不同生長階段和田羊體重體尺指標(biāo)的聚類與主成分分析

摘"要：【目的】""研究和田羊不同生長階段體重、體高、體長、胸圍、胸寬、胸深和管圍等體尺指標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性，為后期和田羊的選育、鑒定提供方向和理論依據(jù)。

【方法】""利用SPSS 19.0進(jìn)行描述性統(tǒng)計和聚類分析，采用SAS 8.1對初生、周歲、成年三個生長階段和田羊體重、體高、體長、胸圍、胸寬、胸深和管圍7個體尺指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)行主成分分析。

【結(jié)果】""（1）各生長階段和田羊的體重變異系數(shù)均最大，且體高的變異系數(shù)最小。（2）在聚類分析中，初生階段和田羊各體尺指標(biāo)中體重、管圍、胸寬和胸深聚為一類，體高、胸圍、體長聚為一類，周歲階段和田羊各體尺指標(biāo)中體高、體長、胸圍聚為一類，胸深、胸寬、體重聚為一類，管圍單聚為一類；成年階段和田羊各體尺指標(biāo)中體高、體長、體重聚為一類，胸深、胸寬、管圍聚為一類，胸圍單獨聚為一類。（3）初生階段僅有一個主成分，周歲和成年階段和田羊各體尺指標(biāo)分為四個主成分。

【結(jié)論】""在提高和田羊的經(jīng)濟(jì)性狀時，各體尺指標(biāo)中應(yīng)以體重、胸圍和管圍為主，兼顧體高、體長、胸深、胸寬等指標(biāo)，用相應(yīng)的指標(biāo)來判斷其經(jīng)濟(jì)性狀，從而提高和田羊的選種、選育速度。

關(guān)鍵詞：""和田羊；不同生長階段；體尺體重；主成分分析；聚類分析

中圖分類號："S826""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼："A""""文章編號："1001-4330（2024）11-2853-08

0"引 言

【研究意義】和田羊是主產(chǎn)于我國新疆南疆的優(yōu)質(zhì)毛肉兼用地方品種羊，肉質(zhì)細(xì)嫩，也是制作和田手工羊毛地毯的主要原料，但因其體格小、產(chǎn)量低等原因?qū)е潞吞镅蚱贩N逐年退化，和田羊的體型外貌可以從不同方面反映其生長發(fā)育情況以及生產(chǎn)性能，并作為鑒定等級的依據(jù)，為后期和田羊的選種選育提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)［1-4］。【前人研究進(jìn)展】在畜禽的研究中，體重與體尺性狀之間的分析較多，如相關(guān)性、多元回歸、聚類和主成分分析等，土雞、文山高峰牛、德南牛、白卡奴鴿、西藏河谷型綿羊、歐拉羊、中國美利奴羊（新疆型）、大尾寒羊、豫西脂尾羊等［5-13］均有體重與體尺性狀的研究報道。【本研究切入點】目前對和田羊主要生長性狀的主成分分析尚未有研究報道，需在生產(chǎn)中以代表性的體尺指標(biāo)進(jìn)行和田羊的選種選育及種羊鑒定，以降低養(yǎng)殖成本?！緮M解決的關(guān)鍵問題】分析和田羊不同生長階段體重與體尺指標(biāo)進(jìn)行主成分，選出和田羊代表性的測量指標(biāo)，為制定選種選育、種羊鑒定相關(guān)研究提供參考依據(jù)。

1"材料與方法

1.1"材 料

于新疆和田地區(qū)某羊場隨機(jī)選取初生（出生一周齡以內(nèi)）、周歲、成年（經(jīng)產(chǎn)）三個階段的和田羊母羊作為試驗動物。

1.2"方 法

通過《綿、山羊生產(chǎn)性能測定規(guī)范》［14］和《家畜育種學(xué)》［15］測定生產(chǎn)性能，對測量和田羊體重、體高、體長、胸圍、胸深、胸寬和管圍7個指標(biāo)，供試羊只均舍飼喂養(yǎng)，發(fā)育良好且健康無病。測定并收集體重體尺性狀共計878條數(shù)據(jù)（其中初生階段：154條記錄、周歲階段：177條記錄、成年階段：547條記錄）。

