李叢艷,謝曉紅,雷 岷,梅秀麗,鄭 潔,郭志強(qiáng),李鈺瑩,楊 銳,鄺良德
(四川省畜牧科學(xué)研究院,動(dòng)物遺傳育種四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川成都 610066)
生長(zhǎng)性狀是畜禽最重要的經(jīng)濟(jì)性狀之一,它在育種方案制定、遺傳評(píng)估、選種選配等多個(gè)重要環(huán)節(jié)中均起到重要作用。根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《畜禽新品種配套系審定和畜禽遺傳資源鑒定技術(shù)規(guī)范試行 修訂稿》的規(guī)定,要求測(cè)定肉兔固定日齡(84 日齡)的體重,而在實(shí)際生產(chǎn)中,人們對(duì)肉兔的飼養(yǎng)時(shí)間關(guān)注度較低,出欄體重才是衡量其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的直接標(biāo)準(zhǔn)。因此,將肉兔生長(zhǎng)性狀從測(cè)定固定日齡體重轉(zhuǎn)變?yōu)闇y(cè)定達(dá)固定體重日齡更具現(xiàn)實(shí)意義。生長(zhǎng)性狀校正公式對(duì)于動(dòng)物遺傳評(píng)估具有重要意義,特別是在生豬上,已經(jīng)有了深入地研究和較為成熟的理論體系。目前,達(dá)100 kg 體重日齡的通用校正公式廣泛應(yīng)用于大白、長(zhǎng)白和杜洛克豬的性能測(cè)定[1],瘦肉型豬[2]或地方豬種[3]達(dá)50 kg 體重日齡校正公式也有報(bào)道。然而在家兔上,類似的生長(zhǎng)性狀校正公式尚未見報(bào)道。西南地區(qū)(特別是四川)是我國(guó)肉兔消費(fèi)第一大區(qū),消費(fèi)量占全國(guó)70% 以上,人們普遍喜好出欄體重2 000 g 左右的鮮活兔。蜀興1 號(hào)是四川省畜牧科學(xué)研究院針對(duì)這一獨(dú)特的消費(fèi)習(xí)慣育成的肉兔配套系,該配套系2 000 g 體重上市,屠宰率高、耗料少。針對(duì)該配套系制定生長(zhǎng)性狀校正公式,能提高目標(biāo)性狀選擇的準(zhǔn)確性,指導(dǎo)生產(chǎn)。本研究以蜀興1 號(hào)肉兔為研究對(duì)象,探索制定肉兔達(dá)2 000 g 體重日齡的生長(zhǎng)性狀校正公式,為蜀興1 號(hào)肉兔商品兔的適宜出欄時(shí)間提供依據(jù),也為今后其他兔種目標(biāo)性狀校正公式的制定提供借鑒。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料 實(shí)驗(yàn)選擇四川省畜牧科學(xué)研究院種兔場(chǎng)4 周齡斷奶蜀興1 號(hào)商品代肉兔352 只(公母各半),測(cè)定其28~84 日齡的個(gè)體重,每周稱測(cè)1 次。所有實(shí)驗(yàn)兔由同一人員飼養(yǎng),2 只1 籠(1 公1 母),人工投料,自動(dòng)飲水,42 日齡前適當(dāng)限飼,此后自由采食,于上午07:00—08:00 和下午17:00—18:00 按時(shí)飼喂。飼料營(yíng)養(yǎng)水平為消化能10.50 MJ/kg(理論值)、粗蛋白15.82%、粗纖維15.39%、鈣1.02%、總磷0.71%(實(shí)測(cè)值)。
1.2 研究方法
1.2.1 體重的性別差異研究 根據(jù)測(cè)定結(jié)果,利用ANOVA 程序進(jìn)行性別間差異顯著性分析,以確定是否分性別進(jìn)行生長(zhǎng)曲線擬合。
1.2.2 動(dòng)物生長(zhǎng)模型的最優(yōu)選擇 選擇Logistic、Gompertz 以及Von Bertallanffy 模型,利用數(shù)學(xué)軟件SPSS 17.0 進(jìn)行擬合,采用F 檢驗(yàn)法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),通過比較RSS、AdjustedR2、RMSE 可以判定擬合結(jié)果的優(yōu)劣。RSS 越小,RMSE 也越小,AdjustedR2則會(huì)越大,表示擬合結(jié)果更好。
表1 待定的生長(zhǎng)模型
