情況。云南省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院等多家單位以云嶺黑山羊?yàn)槟副?、努比山?黑色個(gè)體)為父本開展雜交選育,在此基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代動物遺傳育種及胚胎移植新技術(shù),經(jīng)過二十多年培育出肉山羊新品種——云上黑山羊。通徑分析可以確定云上黑山羊體尺性狀對體重直接和間接重要性,確定影響體重的主要體尺性狀。因此,本研究以3個(gè)階段的云上黑山羊母羊?yàn)樵囼?yàn)對象,針對體長、體高、胸圍、管圍和體重5個(gè)性狀,進(jìn)行了相關(guān)分析、多元線性回歸分析和通徑分析,建立了體尺性狀與體重之間的多元線性回歸方程,剖析了體尺性狀對體重影響的直接作用和間接作用,以期確定云上黑山羊選育的主要性狀并為制定育種規(guī)劃提供參考。
選擇云南某羊業(yè)有限公司健康無病、處于相同飼養(yǎng)環(huán)境下的6月齡、7月齡和成年云上黑山羊母羊,參照陳偉生等[8]測定云上黑山羊的體長(X1,cm)、體高(X2,cm)、胸圍(X3,cm)和管圍(X4,cm)4個(gè)體尺性狀和體重(Y,kg)。用Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理,剔除各性狀表型值異常和在平均值±1.96標(biāo)準(zhǔn)差之外的數(shù)據(jù)后,各剩下292只、46只和368只。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用SPSS 19進(jìn)行各性狀的描述性統(tǒng)計(jì)量分析和簡單相關(guān)分析,以體尺性狀為自變量、體重為因變量,采用逐步回歸法建立多元線性回歸方程,結(jié)合通徑分析剖分各體尺性狀對體重的直接和間接作用。
云上黑山羊體尺體重的基本統(tǒng)計(jì)量見表1。由表1可以看出,云上黑山羊母羊體尺體重的基本統(tǒng)計(jì)量。3個(gè)階段變異系數(shù)最大的均是體重,分別是13.40%、15.33%和12.07%。體尺性狀中變異系數(shù)最大的是管圍,分別為12.20%、12.73和5.95%。這說明云上黑山羊母羊體重和管圍兩個(gè)性狀的選擇潛力較大。
為分析各性狀間的相關(guān)關(guān)系,表2和表3列出了各階段云上黑山羊母羊體尺、體重性狀間的簡單相關(guān)系數(shù)。6月齡時(shí),體尺性狀與體重相關(guān)性大小為胸圍>體長>體高>管圍;7月齡時(shí),體尺性狀與體重相關(guān)性大小為胸圍>管圍>體長>體高;成年時(shí),體尺性狀與體重相關(guān)性大小為胸圍>體長>體高>管圍。體尺性狀與體重相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)中,7月齡體重與體高未達(dá)到顯著水平(P>0.05),6月齡體重與管圍達(dá)到顯著水平(P<0.05),其余均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。6月齡時(shí),只有胸圍對體重表現(xiàn)為強(qiáng)相關(guān)作用;7月齡時(shí),體長、胸圍和管圍均對體重表現(xiàn)為強(qiáng)相關(guān)作用;成年時(shí),體長與胸圍對體重表現(xiàn)為強(qiáng)相關(guān)作用。
表1 云上黑山羊體尺體重的基本統(tǒng)計(jì)量
表2 6月齡和7月齡云上黑山羊體尺體重間的Pearson相關(guān)系數(shù)
注:上三角為6月齡,下三角為7月齡;*顯著相關(guān)(P<0.05),**極顯著相關(guān)(P<0.01)。下同。
Notes:The upper triangle denotes 6-month-old and the lower triangle 7-month-old; *means significant correlation (P<0.05) and **means extremely significant correlation (P<0.01).The same below.
以體長、體高、胸圍和管圍4個(gè)體尺性狀為自變量,體重為因變量,采用逐步回歸法建立回歸方程。四元線性回歸方程表示為Y=b0+b1X1+b2X2+b3X3+b4X4,根據(jù)顯著性檢驗(yàn)結(jié)果,3個(gè)階段云上黑山羊的胸圍和體長兩個(gè)體尺性狀被保留,而體高和管圍被剔除。從而分別建立了回歸方程:Y=-39.363+0.521X1+0.530X3、Y=-45.328+0.537X1+0.603X3和Y=-69.131+0.648X1+0.851X3。
表3 成年云上黑山羊體尺體重間的Pearson相關(guān)系數(shù)
對偏回歸系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)(表4)發(fā)現(xiàn),除7月齡云上黑山羊的體長外,其余各項(xiàng)均達(dá)到極顯著水平(P<0.001)。用SPSS 19對所建立的多元線性回歸方程檢驗(yàn)(表5)發(fā)現(xiàn) ,3個(gè)方程的R2均大于0.4。這說明3個(gè)方程可用于后續(xù)研究,且7月齡的方程比較理想(R2=0.755)。
表4 回歸系數(shù)輸出結(jié)果
注:b0為常數(shù)。
Notes:b0means a constant.
