大體型瘦肉型豬生長性狀曲線擬合的研究

董合瑞 ，張玉倫 ，薛 慧 ，曹紅珍 ，陳 偉 ，曾勇慶

（1. 山東農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，山東 泰安 271018；2. 山東鼎泰牧業(yè)有限公司，山東 濟南 250300）

大體型瘦肉型種豬是當前養(yǎng)豬育種發(fā)展的趨勢。養(yǎng)豬生產(chǎn)中提高瘦肉型豬的出欄體重，可在養(yǎng)殖規(guī)模不變的前提下增加豬肉產(chǎn)量，降低飼養(yǎng)成本，提高養(yǎng)豬業(yè)的經(jīng)濟效益。動物生長曲線描述的是其體重體尺等性狀隨著年齡的增長而呈現(xiàn)出連續(xù)性、規(guī)律性變化的現(xiàn)象。多數(shù)研究表明，動物生長曲線呈“S”型，這表明動物生長發(fā)育過程經(jīng)歷了緩慢—快速—平緩等生長階段。生長曲線的擬合靈活多樣，但研究普遍認為體重與日齡的關系為非線性關系，因此多用非線性回歸對動物生長曲線進行擬合。研究表明，適用性較好的三種非線性模型為Logistic、Gompertz 以及Von Bertalanffy 模型，還有一些非線性模型如Brody、Richards、EVF、Weibull 等模型也較為常見。曲線擬合也存在一定的誤差，有研究認為隨著日齡的增加體重的誤差會逐漸變大。早期生長速度緩慢、生長拐點出現(xiàn)較晚的動物用Logistic 模型擬合效果較好，而早期生長發(fā)育較快的動物用Gompertz 模型擬合最優(yōu)，Von Bertalanffy 模型則適用于生長增量較慢的動物品種。這些非線性模型包含一些參數(shù)，開展參數(shù)估計是生長曲線擬合的重要目標。本研究通過對杜洛克、長白和大白種豬的生長性狀進行曲線擬合，利用模型明晰其生長發(fā)育規(guī)律，旨在為大體型瘦肉型豬的育種提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

試驗豬來自國家生豬核心育種場山東鼎泰牧業(yè)有限公司，本研究選擇出生日齡相差不超過2 d、健康度良好的美系杜洛克、長白、大白種豬各100 頭，各品種均為公豬50頭、母豬50 頭；試驗時間為2021年4—10 月。

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗豬日糧營養(yǎng)水平各階段有所不同，30 ～60 kg 階段為：DE 13.57 MJ/kg，CP 17.82%，Ca 0.66%，總P 0.54%， 賴氨酸（Lys） 0.90%；60 kg 至試驗結(jié)束為：DE 13.49 MJ/kg，CP 16.77%，Ca 0.59%，總P 0.51%，Lys 0.83%。采取自由采食和自動飲水的飼喂方式，測定豬舍夏季利用負壓通風以及水簾降溫，嚴格按照場內(nèi)后備豬的程序進行免疫接種、定期消毒，保證試驗豬群健康生長。各品種試驗豬群的飼養(yǎng)管理條件保持一致。

1.3 生長性狀測定

試驗豬于90 ～210 日齡期間、每隔30 d 進行1 次生長性能測定，即 對90 d、120 d、150 d、180 d、210 d 的5 個時間點進行生長性狀測定，測定時間為測定日齡±1 d 的上午8：00 開始，采用科諾種豬測定電子籠稱進行稱重，每次測定前對電子籠稱進行清潔消毒和校稱處理，做好數(shù)據(jù)記錄。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 23 統(tǒng)計軟件的非線性回歸程序進行數(shù)據(jù)分析。常用的生長曲線模型如表1 所示，因Brody、Asymptote regression及Exponential 模型不具備生長拐點的生物學意義，故本研究采用Logistic、Gompertz 以 及Von Bertalanffy 模型進行擬合分析，估算最優(yōu)參數(shù)A、B、K 值，計算各模型的拐點日齡、拐點體重及擬合度R2值。

2 結(jié)果與分析

2.1 杜洛克豬體重擬合結(jié)果分析

由表2 可知，杜洛克公母豬的快速生長期出現(xiàn)在120 ～180 日齡階段，其日增重在120 ～150 日齡期間最大。根據(jù)各階段的體重數(shù)據(jù)擬合生長曲線，結(jié)果如表3 所示，3 種模型擬合杜洛克公母豬體重的生長曲線效果較好，擬合度均在0.997 之上，3 種模型的生長拐點也較為接近，但從成熟體重A 值來看，Gompertz 模型成熟體重的估計值與實際值較為相符，因此選擇Gompertz 模型擬合杜洛克公母豬體重的生長曲線最優(yōu)。其表達式為：公豬W=249.702exp[-4.354exp(-0.01t)]， 母 豬W=239.806exp[-4.456exp(-0.01t)]；成熟體重的估計值分別為公豬249.702 kg、母豬239.806 kg；生長拐點分別為公豬（147.11 d，91.87 kg）、母豬（149.43 d，88.23 kg）。

