中國地方品種綿羊體質(zhì)指數(shù)的地理變異

劉雪穎，劉桂瓊，種玉晴，姜勛平

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，湖北 武漢 430070)

【研究意義】體質(zhì)指數(shù)(Body Mass Index，BMI)是衡量人或動物胖瘦程度的重要指標(biāo)[1-3]，也是能量儲備指標(biāo)[4]。機(jī)體能量儲備是繁殖和胴體品質(zhì)等生產(chǎn)力特征性能的重要決定性因素之一。在綿羊上的研究表明，BMI與產(chǎn)肉和產(chǎn)奶等多項重要經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)[5]，在生產(chǎn)中具有多種用途，例如可以作為胴體組成預(yù)測的非侵入性技術(shù)指標(biāo)[6]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】影響B(tài)MI的因素眾多，受到廣泛的重視和研究，其中在人體上的研究最為全面和深入。在人體上，BMI與緯度和年平均溫度顯著相關(guān)[7]；BMI從北到南隨緯度的降低而逐步下降[8-9]；在各個區(qū)域，男性BMI都顯著高于女性[10-11]。在動物上，涉及較少。有研究表明綿羊商用品種、引入品種和毛用品種的分布與氣溫和降水高度相關(guān)[12]；環(huán)境因素與體重體尺及能量代謝密切相關(guān)[13-14]?！颈狙芯壳腥朦c】我國橫跨緯度約50°，跨經(jīng)度約60°，國土面積大，由遼闊的平原、高原、丘陵和山脈組成，地形錯綜復(fù)雜，地勢由西向東逐漸降低，宛如階梯[15]。常用“三大階梯”來描述全國地勢總輪廓。第一級階梯的海拔在2600 m以上，第二級階梯海拔在1000～2600 m，第三級階梯海拔在1000 m以下[16]。我國地方品種綿羊分布在不同的海拔緯度，所處地理環(huán)境差異較大。貝格曼法則指出,高緯度恒溫動物往往比來自低緯度恒溫動物個體高大，導(dǎo)致其相對體表面積變小，使單位體重的熱散失減少，有利于抗寒[17]。體型受環(huán)境因素影響且具有緯度效應(yīng)已得到驗證[18]，考慮到體質(zhì)指數(shù)與體型的關(guān)系，有理由假設(shè)體質(zhì)指數(shù)也具有相同的規(guī)律?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究的目的在于弄清中國綿羊體質(zhì)指數(shù)現(xiàn)狀及其影響因素，為改善綿羊生產(chǎn)管理中的品種選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)測定和發(fā)掘

中國地方綿羊共42個品種，根據(jù)地理分布和遺傳關(guān)系，可分為3個系：蒙古系綿羊、藏系綿羊和哈薩克系綿羊。

本試驗測定了其中2個品種—湖羊和烏珠穆沁羊的成年體重、體長。烏珠穆沁羊選自內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟烏拉蓋農(nóng)乃分場，共50只，公母各半。湖羊選自湖北宜昌志清和種羊場，共50只，公母各半。測定方法按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T 1236-2006)進(jìn)行。受測羊只禁食24 h，禁飲2 h，在自然狀態(tài)下稱體重；在堅實平坦地面端正站立，用杖尺測得胸突到坐骨結(jié)節(jié)后端的直線距離作體長。此外，還從《中國畜禽遺傳資源志-羊志》和相關(guān)文獻(xiàn)中挖掘了各品種的體重和體長數(shù)據(jù)。根據(jù)每篇文獻(xiàn)中各個性狀的樣本數(shù)和均值加權(quán)平均計算得到相應(yīng)性狀的均值。

MG: 蒙古羊; JZ: 晉中綿羊; HB: 呼倫貝爾羊; SN: 蘇尼特羊; WR: 烏冉克羊; UQ: 烏珠穆沁羊; HU: 湖羊; LZM: 魯中山地綿羊; SSF: 泗水裘皮羊; WD: 洼地綿羊; STH: 小尾寒羊; THF: 太行裘皮羊; YXFT: 豫西脂尾羊; BYBL: 巴音布魯克羊; LOP: 羅布羊; TAN: 灘羊; TONG: 同羊; LZLT: 蘭州大尾羊; GLLT: 廣靈大尾羊; LTH: 大尾寒羊; TB: 西藏羊; WN: 威寧綿羊; DQ: 迪慶綿羊; LPBB: 蘭坪烏骨綿羊; NLB: 寧蒗黑綿羊; SPG: 石屏青綿羊; TC: 騰沖綿羊; ZT: 昭通綿羊; HZ: 漢中綿羊; GDBF: 貴德黑裘皮羊; MXBF: 岷縣黑裘皮羊; KZ: 哈薩克羊; AT: 阿勒泰羊; BB: 巴什拜羊; DL: 多浪羊; HT: 和田羊; KG: 柯爾克孜羊; TKG: 塔什庫爾干羊; TFB: 吐魯番黑羊; BC: 巴爾楚克羊; QB: 策勒黑羊; YC: 葉城羊圖1 中國綿羊的地理分布Fig.1 Geographical distribution of Chinese sheep

