肉羊不同雜交組合生長曲線模型篩選及分析

沈嘉玘,孫渭博,施海娜,梁永虎,楊博輝,岳耀敬,袁 超,郭婷婷,文亞洲,盧曾奎*,張利平

(1.甘肅農業大學 動物科學技術學院,甘肅 蘭州730070;2.中國農業科學院 蘭州畜牧與獸藥研究所,甘肅 蘭州730050;3.慶陽市農業科學研究院,甘肅 慶陽745000;4.甘肅省綿羊繁育技術推廣站,甘肅 張掖734031)

生長曲線模型能直觀反映家畜生長發育過程中的動態變化,通過分析生長曲線模型揭示家畜生長發育規律可為其制定科學飼養管理方案[1-2]。建立家畜生長曲線模型能夠較好地描述其有界增長現象,利用SPSS軟件就可以完成生長曲線擬合[3]。曹妍等[4]利用生長曲線模型探究伊犁鵝的生長發育規律和生產潛力,發現Gompertz模型對伊犁鵝體重擬合度最好(R2>0.9900),且曲線呈“S”型,適合伊犁鵝生長發育性能的預測。李濤等[5]探究新疆褐牛不同雜交組合生產性能,對美系、德系和加系雜交牛0～24月齡體重和體尺數據進行生長曲線擬合,發現Logistic模型擬合度最佳;而且,美系雜交牛的體重、體高和胸圍生長曲線優于德系和加系,具有良好的推廣價值?；诖?本試驗選用澳洲白、杜泊和薩?？搜驗楦副?地方品種湖羊為母本進行雜交試驗。測定不同雜交組合1～6月齡羔羊體重,利用Brody、Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy模型進行生長曲線繪制及擬合,探究不同雜交組合羔羊體重發育規律,為篩選推廣雜交羔羊最優雜交組合模式提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

試驗于2021年1月到2021年7月在甘肅省某肉羊制種有限公司進行。選擇澳湖(A×H)187只、杜湖(D×H)232只、薩湖(S×H)129只,共計548只羔羊用于后續試驗。所有羔羊45d斷奶,飼喂相同的飼料并自由飲水。飼糧配方參照《中華人民共和國農業行業標準-肉羊飼養標準》(NY/T816-2004)進行配制。試驗羊群全部采用舍飼飼養,飼養管理條件相同,定期做好消毒、防疫和驅蟲等工作。

1.2 體重指標測定

對不同月齡羔羊使用稱重器空腹度量體重(單位:kg),精確到小數點后兩位。

1.3 4種體重曲線模型篩選

選擇Brody、Logistic、Von Bertalanffy和Gompertz模型對1～6月齡不同雜交組合羔羊體重進行生長曲線繪制及擬合分析。生長曲線模型擬合公式及參數如表1所示。運用非線性方程估計模型初始值,A值為觀測模型極限生長量,將1和2月齡觀測值代入曲線表達式求出B和k值。利用SPSS進行非線性擬合時,初始值的選擇簡單,對最終結果影響較小[6-7]。確定曲線初始參數值A、B和k后,運用SPSS 23.0中的非線性回歸分析進行迭代計算,然后將參數值代入方程表達式中獲得曲線方程,其中Brody生長模型無拐點體重和日齡。

表1 4種生長曲線模型及參數

1.4 數據統計分析

通過Excel對數據進行初步統計,根據拉依達準則用SPSS 23.0軟件中的分析描述功能,計算標準化數值(Z-score)且數據服從正態分布。剔除Z分數低于-3和高于3的數據后進行擬合分析。使用SPSS 23.0軟件對體重數據進行單因素(ANOVA)方差分析,結果用“平均值±標準差”表示,P<0.05被認為具有統計學意義。利用SPSS 23.0軟件中非線性回歸分析,輸入Logistic、Gompertz、Von Bertalanffy和Brody生長曲線模型表達式及初始參數值,分別對1～6月齡體重進行生長曲線擬合分析。根據四種生長曲線模型表達式,計算預測體重。用GraphPad Prism 8.0軟件繪制生長曲線。

