不同日齡石歧鴿體尺與屠宰性能的主成分與通徑分析

穆春宇，張 蕊，湯青萍，卜 柱，常玲玲，付勝勇，夏愛(ài)萍，楊明軍

（1. 江蘇省家禽科學(xué)研究所，江蘇 揚(yáng)州 225125；2. 河南天成鴿業(yè)有限公司，河南 平頂山 214400）

石歧鴿是廣東省中山市特產(chǎn)，全國(guó)農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志登記產(chǎn)品，由海外僑胞帶回優(yōu)良種鴿與中山市本地品種進(jìn)行雜交培育而成，距今已有上百年歷史[1]。其羽色以白色為主，體型修長(zhǎng)，適應(yīng)性強(qiáng)，且耐粗飼，生產(chǎn)性能較好，年產(chǎn)7～8對(duì)乳鴿[2]，具有保種擴(kuò)繁及開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。體尺屠宰數(shù)據(jù)是畜禽重要的特征性狀，在實(shí)際育種工作中，屠宰性狀的選育不能通過(guò)個(gè)體的屠宰數(shù)據(jù)進(jìn)行直接獲得，因此，一些基于超聲波原理的活體檢測(cè)儀器被逐步應(yīng)用到動(dòng)物育種工作上，對(duì)畜禽屠宰性狀的選育發(fā)揮了重要的作用[3?4]。此外，育種工作者探索并利用與屠宰性狀指標(biāo)相關(guān)的體尺、外貌等性狀，也實(shí)現(xiàn)間接地對(duì)屠宰性狀進(jìn)行早期選育。

目前，主成分分析（Principal component analysis，PCA）被大量應(yīng)用于畜禽生長(zhǎng)性狀數(shù)據(jù)分析中，因此其可有效利用體尺屠宰數(shù)據(jù)，降低育種工作量[5]。通徑分析（Path analysis，PY）是通徑系數(shù)分析的簡(jiǎn)稱，通徑系數(shù)是用來(lái)表示相關(guān)變量因果關(guān)系的統(tǒng)計(jì)量。通徑分析可用于分析多個(gè)自變量與因變量之間的線性關(guān)系，是回歸分析的拓展[6]。通徑分析在牛、雞、鵪鶉上都有學(xué)者進(jìn)行了研究[7?8]。在鴿上前期學(xué)者對(duì)體尺和屠宰性能研究中進(jìn)行了多元回歸分析，但這些研究并沒(méi)有對(duì)多元回歸方程進(jìn)行下一步的通徑分析工作[9?10]。主成分分析和通徑分析在雞、鵪鶉等研究中應(yīng)用較多，針對(duì)鴿體尺屠宰數(shù)據(jù)的主成分分析和通徑分析未見(jiàn)報(bào)道。為此，對(duì)石歧鴿28日齡乳鴿和成年鴿進(jìn)行了體尺和屠宰性能的主成分分析和通徑分析，建立屠宰性能與體尺之間的關(guān)系，旨在為石歧鴿性狀的選育提供一定的數(shù)據(jù)支撐。

1 材料和方法

1.1 材料

隨機(jī)選取河南天成鴿業(yè)有限公司飼養(yǎng)的石歧鴿中28 日齡乳鴿和1 a 齡成年鴿各60 只（公母各半）進(jìn)行測(cè)量。所有石歧鴿均采用籠養(yǎng)方式飼養(yǎng)，飼養(yǎng)管理?xiàng)l件相同。代謝能為12.32 MJ/kg，粗蛋白為15.72%。