1.3"數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS19.0進(jìn)行描述性統(tǒng)計、聚類分析，采用SAS8.1軟件進(jìn)行主成分分析。主成分分析計算和田羊各體尺指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)矩陣，相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值、貢獻(xiàn)率、累計貢獻(xiàn)率、特征向量，選出和田羊不同性狀中累計貢獻(xiàn)率＞85%的主成分［16，17］。將測量得到的和田羊體重體尺數(shù)據(jù)輸入Excel進(jìn)行整理，剔除極端值及不合理數(shù)據(jù)。

2"結(jié)果與分析

2.1"和田羊各生長階段描述性統(tǒng)計

研究表明，各階段和田羊體重體尺指標(biāo)變異系數(shù)最大的均為體重，分別為20.81%、21.69%和23.76%，各階段和田羊各指標(biāo)中變異系數(shù)最小的為體高，分別為8.46%、6.16%和5.70%，且除體高、管圍外，其他指標(biāo)變異系數(shù)均高于10%。表1

2.2"和田羊體重體尺指標(biāo)相關(guān)性

研究表明，各階段和田羊體重體尺之間均為正相關(guān)關(guān)系，且各階段胸圍與體重相關(guān)系數(shù)均為最大，分別為0.965 9、0.815 9和0.821 4；各生長階段其他體尺指標(biāo)之間的相關(guān)系數(shù)范圍分別為0.640 3～0.932 5、0.287 2～0.799 4和0.235 6～0.777 5。表2～4

2.3"和田羊各生長階段體重與體尺指標(biāo)的聚類

研究表明，類間距為5時初生階段和田羊的7個體尺指標(biāo)可以聚為2個亞類，其中體重、管圍、胸寬、胸深聚為一類，體高、胸圍、體長聚為一類；類間距為5時周歲階段和田羊的7個體尺指標(biāo)可以聚為3個亞類，其中體高、體長、胸圍聚為一類，胸深、胸寬、體重聚為一類，管圍單聚為一類；類間距為5時成年階段和田羊的7個體尺指標(biāo)可以聚為3個亞類，其中體高、體長、體重聚為一類，胸深、胸寬、管圍聚為一類，胸圍單聚為一類。圖1

2.4"和田羊各生長階段體重與體尺指標(biāo)主成分相應(yīng)的特征向量"

研究表明，初生階段第一個主成分貢獻(xiàn)率為85.97%，周歲階段與成年階段和田羊中均前4個主成分累計貢獻(xiàn)率高于85%，分別為91.03%、89.16%。表5

初生階段和田羊的7個特征性狀中，因子1，2之間的連線是最陡的部分，為主要因子；周歲和成年階段因子 1、2、3、4 之間的連線是圖中最陡的部分，說明是主要因子，均占據(jù)著 85%以上的累計貢獻(xiàn)率，同時較陡的直線斷點表明相應(yīng)因子之間有較大的特征值差異。圖2

研究表明，初生階段取第一主成分、周歲和成年階段均取前四個主成分就可反映體重、體尺性狀指標(biāo)所含的信息。對于初生階段和田羊在第1主成分中胸圍系數(shù)最大，體重系數(shù)次之，管圍系數(shù)最小且均為正值（X1：體重；X2：體高；X3：體長；X4：胸圍；X5：胸深；X6：胸寬；X7：管圍）。

按照計算可得初生月齡特征向量，主成分關(guān)系式可表示為：

Y1=0.395 2X1+0.388 6X2+0.386 2X3+0.397 7X4+0.387 0X5+0.350 9X6+0.335 3X7.

