朱俊紅,劉興能,和曉明,任洪輝,陸穎,鄧衛(wèi)東,席冬梅
( 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,云南 昆明 650201 )
努比亞山羊原產(chǎn)自非洲東北部等地區(qū),屬乳肉皮兼用型,毛色多為黑色或棕色,1995年引入我國飼養(yǎng)培育[1]。努比亞山羊具有生產(chǎn)性能優(yōu)良、遺傳性能穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)、肉質(zhì)細(xì)嫩、膻味小等優(yōu)點(diǎn)[2-4]。國內(nèi)學(xué)者針對努比亞山羊進(jìn)行了大量研究。占今舜等[5]對努比亞山羊的肉品質(zhì)、血清指標(biāo)等進(jìn)行了研究;王坤等[6]和周波[7]對努比亞山羊的養(yǎng)分消化和瘤胃微生物等進(jìn)行了分析研究。國外學(xué)者對努比亞山羊遺傳參數(shù)估計(jì)、遺傳多樣性評價(jià)和生長性能、瘤胃發(fā)酵、血液化學(xué)等[8-10]也進(jìn)行了大量研究。家畜體尺數(shù)據(jù)直接反映了家畜體軀的結(jié)構(gòu)、發(fā)育等情況,與家畜的生理功能、抗病力以及對外界環(huán)境條件的適應(yīng)能力等密切相關(guān)。目前對努比亞山羊體重和體尺指標(biāo)的分析研究較少,本文對云南省紅龍養(yǎng)殖場的努比亞山羊體重和體尺指標(biāo)進(jìn)行分析研究,為日后更好地開發(fā)和保護(hù)努比亞山羊遺傳資源提供參考。
隨機(jī)選取云南省昭通市彝良縣紅龍養(yǎng)殖場3月齡大小的羔羊32只,公、母各半,測量其體重、體高、體斜長、胸圍、胸寬、胸深、管圍、最大額寬,測量方法參考家畜育種學(xué)和羊生產(chǎn)學(xué)測定方法[11-12]。
運(yùn)用Excel軟件整理努比亞山羊的體重和體尺指標(biāo)數(shù)據(jù),SPSS 25.0軟件進(jìn)行主成分分析與聚類分析。
聚類分析是指物理或抽象對象的集合,分組為由類似對象組成的多個(gè)類的分析過程[13],具體操作如下:計(jì)算性狀指標(biāo)的相關(guān)矩陣、相關(guān)矩陣的特征根和特征向量,選取累計(jì)貢獻(xiàn)率>85%的特征根,進(jìn)行主成分分析。聚集8個(gè)指標(biāo)性質(zhì)相同或相近的對象,并按照這些對象的定性或定量特征數(shù)值將其分組歸類。
表1 測定指標(biāo)的平均值與變異系數(shù)Tab.1 Mean and coefficient of variation of determination index
由表1可知,體重的變異系數(shù)為33.34%,變異幅度較大;其他性狀指標(biāo)的變異系數(shù)均小于7%,變異幅度小。結(jié)果表明,努比亞山羊體尺指標(biāo)變異比較穩(wěn)定,但體重指標(biāo)變異幅度稍大,選育潛力也相對較大。
2.2.1 體重和體尺指標(biāo)間的相關(guān)性(見表2、表3)
表2 體重和體尺指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)矩陣Tab.2 Correlation coefficient matrix of body weight and body conformation indexes
表3 相關(guān)系數(shù)矩陣的特征根及累計(jì)貢獻(xiàn)率Tab.3 Characteristic roots and cumulative contribution rate of correlation coefficient matrix
由表2可知,努比亞山羊各指標(biāo)之間均具有顯著相關(guān)性,其中僅最大額寬和胸深顯著性相關(guān)(P<0.05),其余各指標(biāo)之間均極顯著相關(guān)(P<0.01),表明各指標(biāo)間關(guān)聯(lián)性很強(qiáng),可利用顯著性較強(qiáng)的指標(biāo)進(jìn)行努比亞山羊的選育。
由表3可知,選取前3個(gè)主成分,使累計(jì)貢獻(xiàn)率大于85%(達(dá)到87.798%),損失信息僅有12.202%,相對較小。其中第1主成分貢獻(xiàn)率為71.091%,反映的綜合信息量最大;第2、第3主成分貢獻(xiàn)率分別為10.501%、6.206%。
2.2.2 主成分的特征根和貢獻(xiàn)率(見表4)
表4 主成分的特征根和貢獻(xiàn)率Tab.4 Characteristic roots and contribution rates of principal components
由表4可知,貢獻(xiàn)率較大的3個(gè)主成分代表分別為Y1、Y2、Y3。根據(jù)各主成分的特征向量,列出各主成分的關(guān)系表達(dá)式如下:
第1主成分(Y1)特征根為5.687,貢獻(xiàn)率為71.091%,其中體重系數(shù)(X1)最大,其次是體高(X2)、體斜長(X3)、胸圍(X4),可將其命名為體重因子,反映體重和體型外貌特征,主要決定努比亞山羊體形的長短高矮。第2主成分(Y2)特征根為0.840,貢獻(xiàn)率為10.501%,其中胸寬(X5)、胸深(X6)、管圍(X7)系數(shù)較大,可將其命名為軀體因子,反映軀體寬度特征,主要決定努比亞山羊的寬度大小。第3主成分(Y3)特征根為0.496,貢獻(xiàn)率為6.206%,最大額寬(X8)系數(shù)最大,其余較小,可將其命名為額寬因子,反映努比亞山羊的額寬特征。
2.2.3 努比亞山羊8個(gè)性狀的碎石圖(見圖1)
圖1 努比亞山羊8個(gè)性狀的碎石圖Fig.1 Gravage map of eight traits of Nubian goat
由圖1可知,努比亞山羊的8個(gè)性狀中,因子1、2、3之間的連線最為陡峭,表明這3個(gè)因子均為主要因子,占累計(jì)貢獻(xiàn)率約90%。較陡的直線斷點(diǎn)也表明,相應(yīng)因子之間具有較大的特征值差異,進(jìn)一步證實(shí)了所選取的3個(gè)主成分的準(zhǔn)確性。
圖2 努比亞山羊8個(gè)性狀的聚類分析Fig.2 Cluster analysis of eight traits of Nubian goat
由圖2可知,相似程度較高的指標(biāo)聚為一類,隨著相似程度降低,聚類的類數(shù)呈增加趨勢。類間距為15時(shí),8個(gè)性狀指標(biāo)聚類為2個(gè)亞類:第1類包括體重(X1)、胸深(X6)、胸寬(X5)、管圍(X7)和最大額寬(X8),第2類包括體高(X2)、體斜長(X3)和胸圍(X4)。
體重和體尺指標(biāo)是家畜選育中重要的經(jīng)濟(jì)性狀,亦是遺傳效應(yīng)與環(huán)境效應(yīng)共同作用的結(jié)果。本試驗(yàn)對努比亞山羊的體重和體尺指標(biāo)進(jìn)行研究,結(jié)果顯示,各指標(biāo)之間呈顯著或極顯著相關(guān)。這與努爾比亞·吾布力等[14]對中國美利奴羊以及侯洪梅[15]對加什科羊的主要性狀的研究結(jié)果一致。楊存明等[16]通過對和田公羊進(jìn)行相關(guān)性分析揭示了影響其體重的主要體尺指標(biāo)是胸圍、體高、胸深,與本研究結(jié)果一致。譚曉山等[17]對貴州黑山羊的體尺指標(biāo)和體重進(jìn)行了相關(guān)性研究,發(fā)現(xiàn)體長、胸圍、腰角寬可作為選育的重要參考指標(biāo)。本研究結(jié)果表明,努比亞山羊的體重、體尺指標(biāo)間具有顯著相關(guān)性,可作為重要選育指標(biāo)。
主成分分析是一種統(tǒng)計(jì)方法,可用于描述家畜形態(tài)結(jié)構(gòu)并說明表型性狀對整體形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響[18]。主成分分析能夠從原始數(shù)據(jù)中提取出最具代表性的信息,并將其表示為一組相互獨(dú)立的主成分。這些主成分能夠綜合反映原始數(shù)據(jù)中的多個(gè)指標(biāo),并使用較少的變量解釋數(shù)據(jù)的變異情況[19]。本研究主成分分析將8個(gè)指標(biāo)區(qū)分為3個(gè)獨(dú)立的主成分,其中第1主成分(Y1)反映體重和體型外貌特征,第2主成分(Y2)反映軀體特征,第3主成分(Y3)反映額寬特征。這與葉昌輝等[20]將雷州山羊的8個(gè)性狀指標(biāo)區(qū)分為相對獨(dú)立的3個(gè)主成分研究和徐曉莉等[21]對綿羊體尺等指標(biāo)的分析研究結(jié)果相似。有研究對不同雜交組合羔羊6月齡的體重和體尺指標(biāo)進(jìn)行聚類分析,將體尺性狀分為2類,體高、體長、胸圍為一類,管圍為一類[22]。本試驗(yàn)也是將8個(gè)性狀指標(biāo)聚類為2個(gè)亞類,且聚類的體尺指標(biāo)也非常一致。李明明等[23]對藏羊羔羊的研究結(jié)果也與本試驗(yàn)結(jié)果相似,進(jìn)一步說明本研究的結(jié)果在不同品種山羊之間具有一定的適用性。目前針對牛體尺指標(biāo)已有大量研究分析[24-26],但針對羊體尺指標(biāo)的研究較少,因此本研究可為養(yǎng)殖場日后羊的選育規(guī)劃提供參考。
本文對努比亞山羊的體重、體高、體斜長、胸圍、胸寬、胸深、管圍、最大額寬等8個(gè)性狀指標(biāo)進(jìn)行分析,根據(jù)貢獻(xiàn)率選取了3個(gè)獨(dú)立的主成分,其中第1主成分貢獻(xiàn)率為71.091%,是努比亞山羊體尺等指標(biāo)變異的主要來源,主要反映體重和體型外貌特征;第2主成分貢獻(xiàn)率為10.501%,主要反映軀體特征;第3主成分貢獻(xiàn)率為6.206%,主要反映額寬特征。聚類分析將8個(gè)指標(biāo)聚類為2個(gè)亞類,第1類包括體重、胸深、胸寬、管圍和最大額寬,第2類包括體高、體斜長和胸圍。本試驗(yàn)結(jié)果可為今后對努比亞山羊選育和生產(chǎn)提供一定的參考。