大尾寒羊體尺指標的主成分分析

摘要：選取了成年大尾寒羊的體長、體高、體重、胸圍、尾長、尾寬，利用ＳＰＳＳ軟件對以上體尺指標進行主成分分析。結果表明，主成分分析將體尺指標區分為3個相對獨立的主成分，3個主成分的累積貢獻率為８７．０４２％。第一主成分的貢獻率為５９．０４３％，其中的高載荷指標有體高和體長，將其命名為高度因子；第二主成分的貢獻率為１６．９１９％，其中的高載荷指標有體重和胸圍，命名為軀體因子；第三主成分的貢獻率為１１．０８１％，其中的高載荷指標有尾長和尾寬，命名為尾形因子。第一主成分貢獻率占累積貢獻率的一半以上，說明它是大尾寒羊成年個體體尺變異的主要來源，因此，在大尾寒羊的選育工作中應以第一主成分為主體進行選擇，來提高大尾寒羊的選育效率。

關鍵詞：大尾寒羊；體尺指標；主成分分析

中圖分類號：Ｓ８２６文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）14－2912-03

Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｂｏｄｙ Ｓｉｚｅｓ of Ｆａｔ－ｔａｉｌｅｄ Ｓｈｅｅｐ

ＢＡＩ Ｊｕｎ－ｙａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｓｈｅｎｇ－ｌｉｎ，ＰＡＮＧ Ｙｏｕ－ｚｈｉ，ＷＡＮＧ Ｙｕ－ｑｉｎ，ＺＨＡＯ Ｓｈｕ－ｊｕａｎ，ＣＵＩ Ｘｉａｏ

（Ａｎｉｍａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｎａｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｌｕｏｙａｎｇ ４７１００３，Ｈｅｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Principal components analysis on ｂｏｄｙ ｓｉｚｅ indices ｏｆ ａｄｕｌｔ ｆａｔ－ｔａｉｌ ｓｈｅｅｐ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｂｏｄｙ ｈｅｉｇｈｔ， ｂｏｄｙ ｌｅｎｇｔｈ， ｂｏｄｙ ｗｅｉｇｈ，ｃｈｅｓｔ ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｃｅ， ｔａｉｌ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｔａｉｌ ｗｉｄｔｈ was conducted ｂｙ ＳＰＳＳ ｔｏ ｇｅｔ ｔｈｅ ｄｅｎｄｒｏｇｒａｍ ｏｆ ｂｏｄｙ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｆａｔ－ｔａｉｌ ｓｈｅｅｐ’s ｂｒｅｅｄｉｎｇ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｂｅｔｗｅｅｎ－ｇｒｏｕｐ ｌｉｎｋａｇｅ， Ｗａｒｄ＇ｓ ｍｅｔｈｏｄ， Ｆｕｒｔｈｅｓｔ ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｃould ｌｅｄ ｔｏ ｓｉｍｉｌａｒ ｒｅｓｕｌｔｓ． Ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓanalysis ｄｉｖｉｄｅｄ ｔｈｅ ｂｏｄｙ ｓｉｚｅ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｗｈｏｓｅ ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｗａｓ ８７．０４２％， as ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｆｉｒｓｔ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｗａｓ ５９．０４３％， while ｉｔｓ ｈｉｇｈ－ｌｏａｄ ｉｎｄｅｘ ｗｅｒｅ ｂｏｄｙ ｈｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｂｏｄｙ ｌｅｎｇｔｈ named as ｈｅｉｇｈｔ ｆａｃｔｏｒ． Ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ’s ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｗａｓ １６．９１９％； its ｈｉｇｈ－ｌｏａｄ ｉｎｄｅｘ ｗｅｒｅ ｂｏｄｙ ｗｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｃｈｅｓｔ ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｃｅ ｎａｍｅｄ as ｂｏｄｙ ｆａｃｔｏｒ． Ｔｈｅ ｈｉｇｈ－ｌｏａｄ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｉｒｄ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｗｉｔｈ a ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ １１．０８１％ ｗｅｒｅ ｔａｉｌ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｔａｉｌ ｗｉｄｔｈ ｃａｌｌｅｄ ｔａｉｌ ｓｈａｐｅ ｆａｃｔｏｒ． Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ ｆｏｒ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｈａｌｆ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ， thus ｉｓ the ｍａｊｏｒ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ａｄｕｌｔ ｆａｔ－ｔａｉｌ ｓｈｅｅｐ’s ｂｏｄｙ ｓｉｚｅ ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ considered ａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒ ｉｎ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： fａｔ－ｔａｉｌｅｄ ｓｈｅｅｐ； ｂｏｄｙ ｓｉｚｅ； ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎａｌｙｓｉｓ

大尾寒羊原屬寒羊的大尾型，脂肉性能好，屬農區綿羊品種［１］。大尾寒羊本來分布面積較大，數量較多，后因細毛羊改良，分布面積縮小，數量下降。現主要分布于河北南部的邯鄲、邢臺和滄州地區的部分縣，山東聊城地區的臨清、冠縣以及河南的郟縣等地［２］。大尾寒羊具有屠宰率和凈肉率高、尾脂肪多的特點［２］。由于其脂肪蓄積在尾部，胴體內脂肪少，肉質鮮嫩多汁、味美，以羔羊肉較佳。膘情好的羊其脂尾出油多，煉油率可達８０．０％。大尾寒羊性成熟早，一年四季均可發情配種，年可兩產或兩年三產，一般一胎產雙羔者居多，個別的一胎產３羔、４羔，產羔率為１８５．０％～２０５．０％［１］。羊毛一年剪2次或3次，所產羊毛毛色潔白，有花穗結構，毛股有６～８個彎曲，花穗清晰美觀，彈性、光澤好，既輕便又保暖。該研究對大尾寒羊的體長、體高、體重、胸圍、尾長、尾寬進行測量，利用ＳＰＳＳ軟件對以上６個體尺指標進行主成分分析，以獲得體尺指標的聚類圖和具有代表性的主成分。研究結果可以為大尾寒羊的生產和育種提供參考依據，在加速品種選育方面和實際生產中有重要意義。

１材料與方法

１．１大尾寒羊體尺指標數據來源

試驗用體尺指標資料均來自于平頂山地區大尾寒羊。單獨測量６０只成年大尾寒羊６項體尺指標，分別為：體高、體長、體重、胸圍、尾長、尾寬。所有數據資料均隨機抽取，現場測量。

１．２大尾寒羊體尺指標測量方法

測量工具在使用前要仔細檢查。測量時要使被測個體站在平坦的地方，姿勢保持端正。人一般站在被測個體的左側。測量時應盡可能使被測個體保持姿勢端正、自然放松。測量工具盡可能貼近所測部位表面，防止懸空測量。體尺測量參照體尺測量標準［３，４］。

１．３統計分析

將大尾寒羊體尺指標的Ｅｘｃｅｌ數據文件轉化為ＳＰＳＳ數據文件后，采用ＳＰＳＳ軟件中的主成分分析模塊進行主成分分析。具體如下：

（１）將ｎ個樣本的ｍ個變量，通過變換將原變量Ｘｉ轉換成主成分。主成分是原變量的線性組合，即將Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｍ綜合成ｋ（＜ｍ）個變量（Ｆ１，Ｆ２，…，Ｆｋ），綜合變量Ｆ１，Ｆ２，…Ｆｋ分別稱作原變量的第１、第２、…、第ｋ個主成分。

（２）以不同特征值的方差貢獻率（ｉ＝１，２，…，ｋ）為加權系數，利用綜合評價函數Ｆ＝β1F1+β2F2+…，βkFk，計算各個體得分，然后對各個體的體尺進行綜合評價。

２結果與分析

２．１描述統計分析

大尾寒羊各體尺指標的描述統計量見表１，河南大尾寒羊體重的變異系數最大，為２２．９１％，其次為尾寬和尾長，分別為１２．０２％和１１．５6％，說明該品種體重的變化較大，同時也意味著河南大尾寒羊在體重方面有較大的選擇潛力。其他體尺指標的變異系數比較小。

２．２相關分析

從表２中可以看出，除了尾寬與體長、尾寬與胸圍之間的相關系數比較低，其相關系數分別為０．２７０和０．２０１，而且相關系數只達到顯著水平（Ｐ＜０．０５）。其他兩兩性狀之間的相關系數均很高，呈現強正相關，而且相關系數都達到了極顯著水平（Ｐ＜０．０１）。尤其是體高與體長、體重、胸圍、尾長、尾寬呈強的正相關，這說明體重較高的個體胸圍也較大。

２．３主成分分析

表３列出的是主成分分析的特征根和累積貢獻率結果，根據特征根和貢獻率的生物學意義，特征根（特征根方差）的大小代表著復合性狀方差的大小，而累積貢獻率（累積方差貢獻率）代表著復合性狀相對于所有復合性狀對遺傳方差貢獻的百分率［５-７］。從表４可以看出，若要使累積貢獻率達到８５％以上，須取前３個主成分，其特征根值可使累積貢獻率達到８７．０４3％。這就是說用這３個主成分解釋６個體尺指標總體信息，其信息損失部分較小，信息損失僅占１２．９５7％。由表５可知，被提取出的前3個主成分的特征值分別為λ１＝３．５４３，λ２＝１．０１５，λ３＝０．６６５。