對于周歲階段和田羊在第1主成分中體重系數(shù)最大，體長系數(shù)最小且均為正值；第2主成分中體長系數(shù)最大，而體重、胸圍、胸寬、管圍系數(shù)為負(fù)值，且管圍絕對值最大；第3主成分中均為體高系數(shù)最大；體重、體長、胸圍、胸深、胸寬系數(shù)為負(fù)，且體長絕對值最大；第4主成分管圍系數(shù)最大，體高、胸圍、胸深、胸寬系數(shù)為負(fù)，胸深絕對值最大。"

可得周歲階段主成分關(guān)系式可表示為：

Y1=0.453 0X1+0.273 0X2+0.233 7X3+0.434 2X4+0.376 7X5+0.443 5X6+0.371 8X7.

Y2=-0.224 1X1+0.400 9X2+0.633 7X3-0.275 4X4+0.390 0X5-0.087 0X6-0.389 5X7.

Y3=-0.138 7X1+0.852 6X2-0.403 7X3-0.031 1X4-0.166 2X5-0.159 2X6+0.191 7X7.

Y4=-0.047 3X1-0.004 5X2+0.573 9X3-0.121 6X4-0.479 7X5-0.303 8X6+0.575 3X7.

對于成年階段和田羊在第1主成分中體胸圍系數(shù)最大，體長系數(shù)最小且均為正值；第2主成分中體長系數(shù)最大，而體重、胸圍、胸深、胸寬、管圍系數(shù)為負(fù)值，且胸寬絕對值最大；第3主成分中均為管圍系數(shù)最大；體重、體長、胸深、胸寬系數(shù)為負(fù)，且胸深絕對值最大；第4主成分體長系數(shù)最大，體高、胸深系數(shù)為負(fù)，體高絕對值最大。

可得成年階段主成分關(guān)系式可表示為：

Y1=0.439 3X1+0.334 0X2+0.245 5X3+0.445 7X4+0.361 3X5+0.418 4X6+0.361 6X7.

Y2=-0.142 4X1+0.450 2X2+0.794 2X3-0.142 0X4-0.080 6X5-0.279 5X6-0.203 0X7.

Y3=-0.128 9X1+0.233 4X2-0.073 3X3+0.090 9X4-0.669 4X5-0.109 7X6+0.674 4X7.

Y4=0.222 9X1-0.711 9X2+0.509 0X3+0.088 6X4-0.352 1X5+0.227 9X6+0.020 0X7.

3"討 論

3.1"和田羊體重與體尺指標(biāo)的相關(guān)性

體重與體尺指標(biāo)是和田羊重要的經(jīng)濟(jì)性狀之一，結(jié)果顯示不同生長階段和田羊變異系數(shù)最大的為體重，與白俊艷等［12］對大尾寒羊、李娜等［18］對新疆褐牛的結(jié)果一致，成年階段中各性狀中均以體重變異系數(shù)最大。各生長階段和田羊各體尺指標(biāo)中變異系數(shù)最小的均為體高，與趙昭等［7］對德南牛、白俊艷等［12］對大尾寒羊、楊存明等［19］對和田羊的研究結(jié)果相一致，試驗中各生長階段和田羊的體重變異系數(shù)均較大，說明其具有很大的選育潛力，但可能由于測定羊只生產(chǎn)年份、生產(chǎn)時羊只數(shù)量、生長時期營養(yǎng)水平及管理方式的原因，造成成年階段和田羊體重變異系數(shù)高于周歲及初生階段和田羊變異系數(shù)。

研究中和田羊體重與體尺指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)變化體現(xiàn)了和田羊在不同年齡階段的生長特點。鄧茗月等［20］對中甸牦牛研究中發(fā)現(xiàn)，中旬牦牛在十二月齡時體重與胸圍相關(guān)性最高，但在其他生長階段則不盡相同，劉孟君等［21］對西藏河谷型綿羊的研究中成年西藏河谷型綿羊的體重與胸圍的相關(guān)性最大，白俊艷等［12］對大尾寒羊體尺的研究中也發(fā)現(xiàn)，大尾寒羊的體重與胸圍的相關(guān)性也較大，在試驗研究中，各生長階段和田羊各體尺指標(biāo)均以體重和胸圍相關(guān)系數(shù)最大，且出生階段和田羊體重與管圍之間的相關(guān)系數(shù)最小，在周歲及成年和田羊的各體尺指標(biāo)的相關(guān)性狀中體重與體長的相關(guān)系數(shù)最小。與Sankhyan等［16］、Kumar等［17］、Rather等［22］研究對比發(fā)現(xiàn)，不同生長時期的體尺變化均有所側(cè)重點，研究中初生階段和田羊的體高、體長、胸圍、胸深與體重的相關(guān)性均較大，周歲和成年階段和田羊的胸圍、胸深、胸寬與體重的相關(guān)性均較大，其他各體尺指標(biāo)之間相關(guān)系數(shù)在不同生長階段也有一定的變化，因此不能僅靠某單一的體尺指標(biāo)來評價羊只個體的生長狀況，而需綜合各個指標(biāo)進(jìn)行評估。