并且從羊志中收集了每個品種年平均氣溫、無霜期、年平均降水量、相對濕度和年平均日照時數(shù)共5個環(huán)境因子數(shù)據(jù)。

1.2 BMI 計算和統(tǒng)計分析

BMI 計算公式為：BMI=BW/BL2，其中，BW是體重(kg)，BL是體長(m)。用方差分析比較BMI在蒙古系、藏系和哈薩克系這三系綿羊間及性別的差異，并檢驗海拔和緯度對BMI是否存在顯著影響。對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，用多元逐步回歸分析分析BMI與環(huán)境因子的關(guān)系(SAS v9.4)。利用Adobe Illustrator CS6繪制綿羊品種分布圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 中國綿羊的分布

從圖1可以看出，中國地方綿羊集中分布在第二級階梯和北緯25°～45°。新疆、云南和內(nèi)蒙古3個省份綿羊品種數(shù)量較多，分別有13、6和5個。

蒙古系綿羊主要分布在二、三級階梯上，2017年存欄量約8992.9萬只。藏系和哈薩克系綿羊主要分布在一、二級階梯，2017年藏系綿羊存欄量約2822.6萬只，哈薩克系綿羊約2958.5萬只。蒙古系和哈薩克系綿羊分布區(qū)的緯度都相對較高，在北緯31°～53°。哈薩克系綿羊處于北緯35°以上，蒙古系綿羊除個別品種外也分布在北緯35°以上，而藏系綿羊大都分布在北緯35°以下。

2.2 BMI在品種和性別間的差異

蒙古系綿羊共計20個品種。從表1、4可以看出，蒙古系綿羊BMI均值為101.450，品種間變異范圍很大，為56.82～170.46。公羊的BMI均值為107.85，范圍為75.85～170.46，BMI最大的為同羊，最小的為晉中綿羊。母羊的BMI均值為95.05，范圍為56.82～127.83，BMI最大的為同羊，最小的為晉中綿羊。

表1 蒙古系綿羊體重、體長和BMI

續(xù)表1 Continued table 1

藏系綿羊共計11個品種。從表2、4可以看出，藏系綿羊BMI的均值為93.33，范圍為76.75～105.35。公羊的BMI均值為95.15，范圍為76.75～105.35，BMI最大為漢中綿羊，最小為貴德黑裘皮羊。母羊的BMI均值為91.50，范圍為79.51～101.63，BMI最大為騰沖綿羊，最小為貴德黑裘皮羊。

表2 藏系綿羊體重、體長及BMI

表3 哈薩克系綿羊體重、體長及BMI

哈薩克系綿羊共計11個品種。從表3～4可以看出，哈薩克系綿羊BMI的均值為107.36，范圍為75.77～169.69。公羊的BMI均值為118.25，范圍為93.62～169.69，其中BMI最大的為吐魯番黑羊，最小的為葉城羊。母羊的BMI均值為96.47，范圍為75.77～122.73，其中BMI最大的為巴什拜羊，最小的為塔什庫爾干羊。

對蒙系、藏系和哈薩克系綿羊BMI作方差分析(表4)，系間無顯著差異(P>0.05)。將公母羊的BMI分別統(tǒng)計，蒙系、藏系和哈薩克系綿羊間也無顯著差異(P>0.05)。

BMI在性別間的差異顯著，具有明顯的雌雄二型性(P<0.05)，公羊和母羊的BMI分別為107.249±22.827和94.494±15.664，其中公羊BMI比母羊大13.50 %。

2.3 BMI與海拔和緯度的關(guān)系

根據(jù)緯度高低將42品種綿羊分為4個組：>45°, 35°～45°, 25°～35°，<25° 。根據(jù)海拔高低將綿羊又可以分為3個組: >2600 m, 1000～2600 m, 30～1000 m。

由表4可見，分布在北緯45°以上的綿羊品種有5個，其平均BMI為123.789±20.087；分布在北緯35°～45°的綿羊品種有23個，其平均BMI為97.767±19.299；分布在北緯25°～35°的綿羊品種有13個，其平均BMI為98.445±18.250；分布在北緯度25°以下的綿羊品種有1個，其BMI為89.225±0.898。海拔在2600 m以上的綿羊品種有6個，它們的平均BMI為89.283±8.908；海拔在1000～2600 m的綿羊品種有29個，它們的平均BMI為103.798±23.350；分布在1000 m以下的綿羊品種有7個，它們的平均BMI為98.676±7.403。

