圩豬體重非線性生長曲線擬合分析

李慶崗，吳義景，錢 坤，楊 勇

（1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，安徽 合肥 230031；2.安徽安泰農(nóng)業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司，合肥 230000）

遺傳育種

圩豬體重非線性生長曲線擬合分析

李慶崗1，吳義景1，錢 坤1，楊 勇2

（1.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，安徽 合肥 230031；2.安徽安泰農(nóng)業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司，合肥 230000）

對圩豬進(jìn)行了生長曲線擬合，自出生開始每30 d稱1次體重，根據(jù)平均體重分別利用Logistic、Bertalanffy、Gompertz模型進(jìn)行生長曲線擬合，結(jié)果顯示Gompertz模型擬合度最高（R2=0.9997），其他兩種模式也相對較高，均高于0.997；從極限體重（成熟體重）和最大日增重看，Gompertz模型的極限體重和最大日增重分別為174.94 kg和579.21 g，較符合圩豬的體重和日增重范圍，因此，Gompertz模型最適合圩豬的生長發(fā)育過程，Gompertz方程為：W=174.94 exp[-4.23 exp（-0.006 t）]，其拐點(diǎn)分別是（240.29 d，64.36 kg）。

圩豬；生長曲線；生長發(fā)育

豬的生長過程具有一定的規(guī)律性，常用某種規(guī)律的曲線來描述，這種曲線就是生長曲線（Growth curve）[1]，生長曲線擬合實質(zhì)上是利用各個不同時期的數(shù)據(jù)資料擬合出相應(yīng)的參數(shù)，建立方程，并繪制生長曲線，其形狀一般類似S型。生長曲線分析為該品種提供最基本的生長發(fā)育數(shù)據(jù)，不僅可預(yù)測豬的生長過程，而且在指導(dǎo)豬的飼養(yǎng)管理，育種過程中具有重要作用。常用的動物生長曲線數(shù)學(xué)模型主要有3種，分別為：Logistic[2]、Bertalanffy[3]和 Gompertz[4]模型，Logistic和Gompertz模型具有一個固定的拐點(diǎn)，而Bertalanffy模型的拐點(diǎn)是可變的，3種模型均能很好的模擬豬的生長發(fā)育過程。近年來，畜牧工作者對地方豬種[5-6]，培育品種[7]及引進(jìn)豬種[8-9]均有生長曲線擬合方面的研究，這些研究有助于判斷與分析飼養(yǎng)管理過程中的問題，有目的地采取改進(jìn)措施，以發(fā)揮豬只的最佳生產(chǎn)性能。

圩豬是我國優(yōu)良的地方品種，主產(chǎn)區(qū)為安徽宣城和蕪湖的圩區(qū)和丘陵地帶。受當(dāng)?shù)氐嫩讌^(qū)和丘陵的自然環(huán)境影響，逐步形成了繁殖力高，肉質(zhì)好，風(fēng)味佳，抗逆性強(qiáng)的特有基因庫資源，但其生長速度慢，脂肪含量高，可食用蛋白質(zhì)部分太少，影響了消費(fèi)者的接受程度，導(dǎo)致該品種社會飼養(yǎng)量下降。有關(guān)圩豬生長發(fā)育參數(shù)和生長曲線等基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)仍不完善，因此，本文采用PASW Statistics 18.0對出生至360日齡的圩豬擬合了Logistic、Bertalanffy和Gompertz生長曲線，旨在了解圩豬出生至360日齡階段的生長發(fā)育規(guī)律，分析其生長肥育性能特點(diǎn)，并試圖尋找最佳的生長曲線模型，為圩豬的保種工作、飼養(yǎng)管理、選育及合理地開發(fā)利用提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗豬只的選擇

本試驗測定地點(diǎn)在安徽安泰農(nóng)業(yè)開發(fā)有限責(zé)任公司的圩豬保種場中進(jìn)行，隨機(jī)選擇預(yù)產(chǎn)期相近的圩豬臨產(chǎn)母豬10頭，飼養(yǎng)在同一棟產(chǎn)房，采用相同的飼養(yǎng)管理；仔豬出生后吃初乳前進(jìn)行稱重，選擇初生重相近的仔豬100頭（公、母各半）用于后期生長測定。

1.2 飼養(yǎng)管理及體重測定

仔豬出生當(dāng)天注射豬瘟疫苗，出生后3 d補(bǔ)鐵，出生7 d后進(jìn)行補(bǔ)飼；35日齡斷奶，斷奶時先趕走母豬，留下斷奶仔豬飼養(yǎng)5 d（40日齡）后轉(zhuǎn)至保育舍，飼養(yǎng)至25 kg體重轉(zhuǎn)至生長育成舍。所有豬只均采用相同的飼料（表1）、相同的飼養(yǎng)管理，自動飲水，小公豬于20日齡時進(jìn)行閹割，小母豬于10 kg左右進(jìn)行閹割。分別記錄出生（吃初乳前 體 重）、30、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330、360日齡的體重。測定起始時間為2016年8月5日，結(jié)束日期為2017年7月31日，最終選擇各階段均有體重記錄的40頭豬進(jìn)行曲線擬合分析。

