湖羊后備母羊品種性狀分析

王笑語，沈 偉，施心雨，游衛(wèi)云，岳萬福

（ 浙江農(nóng)林大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院·動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，浙江 杭州 311300 ）

國內(nèi)外養(yǎng)牛業(yè)十分注重對(duì)后備母牛的選育，并且在大量的探索實(shí)踐中得出以體格發(fā)育作為后備母畜的主要選育標(biāo)準(zhǔn)[1]，如通過測(cè)定后備母牛的胸圍計(jì)算體重，根據(jù)體重變化調(diào)配營養(yǎng)和選擇育種[2]。傳統(tǒng)人工測(cè)量不僅消費(fèi)會(huì)消耗大量的時(shí)間與人力，所得數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性也難以保證，還易造成湖羊應(yīng)激。準(zhǔn)確高效地檢測(cè)后備母羊的繁育性狀，既有利于分析后備母羊的最佳選育標(biāo)準(zhǔn)，也是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化健康高效養(yǎng)殖的關(guān)鍵[3-5]。體尺測(cè)量裝置能夠有效識(shí)別采集羊的身份ID，通過機(jī)器視覺技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別技術(shù)、深度學(xué)習(xí)技術(shù)以及湖羊品種性狀測(cè)量技術(shù)構(gòu)建卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[6-7]。直接獲取羊體圖像信息以及羊的體重并上傳到數(shù)據(jù)中心與移動(dòng)終端，以實(shí)現(xiàn)對(duì)湖羊養(yǎng)殖場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，方便試驗(yàn)人員直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析[8]。

湖羊作為太湖平原特有品種，具有極佳的改良性能。與一般單胎單羔的綿羊相比[9-10]，湖羊則普遍產(chǎn)雙羔、三羔[11]，且人工選育對(duì)湖羊產(chǎn)羔率具有十分積極的影響，可使湖羊的多胎基因不斷累積[12-14]。馬頭湖羊是傳統(tǒng)湖羊通過明確標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行人工選育的一項(xiàng)成果[15]，由人工挑選出優(yōu)勢(shì)種公羊與遺傳性能穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)湖羊母羊進(jìn)行繁育從而得到優(yōu)勢(shì)的雜交后代[16]。后備母羊體重是生長發(fā)育是否良好的重要參考，體況評(píng)分則可評(píng)價(jià)能量代謝情況和脂肪沉積程度[17]。而體重與體尺之間一般呈正相關(guān)性，如海南黑山羊的體重與體尺，尤其是胸圍呈強(qiáng)正相關(guān)[18]。因此，本文采集普通湖羊和馬頭湖羊后備母羊的體重、體尺數(shù)據(jù)，分析其各項(xiàng)性狀之間的線性相關(guān)，以期進(jìn)一步精簡(jiǎn)湖羊養(yǎng)殖后備選育中所需數(shù)據(jù)種類，為提高后備選育效率并推廣機(jī)器視角測(cè)定湖羊體尺體重?cái)?shù)據(jù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與時(shí)間

試驗(yàn)地點(diǎn)為湖州市南潯區(qū)年豐生態(tài)湖羊養(yǎng)殖場(chǎng)，杭州市臨安區(qū)正興牧業(yè)湖羊養(yǎng)殖場(chǎng)。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物

本試驗(yàn)測(cè)取了2月齡、4月齡、6月齡、9月齡、12月齡的普通湖羊與馬頭湖羊后備母羊各10 只的體重（Y）、體高（X1）、體長（X2）、胸圍（X3）、管圍（X4）作為測(cè)量性狀。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

用地秤對(duì)湖羊體重進(jìn)行測(cè)量，通過耳號(hào)記錄，對(duì)湖羊體尺（體高、體長、胸圍、管圍）進(jìn)行人工測(cè)量。體高的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為鬐甲最高點(diǎn)到地面的垂直距離；體長的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為肩端到坐骨結(jié)節(jié)后端的直線距；胸圍的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為肩胛骨后緣垂直體軸繞胸周長；管圍的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)為管骨最細(xì)處的周長，本試驗(yàn)取湖羊前腿系部由上到下2/3處進(jìn)行測(cè)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel軟件記錄并進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 普通湖羊和馬頭湖羊后備母羊的體重、體尺指標(biāo)（見表1、表2）