2 結果與分析

2.1 不同月齡雜交羔羊體重和日增重描述性統計

由表2可見,不同雜交組合羔羊體重在品種間和品種內均差異不顯著(P>0.05)。雜交公羔1～3月齡體重增幅較快,3～6月齡增幅較為平緩。雜交母羔1～2月齡體重增幅較快,2～3月齡增幅較慢,3～4月齡增幅上漲,4～6月齡增幅趨于平緩(圖1)?？傮w而言,雜交羔羊具有早期生長發育快的優勢,但雜交母羔日增重早期波動大,應加強補飼合理搭配飼糧。

圖1 不同雜交組合羔羊日增重曲線

表2 不同月齡雜交羔羊體重

2.2 不同雜交組合羔羊體重曲線模型擬合結果

澳湖4種生長曲線模型的擬合程度非常接近,R2均在0.95以上,公羔和母羔生長曲線擬合結果相似(表3)。Gompertz和Von Bertalanffy模型對澳湖公羔生長擬合效果最好(R2>0.990)且兩種模型的拐點體重較為接近,其中Gompertz模型拐點體重為11.18 kg,拐點日齡為35 d;Von Bertalanffy模型拐點體重為9.18 kg,拐點日齡為25 d。Von Bertalanffy模型對澳湖母羔生長擬合效果最好(R2>0.950),拐點體重7.64 kg,拐點日齡28 d?？傮w來看,Von Bertalanffy模型公羔和母羔最大日增重為198 g和167 g,符合澳湖實際生長情況且R2較高。澳湖四種生長模型曲線與實測體重生長趨勢基本一致(圖2)。澳湖公羔1～3月齡預測日增重與實測日增重接近,3～4月齡實測日增重低于預測日增重。澳湖母羔1～2月齡實測日增重遠低于預測日增重,2～4月齡實測日增重高于預測日增重,4～6月齡趨于一致。

圖2 澳湖羔羊體重和日增重生長曲線

表3 澳湖羔羊體重曲線模型分析

杜湖4種模型的擬合程度非常接近,R2均在0.90以上(表4)。Brody和Von Bertalanffy模型對杜湖生長擬合效果最佳(R2>0.990),但Brody曲線模型無拐點體重和日齡。杜湖公羔Von Bertalanffy模型拐點體重為9.2 kg,拐點日齡為30 d,杜湖母羔拐點體重為9.98 kg,拐點日齡為33 d。Von Bertalanffy模型杜湖公、母羔最大日增重為185 g和146 g,符合杜湖羔羊體重實際生長現狀。杜湖1～6月齡羔羊Von Bertalanffy模型體重與實測體重生長趨勢基本吻合,擬合效果最佳(圖3)。杜湖公羔實測日增重與預測日增重增長趨勢相同。杜湖母羔1～2月齡實測體重增長趨勢明顯低于預測值,2～6月齡增長趨勢與預測值趨于一致。

圖3 杜湖羔羊體重和日增重生長曲線

表4 杜湖羔羊生長曲線模型分析

薩湖公羔四種生長曲線擬合度幾乎相同,R2均大于0.997(表5)。Gompertz和Von Bertalanffy擬合度最高,薩湖母羔Brody和Von Bertalanffy體重曲線擬合度最佳。Brody體重曲線沒有拐點體重與拐點日齡。薩湖公羔Gompertz模型拐點體重為10.87 kg,拐點日齡為38 d;Von Bertalanffy模型拐點體重為8.95 kg,拐點日齡為30 d。薩湖母羔Von Bertalanffy模型拐點體重為8.88 kg,拐點日齡為25 d?？傮w而言,Von Bertalanffy模型公羔和母羔最大日增重分別為 204 g和181 g,符合薩湖體重實際生長現狀且R2很高。薩湖羔羊四種體重曲線同實測體重基本吻合(圖4)。薩湖1～2月齡公羔實測日增重同預測日增重增長趨勢一致,2～3月齡實測日增重低于預測日增重之后趨于一致。薩湖1～2月齡母羔實測日增重大幅度下降且低于預測日增重,2～3月齡逐漸增長且趨勢趨于穩定。