1.2.3 生長(zhǎng)性狀校正公式的制定 根據(jù)生長(zhǎng)發(fā)育測(cè)定結(jié)果對(duì)生長(zhǎng)模型進(jìn)行最優(yōu)選擇,再進(jìn)行校正公式的制定。其中,校正公式:目標(biāo)性狀校正值=目標(biāo)性狀實(shí)測(cè)值*C;C 為校正系數(shù),C=性狀的目標(biāo)預(yù)測(cè)值/ 性狀的實(shí)際預(yù)測(cè)值。
2.1 體重的性別差異 方差分析結(jié)果表明(表2),不同日齡的蜀興1 號(hào)肉兔商品兔公母間生長(zhǎng)發(fā)育沒有顯著差異,因此,在對(duì)生長(zhǎng)曲線擬合時(shí)可以忽略性別效應(yīng),直接進(jìn)行群體擬合。
表2 蜀興1 號(hào)肉兔不同性別間體重差異
2.2 動(dòng)物生長(zhǎng)模型擬合 由表3 可知,3 個(gè)模型擬合結(jié)果均較好,其AdjustedR2均在0.98 以上,三者中Gompertz 模型的RSS 和RMSE最小,AdjustedR2最大,擬合效果最優(yōu),表明蜀興1 號(hào)肉兔生長(zhǎng)曲線的最佳擬合模型為Gompertz 模型(圖1),方程表達(dá)式為其拐點(diǎn)時(shí)間為52.65 d,拐點(diǎn)體重為1 525.20 g,最大日增重為41.18 g。因此,進(jìn)一步選擇Gompertz 模型進(jìn)行生長(zhǎng)性狀校正公式的制定。
表3 動(dòng)物生長(zhǎng)模型方程擬合結(jié)果
圖1 蜀興1 號(hào)肉兔生長(zhǎng)曲線
2.3 生長(zhǎng)性狀校正公式制定 根據(jù)目標(biāo)市場(chǎng)需求,將2 000 g 體重作為校正公式的基準(zhǔn)。由于目標(biāo)性狀校正值=目標(biāo)性狀實(shí)測(cè)值*C,則t2000=t實(shí)*C,校正系數(shù)。由于則t=所以,代入數(shù)值整理得校正公式:
其中:t校正為校正為2 000 g 體重時(shí)的日齡,t實(shí)為實(shí)際測(cè)量時(shí)的日齡,y實(shí)為實(shí)際測(cè)量時(shí)的體重,單位為g。上述推導(dǎo)過程發(fā)現(xiàn),如果實(shí)測(cè)體重大于等于a 值或小于等于a ?eb時(shí),則校正公式會(huì)無(wú)意義,因此校正公式的限制條件為:65.82 g<y實(shí)<4 145.925 g。
根據(jù)校正公式,將各實(shí)測(cè)日齡體重校正到達(dá)2 000 g體重日齡(表4),結(jié)果表明:除28 日齡外,其余測(cè)定階段的校正結(jié)果均在64~65 d 之間,校正結(jié)果較為一致。由于63 日齡體重離目標(biāo)體重最接近,校正結(jié)果與實(shí)際結(jié)果最接近為64.52±3.94 d,因此將其他測(cè)定階段校正結(jié)果與63 日齡校正結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析(表4),結(jié)果發(fā)現(xiàn)相關(guān)性均達(dá)極顯著水平,相關(guān)系數(shù)在63 日齡前隨測(cè)定日齡的增加而增加,在63 日齡后隨著測(cè)定日齡的增加而降低,其中56~77 日齡(體重范圍為1 674.33~2 464.67g)的相關(guān)系數(shù)均大于0.96,校正效果較好。以上結(jié)果表明:蜀興1 號(hào)肉兔適宜的出欄時(shí)間為65 d。
表4 不同測(cè)定階段校正結(jié)果及與63 日齡校正結(jié)果的相關(guān)系數(shù)
3.1 生長(zhǎng)模型的選擇 動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育的基本特征具有相對(duì)穩(wěn)定性,可以用數(shù)學(xué)模型來描述其過程,其實(shí)質(zhì)是將一系列日齡-體重?cái)?shù)據(jù)壓縮為數(shù)學(xué)模型中的幾個(gè)參數(shù),有效消除部分試驗(yàn)誤差的影響。本研究選用的Logistic、Gompertz 和Von Bertallanffy 非線性模型被廣泛應(yīng)用于豬[4]、雞[5]、牛[6]、羊[7]、兔[8-9]、驢[10]等畜種的生長(zhǎng)曲線擬合上,在動(dòng)態(tài)反應(yīng)畜禽生長(zhǎng)過程和生長(zhǎng)規(guī)律、監(jiān)測(cè)畜禽健康狀況、加快畜禽品種選育過程中發(fā)揮了重要作用。