表1 圩豬仔豬至120 kg體重各階段飼料配方及營養(yǎng)水平

1.3 生長曲線擬合

各階段體重數(shù)據(jù)用Excel 2007整理和曲線的繪制；分別選用3種非線性動物生長模型Logistic、Bertalanffy和 Gompertz對圩豬出生至 360日齡的體重進(jìn)行曲線擬合，3種模型的表達(dá)式及參數(shù)見表 2。利用PASW Statistics 18.0軟件的Nonlinear Regression程序分別進(jìn)行3種模型的生長曲線擬合。

表2 用于曲線擬合的3種非線性模式

2 結(jié)果與分析

2.1 體重的生長變化

圩豬的出生、30、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330和360日齡的平均體重、日增重、相對生長率見表3。出生至270日齡的日增重隨著日齡的增加而增大，240～270日齡階段日增重達(dá)到最大，為433.33 g，270日齡以后逐漸下降；出生至360日齡階段的相對生長率逐漸下降，以出生至30日齡最大，為140.72%，至360日齡逐漸下降，至330～360日齡階段最小，為8.17%。

表3 圩豬出生至360日齡的體重生長變化

2.2 生長曲線擬合

利用PASW軟件對圩豬不同日齡體重進(jìn)行Logistic、Bertalanffy和Gompertz模型的曲線擬合，其各參數(shù)擬合結(jié)果見表4。由表4可得到圩豬3種生長曲線方程分別為 Logistic：W=131.58/[1+24.11exp（-0.014 t）]，Bertalanffy：W=232.98[1-0.83 exp（-0.004 t）]^3，Gompertz：W=174.94 exp[-4.23 exp（-0.006 t）]；以上公式中W代表豬的體重，t代表日齡。擬合度（R2）均在0.99以上，以Bertalanffy和Gompertz為高，雖然Bertalanffy和Gompertz曲線擬合度均大于0.999，但根據(jù)各生長曲線的生長拐點(diǎn)日齡、拐點(diǎn)體重和最大日增重，Gompertz模型比較符合圩豬的生長情況，因此，選擇Gompertz模型為圩豬的生長曲線最為合適，其生長拐點(diǎn)在240.29日齡，此時的體重為64.36 kg，最大日增重為579.21 g。根據(jù)Gompertz模型分別計算 出 圩 豬 出 生 、30、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330和360日齡的體重，見表5。

表4 圩豬生長曲線參數(shù)擬合結(jié)果

表5 圩豬Gompertz模型理論計算數(shù)據(jù)

2.3 生長曲線的繪制

根據(jù)圩豬實際測定和Gompertz理論體重、日增重及相對生長率分別繪制累積生長曲線（圖1）、絕對生長曲線（圖2）和相對生長曲線（圖3）。由圖1可知，實際體重與Gompertz曲線基本一致，除出生和30日齡的Gompertz理論體重高于實際體重外，其他日齡均低于實際體重，因此在實際飼養(yǎng)過程中要加強(qiáng)懷孕母豬的飼養(yǎng)管理，以發(fā)揮懷孕后期的胎兒的生長潛力。由圖2可知，330日齡前日增重均高于理論值，330～360日齡階段日增重低于理論值，因此后期要提高營養(yǎng)水平，以發(fā)揮后期圩豬的生長潛能。由圖3可知，實際生長強(qiáng)度和理論生長強(qiáng)度在出生至30日齡階段最高，分別達(dá)到了140.72%和66.99%，實際生長強(qiáng)度遠(yuǎn)高于理論生長強(qiáng)度，說明實際哺乳期母豬泌乳性能發(fā)揮較好；120～270日齡階段的生長強(qiáng)度與理論值非常接近；270日齡后相對生長強(qiáng)度低于理論值，說明270日齡后實際飼喂的飼糧營養(yǎng)水平有待提高，以發(fā)揮后期生長潛能。