3.2"和田羊體重與體尺指標(biāo)的聚類分析

聚類分析在張強(qiáng)龍等［10］對歐拉羊體尺和體重指標(biāo)、白俊艷等［13］對豫西脂尾羊體尺指標(biāo)和努爾比亞·吾布力等［11］對中國美利奴羊（新疆型）主要性狀的研究中均有所報道，但在和田羊上尚無報道，在研究中不同生長階段和田羊的體尺聚類結(jié)果也有所差異，初生階段只分為兩個大類，體重、管圍、胸寬、胸深聚為一類，體高、胸圍、體長聚為一類，周歲和成年階段單獨聚成一類的體尺指標(biāo)分別為管圍、胸圍，與主成分分析結(jié)果基本一致。與王楷等［6］、

張強(qiáng)龍等［10］、白俊艷等［13］研究結(jié)果不盡相同，通過對比發(fā)現(xiàn)，由于不同綿羊品種、不同年齡階段、以及營養(yǎng)水平以及管理制度等相關(guān)因素，個體的體重與體尺指標(biāo)聚類結(jié)果均會有所不同，研究結(jié)果可以應(yīng)用于和田羊的體尺性狀選擇上，篩選出符合選育和生產(chǎn)要求的具有優(yōu)秀性狀的和田羊。

3.3"和田羊體重與體尺指標(biāo)的主成分

試驗研究結(jié)果初生階段和田羊在第1主成分中胸圍系數(shù)最大，體重系數(shù)次之，與劉麗娟等［23］對初生仔馬鹿研究結(jié)果一致。周歲階段和田羊在第1主成分中體重系數(shù)最大，胸圍系數(shù)次之，成年階段和田羊在第1主成分中胸圍系數(shù)最大，體重系數(shù)次之，在于航等［9］對西藏河谷型綿羊、張強(qiáng)龍等［10］對6月齡歐拉羊的主成分分析結(jié)果中，第1主成分系數(shù)均以體重最大，胸圍系數(shù)次之，與研究結(jié)果相近。Sankhyan等［16］對喜馬拉雅斑羚羊第1主成分中以體高系數(shù)最大，劉錚鑄等［24］對不同年齡波爾山羊與唐山奶山羊雜交三代羔羊、李明明等［25］對不同月齡藏羊羔羊、牛曉艷等［26］對不同年齡段廣靈驢的研究中，不同生長階段第1主成分中影響因子最大的體尺指標(biāo)均有所不同，可能是由于物種、品種、所選個體年齡、營養(yǎng)水平、生長區(qū)域等［27］原因，與研究結(jié)果有所差異。

4"結(jié) 論

在早期選種選育時和田羊著重的體尺指標(biāo)為胸圍，且體重與胸圍相關(guān)系數(shù)最大；在和田羊周歲時應(yīng)著重體重、體高、體長、管圍；在和田羊成年時應(yīng)著重于胸圍、體長和管圍。因此，在提高和田羊的經(jīng)濟(jì)性狀時，各體尺指標(biāo)中應(yīng)以體重、胸圍和管圍為主，兼顧體高、體長、胸深、胸寬等指標(biāo)，用相應(yīng)的指標(biāo)來判斷其經(jīng)濟(jì)性狀，從而提高和田羊的選種、選育速度。

