中國地方品種綿羊體質指數的地理變異

劉雪穎，劉桂瓊，種玉晴，姜勛平

(華中農業大學動物科技學院，湖北 武漢 430070)

【研究意義】體質指數(Body Mass Index，BMI)是衡量人或動物胖瘦程度的重要指標[1-3]，也是能量儲備指標[4]。機體能量儲備是繁殖和胴體品質等生產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與產肉和產奶等多項重要經濟性狀相關[5]，在生產中具有多種用途，例如可以作為胴體組成預測的非侵入性技術指標[6]。【前人研究進展】影響BMI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[7]；BMI從北到南隨緯度的降低而逐步下降[8-9]；在各個區域，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[12]；環境因素與體重體尺及能量代謝密切相關[13-14]。【本研究切入點】我國橫跨緯度約50°，跨經度約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]。體型受環境因素影響且具有緯度效應已得到驗證[18]，考慮到體質指數與體型的關系，有理由假設體質指數也具有相同的規律。【擬解決的關鍵問題】本研究的目的在于弄清中國綿羊體質指數現狀及其影響因素，為改善綿羊生產管理中的品種選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 數據測定和發掘

中國地方綿羊共42個品種，根據地理分布和遺傳關系，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。烏珠穆沁羊選自內蒙古自治區錫林郭勒盟烏拉蓋農乃分場，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。測定方法按照行業標準(NY/T 1236-2006)進行。受測羊只禁食24 h，禁飲2 h，在自然狀態下稱體重；在堅實平坦地面端正站立，用杖尺測得胸突到坐骨結節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》和相關文獻中挖掘了各品種的體重和體長數據。根據每篇文獻中各個性狀的樣本數和均值加權平均計算得到相應性狀的均值。

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共5個環境因子數據。

1.2 BMI 計算和統計分析

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。對數據進行標準化處理后，用多元逐步回歸分析分析BMI與環境因子的關系(SAS v9.4)。利用Adobe Illustrator CS6繪制綿羊品種分布圖。

2 結果與分析

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、云南和內蒙古3個省份綿羊品種數量較多，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與海拔和緯度的關系

根據緯度高低將42品種綿羊分為4個組：>45°, 35°～45°, 25°～35°，<25° 。根據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與環境因子的關系

考慮到緯度引起的環境差異，分析了環境因素對體重指數的影響。有3個環境因素進入回歸模型(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(AASD)。回歸方程表示為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與體質指數呈正相關，年平均降水量與體質指數呈負相關。相對濕度對體質指數的影響較大，其次是年平均降水量和年平均日照時數。

3 討 論

3.1 BMI與緯度及環境因素的關系

恒溫及外溫動物體型的地理變化是一種非常普遍的現象，已經在豬[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或者環境溫度和降水的趨勢影響[18]。考慮到體質指數和體型的相關性，假設體質指數也具有相同的變化規律，本試驗的結果證實了這一假設。

表5 BMI與環境因子的多元回歸分析結果

BMI與環境因子的回歸分析結果表明，相對濕度和年平均日照時數與BMI呈正相關，年降水量與BMI呈負相關。降水量越高，越偏向低緯度低海拔的地區；日照時數越長越偏向高緯度高海拔地區。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。這些環境因素會影響牧草的產量和營養物質的積累以及反青期[63-65]。而環境因子只能解釋部分BMI變異，可能與飼養方式的改變有關。我國規模化羊場數量早在12年前就達到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方式。優質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，這有助于營養物質的沉積[67]。作為肥胖指數，體質指數與脂肪沉積也密不可分。BMI有別于體型不受環境溫度的影響，可能是舍飼條件下環境溫度被控制在適宜的范圍內，人們根據氣候變化有相應的保溫隔熱措施[68-69]。此外，已有的大量研究表明，BMI受到MC4R和FTO等基因調控，其通過食欲調節或能量消耗影響體重指數[70-71]，這可能是環境因素只能解釋部分BMI變異的另一個原因。有關BMI變異的具體影響因素有待進一步探討。

3.2 BMI與性別的關系

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果，雄性個體為了獲得更多交配權而參與爭斗，經過長期的自然選擇，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]，在性成熟后體重達成年體重70 %時開始配種妊娠，此時母羊將大部分營養用于妊娠及哺乳，不利于母羊自身的生長。

4 結 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。感謝內蒙古自治區錫林郭勒盟烏拉蓋農乃分場，湖北宜昌志清和種羊場工作人員的幫助。