圖1 圩豬體重生長曲線

圖2 圩豬體重絕對生長曲線

圖3 圩豬相對生長率（生長強(qiáng)度）曲線

3 討論與結(jié)論

豬的生長發(fā)育受遺傳、營養(yǎng)、環(huán)境及飼養(yǎng)管理等多種因素的影響，但生長發(fā)育的基本特征具有相對穩(wěn)定性，這種穩(wěn)定性可以用生長曲線擬合來進(jìn)行分析，以便為育種和生產(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。目前，最常用的非線性生長曲線模型有Logistic、Bertalanffy和Gompertz，不同品種的曲線模型存在差異。例如，藏豬的 Richards 模型[5]、金華豬的 Gompertz 模型[6]、淮豬新品系的Gompertz模型[7]，英系大白的Logistic模型[8]以及美系大白的Gompertz模型均能較理想地模擬生長發(fā)育情況[9]，但也體現(xiàn)出不同品種（品系）的生長曲線模型存在不一致性。本研究采用此3種生長曲線模型對圩豬出生至360日齡的體重變化進(jìn)行了擬合，擬合度均較高，但根據(jù)各生長曲線的生長拐點(diǎn)日齡、拐點(diǎn)體重和最大日增重3個參數(shù)分析，Gompertz模型比較符合圩豬的生長情況，因此Gompertz模型為該場圩豬理想的生長曲線模型。其Gompertz方程為：W=174.94 exp[-4.23 exp（-0.006 t）]，其生長拐點(diǎn)為240.29日齡，此時的體重為64.36 kg，最大日增重為579.21 g，240日齡時實際體重為71.08 kg，高于理論值的拐點(diǎn)體重，說明在實際飼養(yǎng)過程中已發(fā)揮出圩豬較理想的生產(chǎn)性能。根據(jù)體重變化的生長曲線，實際初生重遠(yuǎn)低于Gompertz理論值，說明在母豬懷孕期間有待加強(qiáng)飼養(yǎng)管理和飼料營養(yǎng)水平，以期獲得更大的初生重。在生后的生長過程中，尤其是在120日齡前其生長性能均優(yōu)于Gompertz理論值，說明哺乳期母豬及保育期仔豬飼養(yǎng)管理較為理想。120～270日齡階段的生長強(qiáng)度與理論值非常接近；270日齡后相對生長強(qiáng)度低于理論值，理論上說明270日齡后實際飼喂的飼糧營養(yǎng)水平有待提高，以發(fā)揮后期生長潛能，但圩豬屬于地方品種，后期生長主要以脂肪沉積為主，因此實際飼喂過程中，后期不建議增加過高的營養(yǎng)，以期獲得肥瘦適中的優(yōu)質(zhì)豬肉。

雖然生長曲線模型只對特定環(huán)境條件下，特定的營養(yǎng)供給以及特定的飼養(yǎng)管理水平下的動物進(jìn)行模擬才有價值，但生長發(fā)育的基本特征具有相對穩(wěn)定性，其出生至360日齡的生長趨勢可以作為圩豬養(yǎng)殖的參考，以便更為合理地發(fā)揮圩豬的生長性能，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，本研究獲得的圩豬理想的Gompertz生長曲線模型參數(shù)，豐富了地方品種圩豬資源的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，對于圩豬的保種、開發(fā)利用具有重要意義。

[1] 盛志廉，陳瑤生.數(shù)量遺傳學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1995：114-115.

[2] Wu R L,Ma C-X,Myronchang,et al.A logistic mixture model for characterizing genetic determinants causing differentiation in growth trajectories[J].Genet Res,2002,79:235-245.

[3] Darmani-Kuhi H,Kebreab E,Lopez S,et al.A derivation and evaluation of the von Bertalanffy equation for describing growth in broilers over time[J].J Anim Feed Sci,2002,11:109-125.

[4] Laird A K.Postnatal growth of birds and mammals[J].Growth,1966,30:1027-1038.

[5] 張浩，強(qiáng)巴央宗，王強(qiáng)，等.藏豬體重非線性生長曲線分析[J].家畜生態(tài)學(xué)報，2007，28（6）：41-43，53.

[6] 陶志倫，項云.金華豬生長曲線探討[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，2004，16（2）：99-101.

[7] 李慶崗，陶立，張東紅，等.皖系白豬早期生長發(fā)育規(guī)律的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，33（9）：1663-1664.

[8] 肖煒，云鵬，李光兵，等.不同來源大白豬生長曲線的比較研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（10）：2912-2913，3082.

[9] 李慶崗，呂培，韋培培.不同性別美系大白豬生長曲線擬合分析[J].養(yǎng)豬，2014（5）：60-62.

