肉羊不同雜交組合生長(zhǎng)曲線模型篩選及分析

沈嘉玘,孫渭博,施海娜,梁永虎,楊博輝,岳耀敬,袁 超,郭婷婷,文亞洲,盧曾奎*,張利平

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州730070;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 蘭州畜牧與獸藥研究所,甘肅 蘭州730050;3.慶陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,甘肅 慶陽(yáng)745000;4.甘肅省綿羊繁育技術(shù)推廣站,甘肅 張掖734031)

生長(zhǎng)曲線模型能直觀反映家畜生長(zhǎng)發(fā)育過程中的動(dòng)態(tài)變化,通過分析生長(zhǎng)曲線模型揭示家畜生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律可為其制定科學(xué)飼養(yǎng)管理方案[1-2]。建立家畜生長(zhǎng)曲線模型能夠較好地描述其有界增長(zhǎng)現(xiàn)象,利用SPSS軟件就可以完成生長(zhǎng)曲線擬合[3]。曹妍等[4]利用生長(zhǎng)曲線模型探究伊犁鵝的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律和生產(chǎn)潛力,發(fā)現(xiàn)Gompertz模型對(duì)伊犁鵝體重?cái)M合度最好(R2>0.9900),且曲線呈“S”型,適合伊犁鵝生長(zhǎng)發(fā)育性能的預(yù)測(cè)。李濤等[5]探究新疆褐牛不同雜交組合生產(chǎn)性能,對(duì)美系、德系和加系雜交牛0～24月齡體重和體尺數(shù)據(jù)進(jìn)行生長(zhǎng)曲線擬合,發(fā)現(xiàn)Logistic模型擬合度最佳;而且,美系雜交牛的體重、體高和胸圍生長(zhǎng)曲線優(yōu)于德系和加系,具有良好的推廣價(jià)值。基于此,本試驗(yàn)選用澳洲白、杜泊和薩?？搜?yàn)楦副?地方品種湖羊?yàn)槟副具M(jìn)行雜交試驗(yàn)。測(cè)定不同雜交組合1～6月齡羔羊體重,利用Brody、Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy模型進(jìn)行生長(zhǎng)曲線繪制及擬合,探究不同雜交組合羔羊體重發(fā)育規(guī)律,為篩選推廣雜交羔羊最優(yōu)雜交組合模式提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

試驗(yàn)于2021年1月到2021年7月在甘肅省某肉羊制種有限公司進(jìn)行。選擇澳湖(A×H)187只、杜湖(D×H)232只、薩湖(S×H)129只,共計(jì)548只羔羊用于后續(xù)試驗(yàn)。所有羔羊45d斷奶,飼喂相同的飼料并自由飲水。飼糧配方參照《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)-肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T816-2004)進(jìn)行配制。試驗(yàn)羊群全部采用舍飼飼養(yǎng),飼養(yǎng)管理?xiàng)l件相同,定期做好消毒、防疫和驅(qū)蟲等工作。

1.2 體重指標(biāo)測(cè)定

對(duì)不同月齡羔羊使用稱重器空腹度量體重(單位:kg),精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

1.3 4種體重曲線模型篩選

選擇Brody、Logistic、Von Bertalanffy和Gompertz模型對(duì)1～6月齡不同雜交組合羔羊體重進(jìn)行生長(zhǎng)曲線繪制及擬合分析。生長(zhǎng)曲線模型擬合公式及參數(shù)如表1所示。運(yùn)用非線性方程估計(jì)模型初始值,A值為觀測(cè)模型極限生長(zhǎng)量,將1和2月齡觀測(cè)值代入曲線表達(dá)式求出B和k值。利用SPSS進(jìn)行非線性擬合時(shí),初始值的選擇簡(jiǎn)單,對(duì)最終結(jié)果影響較小[6-7]。確定曲線初始參數(shù)值A(chǔ)、B和k后,運(yùn)用SPSS 23.0中的非線性回歸分析進(jìn)行迭代計(jì)算,然后將參數(shù)值代入方程表達(dá)式中獲得曲線方程,其中Brody生長(zhǎng)模型無拐點(diǎn)體重和日齡。

表1 4種生長(zhǎng)曲線模型及參數(shù)