表1 普通湖羊后備母羊的體重、體尺指標(biāo)Tab.1 Body weight and body size indexes of reserve ewe of common Hu sheep

表2 馬頭湖羊后備母羊的體重、體尺指標(biāo)Tab.2 Body weight and body size indexes of reserve ewe of Matouhu sheep

由表1、表2可知，兩種后備母羊的體重均隨著月齡增加而增加，而各項(xiàng)體尺性狀則在9月齡后無明顯改變，因此湖羊的初配時(shí)間一般為7～9月齡。

2.2 普通湖羊和馬頭湖羊后備母羊的體重、體尺相關(guān)系數(shù)（見表3、表4）

表3 普通湖羊后備母羊體重、體尺相關(guān)系數(shù)Tab.3 Correlation coefficient of body weight and body size of reserve ewe of common Hu sheep

表4 馬頭湖羊后備母羊體重、體尺相關(guān)系數(shù)Tab.4 Correlation coefficient of body weight and body size of reserve ewe of Matouhu sheep

由表3、表4 可知，無論是普通湖羊還是馬頭湖羊，體重（Y）、體高（X1）、體長（X2）、胸圍（X3）、管圍（X4）等性狀之間互相為極強(qiáng)正相關(guān)。

2.3 普通湖羊和馬頭湖羊后備母羊的體重、體尺通徑分析

各體尺性狀對(duì)體重的相關(guān)僅反映了兩性狀間的表型相關(guān)，不能反映各體尺性狀與體重的直接關(guān)系大小。因此，必須深入分析各因變量（體尺）對(duì)自變量（體重）的直接影響，即通徑分析，進(jìn)一步揭示各性狀間的相關(guān)原因。

根據(jù)通徑分析原理，利用各性狀間的表型相關(guān)系數(shù)建立對(duì)體重的通徑系數(shù)正規(guī)方程組。普通后備湖羊?qū)?yīng)方程組（1），馬頭后備母湖羊羊?qū)?yīng)方程組（2）。其中P1代表體高、P2代表體長、P3代表胸圍、P4代表管圍。

方程組（1）：

解方程組（1）得：P1=-0.010 0、P2=0.461 6、P3=0.553 6、P4=-0.031 0。

通過對(duì)通徑系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)得：體長、胸圍與體重的關(guān)聯(lián)性達(dá)到了極顯著程度，體高、管圍與體重的相關(guān)性未達(dá)到極顯著程度。結(jié)果表明，普通湖羊后備母羊體長、胸圍與體重具有直接相關(guān)性，體高、管圍對(duì)體重的直接影響較小，胸圍與體重的直接相關(guān)性最高。

方程組（2）：

解方程組（2）得：P1=0.427 2、P2=-0.039 3、P3=0.489 7、P4=0.124 8。

通過對(duì)通經(jīng)系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)得：體高、胸圍、管圍與體重的關(guān)聯(lián)性達(dá)到了極顯著程度，體長與體重的相關(guān)性未達(dá)到極顯著程度。結(jié)果表明，馬頭湖羊后備母羊體高、胸圍、管圍與體重具有直接相關(guān)性，體長對(duì)體重的直接影響較小，胸圍與體重的直接相關(guān)性最高。

綜上，無論是普通湖羊還是馬頭湖羊的后備母羊，其胸圍均與體重直接相關(guān)性最高，因此可直接通過胸圍的測(cè)量推測(cè)目標(biāo)湖羊的體重。

2.4 普通湖羊和馬頭湖羊后備母羊的體重、體尺相關(guān)系數(shù)剖分

根據(jù)相關(guān)系數(shù)的組成效用，進(jìn)一步對(duì)后備母羊的某一體尺（Xi）與體重（Y）的相關(guān)系數(shù)（riy）進(jìn)行剖分，得到不同體尺性狀之間的間接影響（rijPj），剖分結(jié)果見表5、表6。

表5 普通湖羊后備母羊各體尺性狀對(duì)體重的影響Tab.5 Effect of body size traits on body weight of reserve ewe of common Hu sheep

表6 馬頭湖羊后備母羊各體尺性狀對(duì)體重的影響Tab.6 Effect of body size traits on body weight of reserve ewe of Matouhu sheep