科學(xué)家揭示糖與癌癥關(guān)系

【美國每日科學(xué)網(wǎng)站10月13日報道】題：科學(xué)家揭示糖與癌癥之間的關(guān)系

比利時VIB生命科學(xué)研究所、魯汶大學(xué)和布魯塞爾自由大學(xué)歷時九年的一個聯(lián)合研究項目在癌癥研究方面取得了重大突破?？茖W(xué)家們弄清了瓦爾堡效應(yīng)—癌細(xì)胞快速將糖分解的現(xiàn)象—是如何刺激腫瘤生長的。這一發(fā)現(xiàn)為糖與癌癥的正相關(guān)性提供了證據(jù)，也許會對癌癥患者的定制飲食產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。研究結(jié)果載于知名學(xué)術(shù)刊物《自然·通訊》。

這個項目始于2008年，負(fù)責(zé)人是約翰·特弗蘭、維姆·韋爾塞和韋勒·讓森斯。其研究重點(diǎn)是瓦爾堡效應(yīng)—根據(jù)觀察，腫瘤將大量的糖轉(zhuǎn)化成乳酸，健康組織則不會分解這么多糖。作為癌細(xì)胞最顯著的特征之一，這種現(xiàn)象已得到廣泛的研究和應(yīng)用，甚至用于檢測腦腫瘤。但到目前為止，這個效應(yīng)是癌癥的癥狀還是病因尚不清楚。

早前對癌細(xì)胞代謝開展的研究著重確定代謝特質(zhì)，而這項研究澄清了癌細(xì)胞的代謝異常與致癌力之間的聯(lián)系。

特弗蘭教授說：“我們的研究揭示，癌細(xì)胞高度活躍的糖消耗導(dǎo)致了惡性循環(huán)，持續(xù)刺激癌癥形成和發(fā)展。這樣就能解釋瓦爾堡效應(yīng)的強(qiáng)度與癌細(xì)胞攻擊性的正相關(guān)性。糖與癌癥之間的這種聯(lián)系會產(chǎn)生決定性影響。我們的研究結(jié)果為該領(lǐng)域今后的研究奠定了基礎(chǔ)，現(xiàn)在這些研究可以有更精準(zhǔn)的重點(diǎn)。”

酵母細(xì)胞研究對于這一發(fā)現(xiàn)必不可少，因為酵母細(xì)胞也含有腫瘤細(xì)胞中常見的Ras蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)的基因突變會引發(fā)癌癥。研究小組以酵母為模式生物，分析了酵母中Ras活性與高活性糖代謝之間的聯(lián)系。

特弗蘭教授說：“我們在酵母中觀察到，糖降解通過果糖1，6-生物磷酸鹽這一媒介與Ras蛋白質(zhì)的激活相關(guān)，Ras蛋白質(zhì)能刺激酵母細(xì)胞和癌細(xì)胞增加。令人驚嘆的是，在從酵母細(xì)胞到人的長期進(jìn)化過程中，這種機(jī)制居然保存了下來?！?/p>

他說：“使用酵母的主要優(yōu)點(diǎn)是我們的研究不受哺乳動物細(xì)胞的額外調(diào)節(jié)機(jī)制影響，那些調(diào)節(jié)機(jī)制會隱藏關(guān)鍵性的內(nèi)在過程。因此，我們能夠瞄準(zhǔn)酵母細(xì)胞中的這個過程，并證實其在哺乳動物細(xì)胞中的存在。不過，這些發(fā)現(xiàn)不足以確定瓦爾堡效應(yīng)的主要根源，需要進(jìn)一步開展研究來查明這個主要根源是否也在酵母細(xì)胞中得到了保存?！?/p>

（轉(zhuǎn)自 參考消息[N]，2017-10-16）

The Drawing and Analysis of Nonlinear Growth Curve of Wei Pig with Body Weight

LI Qinggang1,WU Yijing1,QIAN Kun1,YANG Yong2
(1.Institute of Animal Science and Veterinary Medicine,Anhui Academy of Agricultural Sciences,Hefei 230031,China;2.Anhui Antai Agricultural Development Co.,Ltd.,Hefei 230000,China)

The growth curve of the Wei pig with body weight was carried out.From birth to 360 d,the body weight of Wei pig was weighed every 30 days.The Logistic,Bertalanffy and Gompertz models were fitted with the average body weight.The fitting degree of Gompertz model was highest(R2=0.999 7)in these 3 models.The fitting degrees of other two models were also higher than 0.997.Limit weight(174.94 kg)and maximum daily gain(579.21 g)obtained by Gompertz model were accord with the reality of Wei pig.So,Gompertz model is most suitable for the growth and development process of Wei pig.The Gompertz equation is W=174.94 exp[-4.23 exp(-0.006 t)]and the inflection points were 240.29 d(day age of inflection point)and 64.36 kg(body weight at the day age of inflection point).

Wei pig;growth curve;growth and development

S828

A

1002-1957(2017)06-0052-04

2017-10-31

安徽省科技攻關(guān)項目（1704a07020093）；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展資金項目（生豬AH2013-01）；安徽省生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（AHCYTX-06）

李慶崗（1977-），男，山東巨野人，副研究員，博士，研究方向為動物遺傳育種.E-mail：LQG3375@163.com

（編輯：郭玉翠）