本研究發(fā)現(xiàn),3 個(gè)模型的擬合度均在0.98 以上,能較好地模擬蜀興1 號(hào)肉兔體重增長(zhǎng)的趨勢(shì)和特點(diǎn),綜合擬合度和多種參數(shù)可知,用Gompertz 模型來擬合蜀興1 號(hào)肉兔的體重生長(zhǎng)發(fā)育過程效果更優(yōu),這一結(jié)果與袁經(jīng)緯[5]、張樹山[11]、張年[12]等對(duì)藏雞、巴馬小型豬、湖北黑頭羊的擬合結(jié)果一致,表明蜀興1號(hào)肉兔早期生長(zhǎng)發(fā)育快,符合一般畜禽的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律。
在家兔的相關(guān)研究中,最佳生長(zhǎng)模型的選擇不完全相同,多個(gè)學(xué)者在同時(shí)采用Logistic、Gompertz 和Von Bertallanffy 模型進(jìn)行擬合分析時(shí),發(fā)現(xiàn)3 種模型的擬合效果均較好,其中楊翠軍等[13]發(fā)現(xiàn)限飼條件下0~180 日齡彩色獺兔的最佳擬合模型為Von Bertalanffy模型,丁鵬等[14]發(fā)現(xiàn)加利福尼亞兔×新西蘭大白兔雜交后的橫交(F2)群體35~84 日齡的最佳擬合模型為L(zhǎng)ogistic 模型,牛曉艷等[15]發(fā)現(xiàn)海貍色和白色獺兔1~5月齡的最佳擬合曲線均為Gompertz 和Von Bertalanffy模型,二者的擬合度相同,李叢艷等[9]發(fā)現(xiàn)不同營(yíng)養(yǎng)條件下35~84 日齡齊卡新西蘭兔的最佳擬合曲線均為Gompertz 模型。以上結(jié)果的差異可能是由于品種、年齡、營(yíng)養(yǎng)水平等因素造成的,應(yīng)該根據(jù)家兔的品種特點(diǎn)及生長(zhǎng)階段等選擇符合其生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律的模型。
3.2 生長(zhǎng)性狀校正公式制定 人們?cè)谶M(jìn)行目標(biāo)性狀測(cè)定時(shí),往往不能按照設(shè)定的理想時(shí)間或體重進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量,特別是進(jìn)行群體測(cè)定時(shí),由于不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)兔只的體重,且其體重受采食和排泄?fàn)顟B(tài)等因素影響,因此很難直接判斷其達(dá)目標(biāo)體重的實(shí)際日齡,這就需要利用生長(zhǎng)性狀校正公式對(duì)實(shí)際測(cè)定值進(jìn)行校正以達(dá)到同一標(biāo)準(zhǔn),從而得到較為準(zhǔn)確的估計(jì)值,便于不同個(gè)體、群體或不同場(chǎng)間生長(zhǎng)速度的客觀比較分析。生長(zhǎng)性狀校正公式是體重和日齡的函數(shù),受生長(zhǎng)曲線的影響,不同品種、營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境等因素不同,生長(zhǎng)性狀校正公式也不同。在瘦肉型豬育種上,生長(zhǎng)性狀校正公式分別有加拿大、美國(guó)、丹麥、瑞典等校正公式[16],我國(guó)瘦肉型豬育種先后采用了加拿大校正公式[17]和美國(guó)校正公式[18],并開始制定符合國(guó)內(nèi)瘦肉型豬和地方豬種生長(zhǎng)規(guī)律的生長(zhǎng)性狀校正公式。陳斌[19]利用Logistc 和Gompertz 方程對(duì)大白、長(zhǎng)白和杜洛克豬進(jìn)行了生長(zhǎng)曲線擬合,并利用擬合準(zhǔn)確度更高的Lotistic 方程制定了后備豬達(dá)100 kg 體重日齡的校正系數(shù),檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)校正的系數(shù)準(zhǔn)確度較高,效果較好。