1.2 方法

參照文獻(xiàn)[11]中的方法分別測(cè)量成年石歧鴿和28 日齡乳鴿的體型指標(biāo)，所有指標(biāo)由專人現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。測(cè)定的指標(biāo)分別是體質(zhì)量（Body weight，X1）、體斜長(zhǎng)（Body length，X2）、龍骨長(zhǎng)（Keel length，X3）、胸深（Chest depth，X4）、胸寬（Chest width，X5）、脛長(zhǎng)（Shank length，X6）、脛圍（Shank circumference，X7）、屠體質(zhì)量（Carcass mass，X8）、半凈膛質(zhì)量（Half eviscerated weight，X9）、全 凈 膛 質(zhì) 量（Eviscerated mass，X10）、腿肌質(zhì)量（Leg muscle weight，X11）、胸肌質(zhì) 量（Breast muscle weight，X12）和 腹 脂 質(zhì) 量（Abdominal fat weight，X13）。并計(jì)算屠宰率（Carcass percentage，X14）、半 凈 膛 率（Half eviscerated percentage，X15）、全凈膛率（Eviscerated percentage，X16）、腿肌率（Leg muscle percentage，X17）、胸肌率（Breast muscle percentage，X18）和腹脂率（Abdominal fat percentage，X19）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Office 365 進(jìn)行整理，運(yùn)用SPSS 22.0 對(duì)X1—X13共13 個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析、主成分分析、逐步多元回歸分析和通徑分析，選取前幾個(gè)特征根（累計(jì)貢獻(xiàn)率≥85%）的主成分代表原來(lái)數(shù)據(jù)信息。相關(guān)性分析采用Spearman 相關(guān)系數(shù)法；主成分分析前對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)進(jìn)行KMO 和Bartlett 球形度適合性檢驗(yàn)，利用方差最大化正交旋轉(zhuǎn)進(jìn)行主成分分析；多元回歸分析采用逐步回歸法和通徑分析，對(duì)石歧鴿各屠宰性狀的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)進(jìn)行分析[8，12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 石歧鴿體尺與屠宰性狀指標(biāo)

由成年石歧鴿和28 日齡乳鴿體尺與屠宰性能測(cè)定結(jié)果（表1）可知，28 日齡乳鴿體質(zhì)量與成年公母鴿存在顯著差異，但成年公鴿與成年母鴿相近。除脛長(zhǎng)和脛圍無(wú)顯著差異外，其他指標(biāo)均存在不同程度的顯著性差異。成年鴿中公鴿體尺指標(biāo)普遍高于母鴿，但無(wú)顯著性差異。

表1 28日齡乳鴿和成年石歧鴿體尺與屠宰性能比較Tab.1 Comparison of body size and slaughter performance between 28-day-old squabs and adults of Shiqi pigeon

石歧鴿乳鴿、成年公母鴿屠宰性能測(cè)定結(jié)果中，除腿肌率外，乳鴿與成年公母鴿之間其他指標(biāo)均存在不同程度的顯著性差異。從占比數(shù)據(jù)看，從乳鴿到成年鴿脛長(zhǎng)、脛圍、屠宰率和腿肌率變化很小。腹脂質(zhì)量和腹脂率減少最明顯，但胸肌質(zhì)量增大最明顯，乳鴿與成年公母鴿之間達(dá)到顯著差異（P<0.05）。

2.2 石歧鴿體尺與屠宰性狀指標(biāo)的相關(guān)性

成年石歧公鴿和母鴿體尺和屠宰性能指標(biāo)間無(wú)顯著性差異，因此未分開(kāi)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。由表2 可知，28 日齡乳鴿和成年石歧鴿的體尺與屠宰性狀呈不同程度的相關(guān)性。體質(zhì)量與屠宰性能之間均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；成年石歧鴿和28 日齡乳鴿體斜長(zhǎng)與屠宰性能（除腹脂質(zhì)量外）之間均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；龍骨長(zhǎng)與屠宰性能（除成年鴿腹脂質(zhì)量外）呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；胸寬與屠宰性能（除28 日齡乳鴿屠體質(zhì)量外）呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。成年石歧鴿胸深與半凈膛質(zhì)量、全凈膛質(zhì)量、胸肌質(zhì)量和腿肌質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）。

表2 28日齡乳鴿和成年石歧鴿體尺與屠宰性能相關(guān)系數(shù)Tab.2 Correlation coefficients between body size and slaughter performance of 28-day-old squabs and adults of Shiqi pigeon

2.3 石歧鴿體尺與屠宰性狀指標(biāo)主成分分析

成年石歧鴿和28 日齡乳鴿各性能指標(biāo)的KMO值分別為0.871 和0.805，均大于0.8，且Bartlett 球形度檢驗(yàn)結(jié)果P<0.01，證明13個(gè)指標(biāo)間并不是完全相互獨(dú)立的，可進(jìn)行降維運(yùn)算，進(jìn)行主成分分析。分別對(duì)成年石歧鴿和28 日齡乳鴿13 項(xiàng)體尺與屠宰性狀進(jìn)行主成分分析，按照累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到85.000%，成年鴿和28 日齡乳鴿各選取前5 個(gè)主成分（累計(jì)貢獻(xiàn)率88.597%和87.900%），入選主成分的特征根、貢獻(xiàn)率、累計(jì)貢獻(xiàn)率見(jiàn)表3。且根據(jù)主成分得分協(xié)方差矩陣，各主成分間相關(guān)性為0.000，證明各主成分之間相互獨(dú)立。因初始載荷矩陣因子含義不明顯，所以利用方差最大進(jìn)行正交旋轉(zhuǎn)，得到旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣。