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

通過Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì),根據(jù)拉依達(dá)準(zhǔn)則用SPSS 23.0軟件中的分析描述功能,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值(Z-score)且數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布。剔除Z分?jǐn)?shù)低于-3和高于3的數(shù)據(jù)后進(jìn)行擬合分析。使用SPSS 23.0軟件對(duì)體重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行單因素(ANOVA)方差分析,結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P<0.05被認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。利用SPSS 23.0軟件中非線性回歸分析,輸入Logistic、Gompertz、Von Bertalanffy和Brody生長(zhǎng)曲線模型表達(dá)式及初始參數(shù)值,分別對(duì)1～6月齡體重進(jìn)行生長(zhǎng)曲線擬合分析。根據(jù)四種生長(zhǎng)曲線模型表達(dá)式,計(jì)算預(yù)測(cè)體重。用GraphPad Prism 8.0軟件繪制生長(zhǎng)曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同月齡雜交羔羊體重和日增重描述性統(tǒng)計(jì)

由表2可見,不同雜交組合羔羊體重在品種間和品種內(nèi)均差異不顯著(P>0.05)。雜交公羔1～3月齡體重增幅較快,3～6月齡增幅較為平緩。雜交母羔1～2月齡體重增幅較快,2～3月齡增幅較慢,3～4月齡增幅上漲,4～6月齡增幅趨于平緩(圖1)?？傮w而言,雜交羔羊具有早期生長(zhǎng)發(fā)育快的優(yōu)勢(shì),但雜交母羔日增重早期波動(dòng)大,應(yīng)加強(qiáng)補(bǔ)飼合理搭配飼糧。

圖1 不同雜交組合羔羊日增重曲線

表2 不同月齡雜交羔羊體重

2.2 不同雜交組合羔羊體重曲線模型擬合結(jié)果

澳湖4種生長(zhǎng)曲線模型的擬合程度非常接近,R2均在0.95以上,公羔和母羔生長(zhǎng)曲線擬合結(jié)果相似(表3)。Gompertz和Von Bertalanffy模型對(duì)澳湖公羔生長(zhǎng)擬合效果最好(R2>0.990)且兩種模型的拐點(diǎn)體重較為接近,其中Gompertz模型拐點(diǎn)體重為11.18 kg,拐點(diǎn)日齡為35 d;Von Bertalanffy模型拐點(diǎn)體重為9.18 kg,拐點(diǎn)日齡為25 d。Von Bertalanffy模型對(duì)澳湖母羔生長(zhǎng)擬合效果最好(R2>0.950),拐點(diǎn)體重7.64 kg,拐點(diǎn)日齡28 d?？傮w來看,Von Bertalanffy模型公羔和母羔最大日增重為198 g和167 g,符合澳湖實(shí)際生長(zhǎng)情況且R2較高。澳湖四種生長(zhǎng)模型曲線與實(shí)測(cè)體重生長(zhǎng)趨勢(shì)基本一致(圖2)。澳湖公羔1～3月齡預(yù)測(cè)日增重與實(shí)測(cè)日增重接近,3～4月齡實(shí)測(cè)日增重低于預(yù)測(cè)日增重。澳湖母羔1～2月齡實(shí)測(cè)日增重遠(yuǎn)低于預(yù)測(cè)日增重,2～4月齡實(shí)測(cè)日增重高于預(yù)測(cè)日增重,4～6月齡趨于一致。

圖2 澳湖羔羊體重和日增重生長(zhǎng)曲線

表3 澳湖羔羊體重曲線模型分析

杜湖4種模型的擬合程度非常接近,R2均在0.90以上(表4)。Brody和Von Bertalanffy模型對(duì)杜湖生長(zhǎng)擬合效果最佳(R2>0.990),但Brody曲線模型無拐點(diǎn)體重和日齡。杜湖公羔Von Bertalanffy模型拐點(diǎn)體重為9.2 kg,拐點(diǎn)日齡為30 d,杜湖母羔拐點(diǎn)體重為9.98 kg,拐點(diǎn)日齡為33 d。Von Bertalanffy模型杜湖公、母羔最大日增重為185 g和146 g,符合杜湖羔羊體重實(shí)際生長(zhǎng)現(xiàn)狀。杜湖1～6月齡羔羊Von Bertalanffy模型體重與實(shí)測(cè)體重生長(zhǎng)趨勢(shì)基本吻合,擬合效果最佳(圖3)。杜湖公羔實(shí)測(cè)日增重與預(yù)測(cè)日增重增長(zhǎng)趨勢(shì)相同。杜湖母羔1～2月齡實(shí)測(cè)體重增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯低于預(yù)測(cè)值,2～6月齡增長(zhǎng)趨勢(shì)與預(yù)測(cè)值趨于一致。