由表5、表6可知，普通湖羊后備母羊的體高（X1）對(duì)體重（Y）的間接作用最大，之后依次為體長（X2）、胸圍（X3）、管圍（X4）；馬頭湖羊后備母羊體高（X1）對(duì)體重（Y）的間接作用最大，之后依次為胸圍（X3）、體長（X2）、管圍（X4）。兩種后備母羊的體高（X1）對(duì)體重的影響均主要體現(xiàn)在間接作用中，馬頭湖羊后備母羊不同體尺形狀性狀通過體高（X1）對(duì)體重的間接作用均較大；普通母后備湖羊中除胸圍（X3）外，體長（X2）與管圍（X4）通過體高（X1）對(duì)體重的間接作用也較大。因此，體長（X2）輔助其他性狀對(duì)體重產(chǎn)生較大的間接作用。

2.5 普通湖羊和馬頭湖羊后備母羊的體重、體尺決策系數(shù)分析

根據(jù)袁志發(fā)等[19]提出的數(shù)學(xué)模型，通過計(jì)算決策系數(shù)得到多重的路徑信息中對(duì)依變量Y最佳的一條。決策系數(shù)計(jì)算公式為：

按照此公式計(jì)算普通湖羊后備母羊4個(gè)體尺性狀的決策系數(shù)分別為：-0.049 3；馬頭湖羊后備母羊4 個(gè)體尺性狀的決策系數(shù)分別為：綜上，兩種后備母羊均為最大值，因此胸圍（X3）是后備母羊體重（Y）最主要的決策變量。

3 討論

3.1 簡(jiǎn)化性狀

本試驗(yàn)結(jié)果表明，后備母羊的各項(xiàng)性狀之間具有極強(qiáng)的正相關(guān)，說明后備母羊各項(xiàng)性狀之間互相交聯(lián)，選育時(shí)需進(jìn)行綜合考慮。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行通徑分析后，發(fā)現(xiàn)無論是普通湖羊還是馬頭湖羊，均只有胸圍與體重之間呈直接相關(guān)性，體高則主要通過間接作用影響體重。因此，在湖羊后備母羊的選育工作中不僅要注重湖羊體重，還要對(duì)胸圍與體高等指標(biāo)加以關(guān)注，以此得到最佳的選育結(jié)果。后續(xù)可通過獲取更多種類的數(shù)據(jù)并豐富數(shù)據(jù)庫，得出不同類型數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換常數(shù)，構(gòu)建線性回歸模型，從而精簡(jiǎn)后備母羊選育中需要測(cè)量的指標(biāo)，節(jié)省成本并提高選育效率。

3.2 智能展望

若要為后備母羊的選育標(biāo)準(zhǔn)制備更完善的數(shù)據(jù)支持，試驗(yàn)還需進(jìn)一步拓展、跟蹤，提高后備母羊的生長發(fā)育與終生的生產(chǎn)性能，完善后備母羊的體格數(shù)據(jù)。后續(xù)進(jìn)一步累計(jì)數(shù)據(jù)，精確后備母羊的最佳配種月齡，制定后備母湖羊的最佳發(fā)育標(biāo)準(zhǔn)與初配標(biāo)準(zhǔn)。在之前的試驗(yàn)測(cè)量工作中，大量的人工測(cè)量操作耗時(shí)耗力，測(cè)量所得數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性低，使后備母羊的選育工作難以進(jìn)一步開展，且不同地區(qū)、品種、年齡、性別湖羊的體重、體尺指標(biāo)也存在不同程度的影響[20]。因此，通過引用自動(dòng)化裝置提高湖羊的測(cè)量能夠有效縮短操作周期，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，豐富數(shù)據(jù)內(nèi)容。本試驗(yàn)采集了普通湖羊和馬頭湖羊后備母羊的體重、體尺數(shù)據(jù)，分析其各項(xiàng)性狀之間的線性相關(guān)，以期進(jìn)一步精簡(jiǎn)湖羊養(yǎng)殖后備選育中所需數(shù)據(jù)種類，為提高后備選育效率并推廣機(jī)器視角測(cè)定湖羊體尺體重?cái)?shù)據(jù)提供參考。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果顯示，通過對(duì)普通湖羊與馬頭湖羊的后備母羊各類生產(chǎn)性狀進(jìn)行測(cè)量分析可知，兩種湖羊的各類體尺性狀中，胸圍對(duì)體重具有最高決策系數(shù)，適宜作為湖羊后備母羊的選育標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行智能圖像測(cè)定。