劉望宏[16]利用Logistic 模型、Gompertz 模型、Quadratic(二次型)模型、Polynomial(多項(xiàng)式)模型、Saturation 模型及線性方程擬合了大白、長(zhǎng)白和杜洛克豬的日齡-體重?cái)?shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)3 個(gè)品種的最適研究模型為Saturation 方程W=t/(a+bt),并通過推導(dǎo)t=aw/(1-bw)制定了達(dá)50 kg 體重日齡的校正公式。楊岸奇[3]利用Lotistic 模型、Gompertz 模型、Saturation 模型以及Brody 模型擬合了沙子嶺豬的生長(zhǎng)曲線,發(fā)現(xiàn)前3 個(gè)模型的擬合結(jié)果均較好,并根據(jù)這3 個(gè)模型制定了沙子嶺豬達(dá)50 kg 體重日齡校正公式,其中Saturation 模型的通用性更佳。張哲等[1]、鄭浩等[20]分別基于美國(guó)校正公式和美國(guó)及加拿大校正公式制定了中國(guó)瘦肉型豬達(dá)100 kg 體重日齡的校正公式和里岔黑豬、巴里雜交豬的校正系數(shù),發(fā)現(xiàn)其校正效果均較好。以上結(jié)果表明,以生長(zhǎng)曲線為基礎(chǔ)進(jìn)行特定品種生長(zhǎng)性狀校正公式的制定是可行的。
本研究借鑒陳斌[19]、劉望宏[16]、楊岸奇等[3]的研究思路,采用畜禽常用的Logistc、Gompertz 和Von Bertallanffy 模型擬合了28~84 日齡生長(zhǎng)曲線,以擬合效果最好的Gompertz 模型為基礎(chǔ),以市場(chǎng)需求的2 000 g體重為目標(biāo)性狀,制定了蜀興1 號(hào)肉兔的生長(zhǎng)性狀較正公式。由于蜀興1 號(hào)肉兔84 日齡前的性別效應(yīng)不顯著,因此,該校正公式不分性別。終測(cè)體重與目標(biāo)體重越接近,校正日齡的誤差就越小。本研究中測(cè)定的63 日齡體重1 947.94 g 與目標(biāo)體重2 000 g 最接近,通過該測(cè)定結(jié)果校正的蜀興1 號(hào)肉兔達(dá)2 000 g 的平均日齡為64.52 d。在實(shí)際生產(chǎn)中,終測(cè)體重與目標(biāo)體重越接近,操作起來就越困難,在選擇終測(cè)體重范圍時(shí),既要考慮校正結(jié)果的可靠性,又要兼顧可操作性。本研究通過對(duì)各測(cè)定階段的校正結(jié)果與63 日齡體重校正結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析,發(fā)現(xiàn)其相關(guān)性均達(dá)極顯著水平,且其相關(guān)系數(shù)大小在63 日齡前隨測(cè)定體重的增加而增加,在63 日齡后隨著測(cè)定體重的增加而降低,表明測(cè)定體重越接近2 000 g,校正效果越好,同時(shí)發(fā)現(xiàn),終測(cè)體重高于2 000 g時(shí)其與63 日齡體重校正結(jié)果的相關(guān)系數(shù)較大,而低于2 000 g 時(shí)相關(guān)系數(shù)較小,這可能是由于前者是校正已經(jīng)達(dá)到的體重,是既定事實(shí),而后者校正的是未來的體重,具有不確定性的原因。其中56~77 日齡體重(即體重范圍為1 674.33~2 464.67 g)校正系數(shù)與63 日齡體重校正系數(shù)的相關(guān)系數(shù)均大于0.96,因此,實(shí)測(cè)體重1 674.33~2 464.67 g 時(shí)校正達(dá)2 000 g 體重日齡較為適宜。生長(zhǎng)性狀校正公式受許多因素的影響,如品種、性別、營(yíng)養(yǎng)水平、增重等,因此,本研究制定的生長(zhǎng)性狀校正公式可以作為參考,下一步可進(jìn)一步擴(kuò)大測(cè)定群體,以獲得更準(zhǔn)確的校正公式。
本研究利用動(dòng)物生長(zhǎng)模型擬合了蜀興1 號(hào)肉兔的生長(zhǎng)曲線,并以擬合效果最佳的Gompertz 模型為基礎(chǔ)制定了蜀興1 號(hào)肉兔達(dá)2 000 g 體重日齡的生長(zhǎng)性狀校正公式,估計(jì)得到其達(dá)2 000 g 體重日齡為64.52 d,適宜的實(shí)測(cè)體重范圍為1 674.33~2 464.67 g。結(jié)果表明:蜀興1 號(hào)肉兔適宜的出欄時(shí)間為65 d。