表3 28日齡乳鴿和成年石歧鴿體尺與屠宰性狀的特征根、貢獻(xiàn)率和累計(jì)貢獻(xiàn)率Tab.3 Characteristic roots，contribution rate and cumulative contribution rate of body size and slaughter traits of 28-dayold squabs and adults of Shiqi pigeon

對(duì)于成年石歧鴿，主成分1 的特征根為7.267，貢獻(xiàn)率為55.900%，所有指標(biāo)的特征向量系數(shù)都為正值，其中全凈膛質(zhì)量和半凈膛質(zhì)量的特征向量系數(shù)最大（0.952 和0.940），體質(zhì)量、屠體質(zhì)量、胸肌質(zhì)量和腿肌質(zhì)量的特征向量系數(shù)均大于0.8，體尺中龍骨長(zhǎng)（0.709）最大，可見(jiàn)主成分1 可視為成年石歧鴿的屠宰因子。主成分1 較大，說(shuō)明石歧鴿整體肌肉生長(zhǎng)發(fā)育良好。主成分2 特征根為1.402，貢獻(xiàn)率為10.788%，特征向量系數(shù)以胸深（0.928）最大，其次為胸寬（0.572）和體斜長(zhǎng)（0.504），主成分2可作為體軀因子，該主成分越大，身體越修長(zhǎng)。主成分3特征根為1.054，貢獻(xiàn)率為8.111%，以腹脂質(zhì)量的特征向量系數(shù)（0.909）最大，其次為胸深（0.414），可視為腹脂因子。主成分4 特征根為0.931，貢獻(xiàn)率為7.161%，特征向量系數(shù)以脛圍（0.974）最大，可視為脛圍因子。主成分5 特征根為0.863，貢獻(xiàn)率為6.637%，脛長(zhǎng)的特征向量系數(shù)（0.971）最大，胸寬、體斜長(zhǎng)和胸肌質(zhì)量均為負(fù)值，該成分可視為脛長(zhǎng)因子。

對(duì)于28 日齡石歧乳鴿，第1 主成分特征根為7.243，貢獻(xiàn)率55.712%，相應(yīng)的特征向量系數(shù)中體質(zhì)量、屠體質(zhì)量、半凈膛質(zhì)量和全凈膛質(zhì)量都大于0.9，體尺中龍骨長(zhǎng)（0.667）最大，故該主成分可稱為屠宰因子。主成分2 特征根為1.457，貢獻(xiàn)率為11.208%，特征向量系數(shù)以胸寬和腹脂質(zhì)量（0.791和0.768）最大，其次為體斜長(zhǎng)（0.542）?？梢?jiàn)主成分2 較大時(shí)，胸寬較大，可視為體軀因子。主成分3特征根為1.219，貢獻(xiàn)率為9.377%，胸深（0.958）特征向量系數(shù)最大，其次為龍骨長(zhǎng)（0.517），可視為胸部發(fā)育因子。主成分4 特征根為0.878，貢獻(xiàn)率為6.755%，脛長(zhǎng)（0.927）的特征向量系數(shù)最大，體斜長(zhǎng)、胸深、胸寬和腿肌質(zhì)量均為負(fù)值，可稱為脛長(zhǎng)因子。主成分5 特征根為0.630，貢獻(xiàn)率為4.848，特征向量系數(shù)以脛圍（0.972）最大，其次為體斜長(zhǎng)（0.217），可視為脛圍因子。