圖3 杜湖羔羊體重和日增重生長(zhǎng)曲線

表4 杜湖羔羊生長(zhǎng)曲線模型分析

薩湖公羔四種生長(zhǎng)曲線擬合度幾乎相同,R2均大于0.997(表5)。Gompertz和Von Bertalanffy擬合度最高,薩湖母羔Brody和Von Bertalanffy體重曲線擬合度最佳。Brody體重曲線沒有拐點(diǎn)體重與拐點(diǎn)日齡。薩湖公羔Gompertz模型拐點(diǎn)體重為10.87 kg,拐點(diǎn)日齡為38 d;Von Bertalanffy模型拐點(diǎn)體重為8.95 kg,拐點(diǎn)日齡為30 d。薩湖母羔Von Bertalanffy模型拐點(diǎn)體重為8.88 kg,拐點(diǎn)日齡為25 d?？傮w而言,Von Bertalanffy模型公羔和母羔最大日增重分別為 204 g和181 g,符合薩湖體重實(shí)際生長(zhǎng)現(xiàn)狀且R2很高。薩湖羔羊四種體重曲線同實(shí)測(cè)體重基本吻合(圖4)。薩湖1～2月齡公羔實(shí)測(cè)日增重同預(yù)測(cè)日增重增長(zhǎng)趨勢(shì)一致,2～3月齡實(shí)測(cè)日增重低于預(yù)測(cè)日增重之后趨于一致。薩湖1～2月齡母羔實(shí)測(cè)日增重大幅度下降且低于預(yù)測(cè)日增重,2～3月齡逐漸增長(zhǎng)且趨勢(shì)趨于穩(wěn)定。

圖4 薩湖羔羊體重和日增重生長(zhǎng)曲線

表5 薩湖羔羊四種生長(zhǎng)曲線模型分析

3 討 論

在生產(chǎn)中,體重是衡量肉羊生產(chǎn)性能的重要指標(biāo),及時(shí)準(zhǔn)確地了解肉羊生長(zhǎng)發(fā)育性能,有利于制定科學(xué)有效的飼養(yǎng)方案,進(jìn)而追求獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。生長(zhǎng)曲線模型提供了一組參數(shù),這些參數(shù)描述了隨時(shí)間推移的生長(zhǎng)模式,并估計(jì)了某些年齡家畜的預(yù)期體重。本試驗(yàn)中,利用Brody、Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy模型分別擬合雜交羔羊1～6月齡體重生長(zhǎng)曲線。除了澳湖母羔Logistic模型外,四種模型中Logistic模型的R2最低,因此本試驗(yàn)中Logistic模型是最不適合用于雜交羔羊生長(zhǎng)曲線擬合。同一模型中,杜湖和薩湖公羔k值大于母羔,表明公羔早期發(fā)育快;而澳湖母羔k值大于公羔(Logistic模型除外),表明母羔早期發(fā)育快。

多位學(xué)者利用Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy生長(zhǎng)曲線模型對(duì)綿羊體重進(jìn)行擬合,發(fā)現(xiàn)Gompertz生長(zhǎng)曲線模型擬合效果最好[8-11]。而本研究中發(fā)現(xiàn)Gompertz和Von Bertalanffy模型擬合效果都不錯(cuò),拐點(diǎn)日齡與上述研究一致,但Von Bertalanffy模型預(yù)測(cè)體重和日增重更切合實(shí)際。同樣,張梅[12]和魏永龍[13]分別對(duì)哈薩克羊和白絨山羊進(jìn)行生長(zhǎng)曲線擬合也發(fā)現(xiàn)Von Bertalanffy模型擬合效果最優(yōu),適合早期生長(zhǎng)發(fā)育評(píng)估,這與本研究結(jié)果一致。不同品種綿羊遺傳特性不同,在生長(zhǎng)發(fā)育過程中會(huì)表現(xiàn)出不同的發(fā)育規(guī)律。生長(zhǎng)曲線模型一般是對(duì)整個(gè)發(fā)育過程的體現(xiàn)并呈“S”型,不同發(fā)育階段生長(zhǎng)曲線不同。因此,不同生長(zhǎng)曲線模型在不同品種中擬合效果不同,需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合評(píng)判后選擇最佳模型。