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Clustering and principal component analysis of Hotan ""sheep body weight indexes in different growth stages

TANG Li1，2，TIAN Kechuan3， ZHANG Xinning1，2， LIU Li4， ""Abulikemu Adili4，YANG Zhi4， YANG Cunming1，3，ZHANG Xiaoxue2，HUANG Xixia1， TIAN Yuezhen2

（1. College of Animal Science， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China;2. Xinjiang Key Laboratory of Genetic Breeding and Reproduction of Wool Sheep/Institute of Animal Husbandry， Xinjiang Academy of Animal Sciences， Urumqi "830011， China;3.Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China; 4. Hotan Animal Husbandry Technology Extension Station， Hotan Xinjiang 848000， China）

Abstract：【Objective】 ""This study is aimed at clarifying the correlation among body size indexes such as body weight， body height， body length， chest circumference， chest width， chest depth and tube circumference of Hotan sheep at different growth stages， in the hope of providing direction and theoretical basis for breeding selection and identification of the sheep in later stage.

【Methods】 """In this study， SPSS 19.0 was used for descriptive statistics and cluster analysis， and SAS 8.1 was used to carry out principal component analysis on seven body size indexes of body weight， body height， body length， chest circumference， chest width， chest depth and tube circumference of sheep at three growth stages of birth， first year and adult.

【Results】 """First， the coefficient of variation of body weight was the largest at all growth stages and the coefficient of variation of body height was the smallest.Second， in the cluster analysis， body weight， tube circumference， chest width and chest depth were grouped together in the newborn stage， body height， chest circumference and body oblique length were grouped together in the first year， body height， body oblique length and chest circumference were grouped together in the first year， chest depth， chest width and body weight were grouped together in the first year， and tube circumference was grouped together in the first year.In adult Hotan sheep， body height， body diagonal length and body weight were grouped into one category， chest depth， chest width and tube circumference were grouped into one category， and chest circumference alone was grouped into one category.There was only one principal component in the primary stage， and the body size indexes in the first year and adult stages were divided into four principal components.

【Conclusion】 """When improving the economic traits of Hotan sheep， the weight， chest circumference and tube circumference should be the main indicators in each body ruler， and the body height， chest depth and chest width should be taken into account， and the corresponding indicators should be used to judge the economic traits， so as to improve the seed selection and breeding speed of Hotan sheep.

Key words：""Hotan sheep; different growth stages; body size weight; principal component analysis; clustering analysis

Fund projects：""Outstanding Youth Fund Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region （2022D01E64）; National Wool Sheep Industry Technology System （CARS-39）;Livestock Industry Technology System of Xinjiang Uygur Autonomous Region; Tianshan Talents， Tianshan Innovation Team Project of Autonomous Region （2022D14018）

Correspondence author："""HUANG Xixia （1963-）， female， from Urumqi，Xinjiang，professor， doctoral's supervisor，research direction： animal genetics and breeding， （E-mail）au-huang xixia@163.com

TIAN Yuezhen （1986-）， female， from Urumqi，Xinjiang，associate professor，research direction： "animal genetics and breeding， （E-mail）tian306656637@126.com

收稿日期（Received）：

2024-05-25

基金項目：

新疆維吾爾自治區(qū)杰出青年基金項目（2022D01E64）；國家絨毛用羊產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-39）；新疆維吾爾自治區(qū)畜牧產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系；新疆維吾爾自治區(qū)“天山英才”項目；新疆維吾爾自治區(qū)天山創(chuàng)新團(tuán)隊（2022D14018）

作者簡介：

唐麗（1997-），女，碩士研究生，研究方向為動物遺傳育種，（E-mail）TL13779439959@126.com

通訊作者：

黃錫霞（1963-），女，新疆烏魯木齊人，教授，碩士生/博士生導(dǎo)師，研究方向為動物遺傳育種，（E-mail）au-huang xixia@163.com

田月珍（1986-），女，新疆烏魯木齊人，副研究員，碩士生導(dǎo)師，研究方向為動物遺傳育種，（E-mail）tian306656637@126.com