圖4 薩湖羔羊體重和日增重生長曲線

表5 薩湖羔羊四種生長曲線模型分析

3 討 論

在生產中,體重是衡量肉羊生產性能的重要指標,及時準確地了解肉羊生長發育性能,有利于制定科學有效的飼養方案,進而追求獲得更大的經濟效益。生長曲線模型提供了一組參數,這些參數描述了隨時間推移的生長模式,并估計了某些年齡家畜的預期體重。本試驗中,利用Brody、Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy模型分別擬合雜交羔羊1～6月齡體重生長曲線。除了澳湖母羔Logistic模型外,四種模型中Logistic模型的R2最低,因此本試驗中Logistic模型是最不適合用于雜交羔羊生長曲線擬合。同一模型中,杜湖和薩湖公羔k值大于母羔,表明公羔早期發育快;而澳湖母羔k值大于公羔(Logistic模型除外),表明母羔早期發育快。

多位學者利用Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy生長曲線模型對綿羊體重進行擬合,發現Gompertz生長曲線模型擬合效果最好[8-11]。而本研究中發現Gompertz和Von Bertalanffy模型擬合效果都不錯,拐點日齡與上述研究一致,但Von Bertalanffy模型預測體重和日增重更切合實際。同樣,張梅[12]和魏永龍[13]分別對哈薩克羊和白絨山羊進行生長曲線擬合也發現Von Bertalanffy模型擬合效果最優,適合早期生長發育評估,這與本研究結果一致。不同品種綿羊遺傳特性不同,在生長發育過程中會表現出不同的發育規律。生長曲線模型一般是對整個發育過程的體現并呈“S”型,不同發育階段生長曲線不同。因此,不同生長曲線模型在不同品種中擬合效果不同,需要根據實際情況進行綜合評判后選擇最佳模型。

潘曉榮等[14]從生長發育和經濟效益等方面對澳湖和杜湖雜交羔羊進行比較分析,證實澳湖和杜湖為理想的經濟雜交組合。但是本試驗在利用Von Bertalanffy生長曲線模型分析時發現雜交組合預測體重和日增重在2～3月齡高于實測體重,這可能是由于斷奶及分群飼養等原因造成的。羔羊在45 d斷奶前的主要營養來源于母乳,瘤胃尚未發育完全,斷奶后應激及分群飼養導致羔羊生長速度降低,這與藏羊和乾華肉用美利奴羊的研究結果一致[15-16]。另外,本試驗在甘肅省環縣進行,產羔期間遭遇大雪天氣15 d左右期間,羊舍內溫度較低,可能對羔羊早期生長發育造成極大影響。因此,針對雜交羔羊早期生長發育快的特點,可以適當提高飼養水平,盡早開食滿足其快速生長的條件,以期增加經濟效益。

本試驗中雜交羔羊1月齡體重高于預測值,實測最高日增重可達200 g以上,說明雜交羔羊早期生長發育速度較快。公羔擬合效果普遍高于母羔,公羔體重增加趨勢實測值同預測值幾乎相同,說明公羔飼養水平符合預期標準。但是母羔體重增長趨勢不穩定,普遍在1～2月齡增幅速度減緩,2～3月齡增幅上升后趨于穩定,因此需要進一步優化母羔飼養條件。雜交羔羊公羔1～6月齡體重、最大日增重高于母羔,說明不同雜交組合公羔體型較大且生長發育速度較快。3種雜交組合Von Bertalanffy模型擬合參數相近,澳湖拐點日齡早于杜湖和薩湖2～5 d,拐點體重低2 kg左右。梁永虎等[17]對肉用西門塔爾牛生長曲線擬合研究發現,性成熟早晚影響拐點日齡,拐點日齡越遲該品種個體成熟越晚,但是其后期體型較大。因此,澳湖、杜湖和薩湖三種雜交組合羔羊在推廣使用時,可根據Von Bertalanffy模型發育特點需要保證羔羊生長期間所需營養,提高妊娠期母羊飼養水平以增加羔羊初生重。另外結合拐點日齡,在羔羊3月齡時需加強飼養管理條件和營養水平,提供充足的營養,充分發揮雜交品種生產潛力,節省達到出欄重量的時間。

4 結 論

本試驗結果表明,對3種雜交組合的擬合分析表明Von Bertalanffy模型擬合效果較好,預測值與實測值接近且符合實際情況。