因子載荷能反映各指標對主成分的貢獻大小，對６個原指標變量分析處理得知前３個主成分中因子載荷量（表４），建立了３個主成分方程：

Ｆ１＝０．８１５ ０Ｘ１＋０．９３１ ０Ｘ２＋０．５５９ ０Ｘ３＋０．２５５ ０Ｘ４＋０．１３４ ０Ｘ５＋０．２０６ ０Ｘ６；

Ｆ２＝０．３３０ ０Ｘ１＋０．０８０ ７Ｘ２＋０．３１４ ０Ｘ３＋０．０９９ ６Ｘ４＋０．７９１ ０Ｘ５＋０．９１１ ０Ｘ６；

Ｆ３＝０．３１７ ０Ｘ１＋０．１９６ ０Ｘ２＋０．６４０ ０Ｘ３＋０．９２１ ０Ｘ４＋０．４２１ ０Ｘ５－０．０１２ ４Ｘ６。

第一主成分的貢獻率最高為５９．０４３％，其高載荷的指標有體高和體長，這些體尺決定了大尾寒羊體形的長短高矮，反映了大尾寒羊身體高度的變化特征，故將其命名為高度因子。第二主成分的貢獻率為１６．９１９％，其高載荷的指標有尾長和尾寬，主要反映了大尾寒羊尾巴形狀的變化特征，故將其命名為尾形因子。第三主成分的貢獻率為１１．０８１％，其高載荷的指標有體重和胸圍，這些體尺與大尾寒羊體形結構均衡性密切相關，主要反映了大尾寒羊軀體的大小程度，可將其命名為軀體因子。

２．４不同個體體尺指標的綜合評價

由前文分析結果可知，前３個主成分的累積方差貢獻率達８７．０４3％，可用來評價不同個體的體尺指標的綜合函數，根據方法１．３計算各個體體尺的綜合評價函數見表５?？梢?，體長越長、體高越高、體重越重的個體，其體尺指標的綜合函數越大。

３討論與分析

多數研究是為了給實際生產中的選種選育提供參考和依據，如白文林等［８］應用主成分分析法，對我國６個絨山羊群體的２２項數量指標進行了多元統計分析；并用構造的主成分值進行了系統聚類。對２２項數量指標的Ｒ型系統聚類結果顯示，海拔和年降水量是影響絨山羊分布的重要指標。這些結果為中國絨山羊品種遺傳資源的保護和合理開發利用及區域性畜牧生產提供了重要的參考依據。趙宗勝等［９］對３個不同類型雜交肉用羊的體尺指標按數據處理結果進行主成分和聚類分析，將所分析的１７項體尺指標分為三大類，即特征類、圍度類和高長度類。葉昌輝等［１０］應用主因子分析的方法對９６頭雷州成年母山羊的８個主要體尺性狀進行統計分析。結果表明，雷州成年母山羊的體尺性狀可區分為相對獨立的３個主因子，即軀體因子、高度因子和肢體因子。以上這些研究結果與此研究有部分相同地方，此研究運用ＳＰＳＳ統計軟件對成年大尾寒羊的６個體尺指標進行主成分分析，所得結果均能較好地反映體尺性狀的信息和他們之間的關系。主成分分析將其分為３個相對獨立的主成分，其中第一個主成分的貢獻率占累積貢獻率的一半以上，說明它是大尾寒羊成年個體體尺變異的主要來源。由于生物體各性狀間的遺傳相關，會導致另一性狀的選擇反應［１０］，因此在選育工作中可以第一主成分為主進行選擇，這樣以主成分為單位的集團選擇，將優于對單一性狀的選擇，使得主成分內所包含的性狀都同時得到改良，以此來提高選育效率。

參考文獻：

［１］ 李志農．中國養羊學［Ｍ］． 北京：農業出版社，１９９３．

［２］ 趙淑娟，龐有志，鄧雯，等．河南大尾寒羊血液蛋白多態性與多羔性的關系研究［Ｊ］． 河南農業科學，２００８（５）：１０７－１１０．

［３］ 趙有璋．羊生產學［Ｍ］．第二版．北京：中國農業出版社，２００８．

［４］ 白俊艷，龐有志，王永偉．大尾寒羊體重與體尺的回歸分析［Ｊ］．安徽農業科學，２００７，３５（１５）：４５３７－４５３８．

［５］ 文勇立，林小偉，鐘光輝，等． 麥洼牦牛體型線性性狀的因子分析［Ｊ］．畜禽業，２００２（６）：２－３．

［６］ 王昕， 陳宏， 曹紅鶴， 等． １０個地方豬群體的系統聚類分析［Ｊ］．遺傳，２００５（5）：７１５－７１８．

［７］ 劉麗娟，羅玉柱，滾雙寶，等．初生仔馬鹿體尺和體重的聚類與主成分分析［Ｊ］．甘肅農業大學學報，２００６，４１（５）：１－４．

［８］ 白文林，尹榮煥，羅光彬，等．中國絨山羊群體形態及生態特征的多元統計分析［Ｊ］．安徽農業科學，２００６，３４（３）：４８９－４９０．

［９］ 趙宗勝，李大全，楊晶，等．不同類型肉羊體尺的聚類與主成分分析［Ｊ］．石河子大學學報（自然科學版），１９９９，３（２）：１１１－１１８．

［１０］ 葉昌輝，何啟聰， 謝為天， 等． 雷州山羊體尺性狀的主因子分析［Ｊ］．西南農業大學學報，２００２，２４（１）：６１－６３．

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