潘曉榮等[14]從生長(zhǎng)發(fā)育和經(jīng)濟(jì)效益等方面對(duì)澳湖和杜湖雜交羔羊進(jìn)行比較分析,證實(shí)澳湖和杜湖為理想的經(jīng)濟(jì)雜交組合。但是本試驗(yàn)在利用Von Bertalanffy生長(zhǎng)曲線模型分析時(shí)發(fā)現(xiàn)雜交組合預(yù)測(cè)體重和日增重在2～3月齡高于實(shí)測(cè)體重,這可能是由于斷奶及分群飼養(yǎng)等原因造成的。羔羊在45 d斷奶前的主要營(yíng)養(yǎng)來源于母乳,瘤胃尚未發(fā)育完全,斷奶后應(yīng)激及分群飼養(yǎng)導(dǎo)致羔羊生長(zhǎng)速度降低,這與藏羊和乾華肉用美利奴羊的研究結(jié)果一致[15-16]。另外,本試驗(yàn)在甘肅省環(huán)縣進(jìn)行,產(chǎn)羔期間遭遇大雪天氣15 d左右期間,羊舍內(nèi)溫度較低,可能對(duì)羔羊早期生長(zhǎng)發(fā)育造成極大影響。因此,針對(duì)雜交羔羊早期生長(zhǎng)發(fā)育快的特點(diǎn),可以適當(dāng)提高飼養(yǎng)水平,盡早開食滿足其快速生長(zhǎng)的條件,以期增加經(jīng)濟(jì)效益。

本試驗(yàn)中雜交羔羊1月齡體重高于預(yù)測(cè)值,實(shí)測(cè)最高日增重可達(dá)200 g以上,說明雜交羔羊早期生長(zhǎng)發(fā)育速度較快。公羔擬合效果普遍高于母羔,公羔體重增加趨勢(shì)實(shí)測(cè)值同預(yù)測(cè)值幾乎相同,說明公羔飼養(yǎng)水平符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。但是母羔體重增長(zhǎng)趨勢(shì)不穩(wěn)定,普遍在1～2月齡增幅速度減緩,2～3月齡增幅上升后趨于穩(wěn)定,因此需要進(jìn)一步優(yōu)化母羔飼養(yǎng)條件。雜交羔羊公羔1～6月齡體重、最大日增重高于母羔,說明不同雜交組合公羔體型較大且生長(zhǎng)發(fā)育速度較快。3種雜交組合Von Bertalanffy模型擬合參數(shù)相近,澳湖拐點(diǎn)日齡早于杜湖和薩湖2～5 d,拐點(diǎn)體重低2 kg左右。梁永虎等[17]對(duì)肉用西門塔爾牛生長(zhǎng)曲線擬合研究發(fā)現(xiàn),性成熟早晚影響拐點(diǎn)日齡,拐點(diǎn)日齡越遲該品種個(gè)體成熟越晚,但是其后期體型較大。因此,澳湖、杜湖和薩湖三種雜交組合羔羊在推廣使用時(shí),可根據(jù)Von Bertalanffy模型發(fā)育特點(diǎn)需要保證羔羊生長(zhǎng)期間所需營(yíng)養(yǎng),提高妊娠期母羊飼養(yǎng)水平以增加羔羊初生重。另外結(jié)合拐點(diǎn)日齡,在羔羊3月齡時(shí)需加強(qiáng)飼養(yǎng)管理?xiàng)l件和營(yíng)養(yǎng)水平,提供充足的營(yíng)養(yǎng),充分發(fā)揮雜交品種生產(chǎn)潛力,節(jié)省達(dá)到出欄重量的時(shí)間。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)3種雜交組合的擬合分析表明Von Bertalanffy模型擬合效果較好,預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值接近且符合實(shí)際情況。