表5 模型概述輸出結(jié)果
之前的研究[9]證明,利用SPSS進(jìn)行的線性回歸計(jì)算所得線性回歸方程的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)就是直接通徑系數(shù),再與相應(yīng)的相關(guān)系數(shù)相乘即可獲得間接通徑系數(shù)。由表4可以看出,6月齡云上黑山羊胸圍和體長對體重的直接作用分別為P3y=0.504和P1y=0.457,相應(yīng)的偏回歸系數(shù)檢驗(yàn)均達(dá)到極顯著水平(P<0.001)。7月齡云上黑山羊胸圍和體長對體重的直接作用分別為P3y=0.697和P1y=0.249,體長的偏回歸系數(shù)檢驗(yàn)達(dá)到顯著水平(P<0.05),胸圍的偏回歸系數(shù)檢驗(yàn)達(dá)到極顯著水平(P<0.001)。成年云上黑山羊胸圍和體長對體重的直接作用分別為P3y=0.564和P1y=0.337,相應(yīng)的偏回歸系數(shù)檢驗(yàn)均達(dá)到極顯著水平(P<0.001)。以上結(jié)果表明,可進(jìn)行云上黑山羊體長和胸圍對體重影響的通徑分析。
將相關(guān)系數(shù)剖分為直接通徑系數(shù)和間接通徑系數(shù)是通徑分析的主要內(nèi)容。對于6月齡云上黑山羊,體長和胸圍之間的相關(guān)系數(shù)為r13=0.032,胸圍通過體長對體重間接作用為r13P1y=0.032×0.457=0.015,由表4可知胸圍對體重的直接作用P3y=0.504。因此,胸圍與體重之間相關(guān)系數(shù)r13=P3y+r13P1y=0.504+0.032×0.457=0.519,結(jié)果與表2一致。同理可以計(jì)算出其他間接通徑系數(shù)(表6)。
對于3個(gè)階段云上黑山羊,胸圍對體重的直接作用均大于體長,且均大于0.5。另一方面,胸圍通過體長對體重的間接作用均較小。除了6月齡云上黑山羊體長通過胸圍的間接作用較小以外,7月齡和成年云上黑山羊體長通過胸圍的間接作用較大。因此,胸圍是影響云上黑山羊體重的主要體尺性狀。
表6 云上黑山羊體尺對體重影響的通徑分析
3個(gè)階段云上黑山羊體尺體重性狀中,體重的變異系數(shù)最大,表明其選擇潛力很大。這與之前在合川白山羊上的研究結(jié)果一致[10]。除7月齡體高外,其他各階段各體尺性狀與體重呈現(xiàn)顯著正相關(guān)。張繼攀等[11]在大足黑山羊和內(nèi)蒙古絨山羊雜交試驗(yàn)中也得到相似的結(jié)果。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),云上黑山羊胸圍與體重的相關(guān)程度高于其他體尺性狀。之前在烏骨山羊[12]和呼倫貝爾短尾羊[13]的研究中也得到過相同結(jié)論。各體尺性狀表現(xiàn)了云上黑山羊的體質(zhì)發(fā)育狀況,是一個(gè)有機(jī)整體,共同影響著體重。因此,在制定育種規(guī)劃時(shí),應(yīng)抓住主要性狀,整體上兼顧其他性狀。
本研究以6月齡、7月齡和成年云上黑山羊母羊?yàn)樵囼?yàn)對象,分別建立了3個(gè)最優(yōu)線性回歸方程,明確了胸圍和體長對其體重的影響較大,剔除了管圍和體高兩個(gè)體尺性狀。以此類推,云上黑山羊公羊的情況應(yīng)該和母羊相同或相似。因此,在今后的后備種羊選育過程中可以將胸圍和體長作為主要體尺指標(biāo),兼顧其他體尺性狀,以獲得較大體重的優(yōu)良云上黑山羊種羊。
通徑分析表明,胸圍對3個(gè)階段云上黑山羊母羊體重的直接作用分別為0.504、0.697和0.564,7月齡云上黑上羊體長通過胸圍對體重的間接作用大于其直接作用。因此,胸圍是影響云上黑山羊母羊體重最主要的體尺性狀。這與王高富等[14]在酉州烏羊、索效軍等[15]在麻城黑山羊、陳永軍等[16]在大足黑山羊、韓燕國等[17]在湖北烏羊、許鑫等[18]在杜泊羊和裴杰等[19]在無角牦牛中的發(fā)現(xiàn)相吻合。
本研究建立了6月齡、7月齡和成年云上黑山羊母羊體重對體尺性狀最優(yōu)多元線性回歸方程,分別是Y=-39.363+0.521X1+0.530X3、Y=-45.328+0.537X1+0.603X3和Y=-69.131+0.648X1+0.851X3。通徑分析明確了胸圍是影響云上黑山羊母羊體重最主要的體尺性狀。胸圍可作為以提高體重為目的的云上黑山羊育種實(shí)踐中的選擇指標(biāo)。