海拔對BMI的影響不顯著(P>0.05)，緯度對BMI有顯著的影響(P<0.01)，海拔與緯度交互作用不顯著(P>0.05)。

2.4 BMI與環(huán)境因子的關(guān)系

考慮到緯度引起的環(huán)境差異，分析了環(huán)境因素對體重指數(shù)的影響。有3個環(huán)境因素進(jìn)入回歸模型(表5)，它們分別是年平均降水量(AAP)、相對濕度(RH)和年平均日照時數(shù)(AASD)?；貧w方程表示為BMI= 2.151E-15-0.347AAP+ 0.585RH+ 0.302AASD。模型R2為0.194，即這3個環(huán)境因子可以解釋19.4 % BMI的變異。

表4 各類別BMI的差異

相對濕度和年平均日照時數(shù)與體質(zhì)指數(shù)呈正相關(guān)，年平均降水量與體質(zhì)指數(shù)呈負(fù)相關(guān)。相對濕度對體質(zhì)指數(shù)的影響較大，其次是年平均降水量和年平均日照時數(shù)。

3 討 論

3.1 BMI與緯度及環(huán)境因素的關(guān)系

恒溫及外溫動物體型的地理變化是一種非常普遍的現(xiàn)象，已經(jīng)在豬[60]、駝鹿[61]和昆蟲[62]等動物上都得到了驗證。這種變化被解釋為緯度效應(yīng)或者環(huán)境溫度和降水的趨勢影響[18]?？紤]到體質(zhì)指數(shù)和體型的相關(guān)性，假設(shè)體質(zhì)指數(shù)也具有相同的變化規(guī)律，本試驗的結(jié)果證實了這一假設(shè)。

表5 BMI與環(huán)境因子的多元回歸分析結(jié)果

BMI與環(huán)境因子的回歸分析結(jié)果表明，相對濕度和年平均日照時數(shù)與BMI呈正相關(guān)，年降水量與BMI呈負(fù)相關(guān)。降水量越高，越偏向低緯度低海拔的地區(qū)；日照時數(shù)越長越偏向高緯度高海拔地區(qū)。緯度越高，BMI越大。除此之外，可能與天然牧草的可獲得量有關(guān)。這些環(huán)境因素會影響牧草的產(chǎn)量和營養(yǎng)物質(zhì)的積累以及反青期[63-65]。而環(huán)境因子只能解釋部分BMI變異，可能與飼養(yǎng)方式的改變有關(guān)。我國規(guī)?；驁鰯?shù)量早在12年前就達(dá)到25.3萬，并且增長迅速[66]。舍飼或半舍飼逐漸取代放牧成為我國主要的飼養(yǎng)方式。優(yōu)質(zhì)的青貯飼料以及高濃度飼料的搭配成為綿羊主要的食物來源。此外，舍飼降低了綿羊的能量消耗，這有助于營養(yǎng)物質(zhì)的沉積[67]。作為肥胖指數(shù)，體質(zhì)指數(shù)與脂肪沉積也密不可分。BMI有別于體型不受環(huán)境溫度的影響，可能是舍飼條件下環(huán)境溫度被控制在適宜的范圍內(nèi)，人們根據(jù)氣候變化有相應(yīng)的保溫隔熱措施[68-69]。此外，已有的大量研究表明，BMI受到MC4R和FTO等基因調(diào)控，其通過食欲調(diào)節(jié)或能量消耗影響體重指數(shù)[70-71]，這可能是環(huán)境因素只能解釋部分BMI變異的另一個原因。有關(guān)BMI變異的具體影響因素有待進(jìn)一步探討。

3.2 BMI與性別的關(guān)系

綿羊BMI具有明顯的雌雄二型性，公羊極顯著高于母羊(P<0.01)。這種性別間的差異可能是性選擇的結(jié)果，雄性個體為了獲得更多交配權(quán)而參與爭斗，經(jīng)過長期的自然選擇，使雄性擁有較大的體格、體重及角斗力。雌性個體在妊娠期間行動遲緩，維持較小的體重有利于降低被天敵捕食的風(fēng)險，從而提高生存率[72-73]。此外，公羊和母羊的體成熟月齡相同，都為12～15月齡，母羊的性成熟為6-10月齡[74]，在性成熟后體重達(dá)成年體重70 %時開始配種妊娠，此時母羊?qū)⒋蟛糠譅I養(yǎng)用于妊娠及哺乳，不利于母羊自身的生長。

4 結(jié) 論

中國地方綿羊品種的BMI變異豐富, 公羊極顯著高于母羊。緯度越高，地方綿羊品種的BMI越大，而各種環(huán)境因素對BMI具有不同程度影響。

致 謝：感謝王建蒙等在采樣過程中給予的支持。感謝內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟烏拉蓋農(nóng)乃分場，湖北宜昌志清和種羊場工作人員的幫助。