表2 杜洛克豬90 ～210 日齡體重變化

表3 杜洛克豬體重-日齡曲線擬合參數(shù)結(jié)果

2.2 長白豬體重擬合結(jié)果分析

由表4 可知，長白公母豬在120 ～180 日齡階段出現(xiàn)最大生長速率，120 ～150 日齡階段日增重最大，150 ～180 日齡階段日增重有所下降。采用3 種模型擬合生長曲線，結(jié)果如表5 所示，3 種模型擬合長白豬生長曲線的效果均較好，擬合度均在0.998 以上，但從成熟體重以及生長拐點綜合考慮，Gompertz模型擬合出的成熟體重估計值較符合實際， 公豬為251.662 kg、母豬為234.721 kg，生長拐點分別為公豬（146.39 d，92.59 kg）、母豬（144.24 d，86.36 kg）， 長白豬體重的Gompertz 方程為：公豬W=251.662exp[-4.323exp(-0.01t)]，母 豬W=234.721exp[-4.231exp(-0.01t)]。

表4 長白豬90 ～210 日齡體重變化

表5 長白豬體重-日齡曲線擬合參數(shù)結(jié)果

2.3 大白豬體重擬合結(jié)果分析

由表6 可知，大白公母豬在120 ～150 日齡階段生長速度最快，150 ～180 日齡階段雖然有所下降但仍保持在較高水平。由表7 可知，3 種模型對大白豬體重生長曲線的擬合效果均較好，擬合度均在0.997 以上，但Logistic 模型和VonBertalanffy 模型擬合的成熟體重估計值與實際值不符，而Gompertz 模型擬合大白豬的生長曲線最優(yōu)，其公母豬的成熟體重估計值分別為267.001 kg 和247.011 kg，與實際值較為接近；生長拐點分別為公豬（152.75 d，98.23 kg）、母豬（154.34 d，90.88 kg）；生長曲線方程分別為 公 豬W=267.001exp[-3.954exp（-0.009t）]、 母 豬W=247.011exp[-4.011exp（-0.009t）]。

表6 大白豬90 ～210 日齡體重變化

表7 大白豬體重-日齡曲線擬合參數(shù)結(jié)果

3 討論

有研究對不同性別的美系大白豬進行了生長曲線擬合，擬合結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Gompertz 模型的擬合度最高（R2=0.999 9），根據(jù)參數(shù)得到的大白公、母豬的極限體重分別為239.88 kg和222.76 kg，生長拐點分別為（137.14d，88.25 kg） 和（138.53d，81.95 kg）。本研究所選最優(yōu)模型相同，但在生長拐點和成熟體重的估計值上存在差異。本研究中，大白豬成熟體重的估計值明顯大于該研究，且生長拐點出現(xiàn)的也較晚，說明本研究的大白試驗豬群經(jīng)過多年選育逐漸趨向于大體型化，這有利于大體型瘦肉型豬育種群的建立。

有研究擬合了34 頭長白豬70 ～190 日齡的生長曲線，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Logistic 模型的擬合度最高，表明用Logistic 模型可以較好的擬合長白豬這個階段的生長曲線。章勝喬等用Logistic 模型也能較好的擬合長白豬30 ～100 kg 階段的生長曲線，得到了較為合理的生長拐點與成熟體重。這與本研究所選最優(yōu)模型不同，出現(xiàn)最優(yōu)模型選擇不同的原因可能是擬合的生長階段不同導致的，本研究試驗豬群主要擬合90 ～210 日齡（40 ～135 kg）的生長曲線，研究建立的最優(yōu)模型更加適合大體型瘦肉型豬的選育。

鄭 華 等 采 用Gompertz 模型擬合了不同品種公豬體重的生長曲線，其成熟體重杜洛克為216.2 kg， 長 白 為234.7 kg，大白為235.7 kg；生長拐點杜洛 克 為（141.60 d，79.54 kg），長白為（145.01 d，86.34 kg），大白為（146.90 d，86.71 kg），可見杜洛克公豬成熟體重較小，生長拐點較早。而本研究用Gompertz模型擬合的結(jié)果顯示， 杜洛克、長白、大白公豬的成熟體重分 別 為249.702 kg、251.662 kg、267.001 kg；生長拐點分別為（147.11 d，91.87 kg）、（146.39 d，92.59 kg）、（152.75 d，98.23 kg）。比較而言，一是不同瘦肉型豬品種的成熟體重及拐點體重擬合值的總體趨勢基本相同，即大白豬較高，其次是長白豬，杜洛克豬較低；二是本研究的3 個品種試驗豬群，其成熟體重擬合值均較高，生長拐點出現(xiàn)的也都較晚，這既反映出不同品種間生長發(fā)育規(guī)律存在一定的差異，也反映出不同場瘦肉型種豬的選育目標存在差異，這種差異可為大體型瘦肉型豬種的選育和飼養(yǎng)提供參考依據(jù)。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明Gompertz 模型最適合大體型瘦肉型豬的生長發(fā)育過程，生長曲線方程和生長拐點（日齡、體重）分別為：杜洛克公豬W=249.702exp[-4.354exp（-0.01t）]、（147.11 d，91.87 kg），母 豬W=239.806exp[-4.456exp（-0.01t）]、（149.43 d，88.23 kg）；長白公豬W=251.662exp[-4.323exp（-0.01t）]、（146.39 d，92.59 kg），母 豬W=234.721exp[-4.231exp（-0.01t）]、（144.24 d，86.36 kg）；大白公豬W=2 6 7.0 0 1 e x p[-3.954exp（-0.009t）]、（152.75 d，98.23 kg）， 母 豬W=247.011exp[-4.011exp（-0.009t）]、（154.34 d，90.88 kg）。