2.4 石歧鴿體尺與屠宰性狀指標(biāo)通徑分析

利用基于逐步回歸的多元線性回歸方法，獲得影響屠宰性狀的體尺性狀，并將這些體尺性狀與屠宰性狀相關(guān)系數(shù)分解為對(duì)屠宰性狀的直接效應(yīng)和通過(guò)其他性狀的間接效應(yīng)，結(jié)果見(jiàn)表4、5。影響石歧鴿成年鴿屠體質(zhì)量的體尺性狀為胸寬、龍骨長(zhǎng)、脛長(zhǎng)和胸深，其中胸寬和龍骨長(zhǎng)的直接效應(yīng)最大，分別為0.512 和0.457，但其間接效應(yīng)只有0.090 和0.131；脛長(zhǎng)的直接效應(yīng)約為龍骨長(zhǎng)直接效應(yīng)的1/2（0.229）。影響石歧鴿成年鴿半凈膛質(zhì)量和全凈膛質(zhì)量的體尺性狀都為胸寬、龍骨長(zhǎng)、胸深和脛長(zhǎng)，胸寬和龍骨長(zhǎng)直接效應(yīng)較大，胸深間接效應(yīng)較大。影響石歧鴿成年鴿胸肌質(zhì)量和腿肌質(zhì)量的體尺性狀是胸寬與龍骨長(zhǎng)。

表4 逐步多元回歸模型中篩選的體尺性狀對(duì)石歧成年鴿屠宰性能的影響Tab.4 Effects of body size traits screened in stepwise multiple regression model on slaughter performance of adult pigeons of Shiqi pigeon

續(xù)表4 逐步多元回歸模型中篩選的體尺性狀對(duì)石歧成年鴿屠宰性能的影響Tab.4（Continued） Effects of body size traits screened in stepwise multiple regression model on slaughter performance of adult pigeons of Shiqi pigeon

表5 逐步多元回歸模型中篩選的體尺性狀對(duì)28日齡乳鴿屠宰性能的影響Tab.5 Effects of body size traits screened in stepwise multiple regression model on slaughter performance of 28-day-old squabs

影響石歧鴿乳鴿屠體質(zhì)量的體尺指標(biāo)只有龍骨長(zhǎng)，直接效應(yīng)達(dá)0.665。對(duì)28 日齡乳鴿半凈膛質(zhì)量、全凈膛質(zhì)量、胸肌質(zhì)量和腿肌質(zhì)量影響的體尺指標(biāo)為龍骨長(zhǎng)和胸寬，其中龍骨長(zhǎng)和胸寬的直接效應(yīng)相近。

3 結(jié)論與討論

3.1 不同日齡石歧鴿體尺與屠宰性能的特征及其相關(guān)性

體尺和屠宰性能作為家禽體格發(fā)育的重要衡量指標(biāo)，在家禽品種選育過(guò)程中是重要的目標(biāo)性狀。其中體尺指標(biāo)可直接活體測(cè)量，依據(jù)體尺與屠宰性能之間的相關(guān)性高，屠宰性能可通過(guò)體尺指標(biāo)的測(cè)定進(jìn)行預(yù)測(cè)[13?14]。體尺和屠宰性能受不同品種、日齡、生產(chǎn)模式和飼養(yǎng)管理的影響[15?16]。乳鴿期的生長(zhǎng)發(fā)育為成年期奠定基礎(chǔ)，因此，乳鴿期的體尺屠宰指標(biāo)可以反映出成年鴿的相應(yīng)指標(biāo)，種鴿的性狀選育可以在乳鴿時(shí)進(jìn)行早期選擇。本研究結(jié)果顯示，石歧鴿脛長(zhǎng)、脛圍、屠宰率和胸肌率可以實(shí)現(xiàn)早期選育。相對(duì)乳鴿來(lái)說(shuō)，成年鴿腹脂質(zhì)量和腹脂率降低，因成年鴿繁殖消耗減少了脂肪的沉積；成年鴿胸肌質(zhì)量提高，因成年鴿經(jīng)過(guò)放飛棚的飛翔，胸部肌肉發(fā)育明顯[17]。

胸肌是肉鴿重要的選育指標(biāo)，肉鴿胸肌率在30%左右。胸肌質(zhì)量與胸圍和龍骨長(zhǎng)等體尺性狀具有相關(guān)性[18]。鴿子胸肌質(zhì)量變化的64.5%由龍骨長(zhǎng)引起[19]，與本研究中石歧成年鴿和乳鴿龍骨長(zhǎng)對(duì)胸肌質(zhì)量的直接效應(yīng)（0.476 和0.464）和間接效應(yīng)（0.250 和0.197）之和相近，說(shuō)明龍骨長(zhǎng)對(duì)胸肌質(zhì)量的效應(yīng)是相對(duì)恒定的，通過(guò)龍骨長(zhǎng)的選育可實(shí)現(xiàn)對(duì)胸肌質(zhì)量的間接選擇。綜上所述，乳鴿和成年鴿體尺和屠宰性能存在相關(guān)性，可實(shí)現(xiàn)通過(guò)體尺指標(biāo)對(duì)屠宰性能的預(yù)測(cè)。

3.2 不同日齡石歧鴿體尺與屠宰性能的主成分分析

動(dòng)物的體尺和屠宰性能是復(fù)雜的數(shù)量性狀，受遺傳和非遺傳因素控制。鴿生長(zhǎng)控制所涉及的機(jī)制過(guò)于復(fù)雜，由于基因的多效性效應(yīng)和位點(diǎn)連鎖，生物學(xué)上性狀都是相關(guān)的，僅通過(guò)單變量分析難以解釋[20]。因此，可通過(guò)主成分分析，獲得相關(guān)性狀的集合，以集合的形式進(jìn)行種鴿選育。

本研究中，石歧成年鴿和28 日齡乳鴿提取的5個(gè)主成分存在差異，同一生長(zhǎng)階段所篩選出的主成分反映了石歧鴿的綜合性狀。成年石歧鴿和28日齡乳鴿的主成分2 均為體軀因子，但其中特征向量存在差異，與莫先艇等[21]在不同日齡烏蒙鳳雞上的研究結(jié)果相似。推斷可能因成年鴿經(jīng)過(guò)放飛棚的飛翔，胸肌發(fā)育更好。此外，在肉雞育種中，脛長(zhǎng)作為衡量肉雞生長(zhǎng)速度的指標(biāo)，與體質(zhì)量一般存在著較大程度的相關(guān)性[22]。本研究結(jié)果也顯示，成年石歧鴿第5個(gè)主成分和28日齡石歧乳鴿第4個(gè)主成分都為脛長(zhǎng)因子，說(shuō)明脛長(zhǎng)在石歧鴿選育中也是重要選育指標(biāo)，因此，可通過(guò)脛長(zhǎng)、脛圍等體尺指標(biāo)來(lái)輔助選種。由各主成分分析可知，在對(duì)石歧鴿28日齡乳鴿和成年鴿進(jìn)行體型選育時(shí)應(yīng)包括體質(zhì)量、胸深、胸寬、脛圍和脛長(zhǎng)5 個(gè)指標(biāo)。

3.3 不同日齡石歧鴿屠宰性狀與體尺性狀的通徑分析

簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)可確定這些變量之間關(guān)系的程度和方向。而相關(guān)系數(shù)并不表示性狀間的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和綜合效應(yīng)[8]。通徑分析測(cè)量一個(gè)變量對(duì)另一個(gè)變量的直接、間接和組合效應(yīng)，并將相關(guān)系數(shù)分解為直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和復(fù)合路徑的組成部分。由逐步多元回歸分析獲得影響屠宰性能的體尺指標(biāo)，然后進(jìn)行通徑分析，可實(shí)現(xiàn)通過(guò)體尺性狀預(yù)測(cè)屠宰性狀。

針對(duì)成年石歧鴿和28日齡乳鴿，通徑分析獲得的體尺指標(biāo)與主成分分析中的體尺指標(biāo)一致。主成分分析和通徑分析方法相互印證、相互補(bǔ)充，在種鴿生長(zhǎng)性狀選育中是可行的，可進(jìn)行聯(lián)合分析，從而加快種鴿選育進(jìn)程，提高選育效率。

本研究采用主成分分析和通徑分析方法，系統(tǒng)研究了石歧鴿28 日齡乳鴿和成年鴿的體尺和屠宰性狀之間的相關(guān)性和內(nèi)在規(guī)律。對(duì)石歧成年鴿和28 日齡乳鴿進(jìn)行體型選育時(shí)應(yīng)包括體質(zhì)量、胸深、胸寬、脛圍和脛長(zhǎng)5 個(gè)指標(biāo)。石歧鴿成年鴿和28 日齡乳鴿中胸寬和龍骨長(zhǎng)是影響屠宰性能的最重要指標(biāo)。