荆江蛋鸭青壳系生长发育与曲线拟合情况分析

2016-12-13蒲跃进梁振华潘爱銮皮劲松杜金平齐冬冬

西北农业学报 2016年10期

吴艳，蒲跃进，梁振华，张昊，潘爱銮，皮劲松，申杰，杜金平，齐冬冬

(1. 湖北省农业科学院畜牧兽医研究所/湖北省农业科技创新中心，武汉 430064；2. 动物胚胎工程与分子育种湖北省重点实验室，武汉 430064；3. 湖北离湖禽蛋股份有限公司，湖北荆州 433311)

吴艳1,2，蒲跃进1，梁振华1，张昊1，潘爱銮1，皮劲松1，申杰1，杜金平1，齐冬冬3

荆江蛋鸭青壳系是在荆江鸭的基础上选育出的蛋鸭新品系，为了解其早期生长发育规律，为其品系选育提供参考依据，运用Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy 3种非线性生长模型对荆江蛋鸭青壳系母鸭0～20 周龄体质量生长情况进行曲线拟合和分析。结果表明，3种曲线均能较好地拟合荆江蛋鸭青壳系的生长曲线，经分析比较发现，Von Bertalanffy模型拟合的荆江蛋鸭青壳系生长曲线效果最佳(R2=0.996)，其拐点为(4.974，466.031)。表明上述3种模型对荆江蛋鸭青壳系生长曲线的拟合和分析是可行的，通过生长曲线的拟合分析可及时掌握荆江蛋鸭青壳系的生长发育规律、发现饲养管理中存在的问题。

荆江蛋鸭青壳系；体质量；生长曲线；非线性模型

荆江蛋鸭青壳系是湖北省农业科学院与湖北离湖禽蛋股份有限公司合作选育的荆江蛋鸭新品系之一，是在湖北地方品种——荆江鸭的基础上引进高产的绍兴鸭青壳Ⅱ号、山麻鸭等选育而成，拟于2016年进行该品系的成果鉴定。荆江蛋鸭青壳系体型较小、适应性好、产蛋率高、青壳蛋比率已达96%以上，在生长速度方面与荆江鸭相似，具有早期生长慢的特点。由于近年来对荆江鸭开发利用的力度不断加大，荆江鸭及其新品系的选育研究越来越多，但是相关的研究报道很少，关于荆江鸭及荆江鸭新品系早期生长发育方面的研究还未见报道。

畜禽生长曲线的分析和拟合是畜禽育种和生产的基础工作，也是研究畜禽生长发育规律的主要方法之一[1]。近几十年来，已建立多种非线性数学模型对畜禽生长曲线进行描述[2-3]，目前在畜禽上常用的主要有3种生长曲线模型：Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy[4-7]，这3种曲线的参数估计值可以反映不同群体在生长率、最大体质量方面的差异，对深入了解畜禽遗传特点和规律、比较不同品种之间的生长差异具有实际参考价值。因此，本试验对荆江蛋鸭青壳系种母鸭0～20周龄早期体质量生长数据进行曲线拟合分析和研究，以期为荆江蛋鸭青壳系的选育提供一定的理论依据和数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以湖北省农业科学院与湖北离湖禽蛋股份有限公司合作选育的荆江蛋鸭青壳系为试验材料，从留种的鸭群中随机选取500只母鸭，出雏时进行个体编号，立体笼养、自由采食、饮水，采用公司制定的蛋鸭营养标准配置饲料饲喂，按照正常的免疫程序进行科学饲养管理。

1.2 体质量测定

雏鸭出雏时称测初生质量，然后每2周测定试验鸭群的个体体质量(空腹称质量)直至20周龄结束，计算群体每2周的平均体质量。

1.3 统计方法

1.3.1 拟合曲线模型采用3种常用的生长模型，即Logistic模型、Gompertz模型和Von Bertalanffy模型，模型表达式及相关参数见表1，其中A为极限生长量，k为瞬时相对生长率，B为调节参数，t为周龄。

表1 3种非线性生长模型表达式与参数

1.3.2 数据统计分析利用Excell整理体质量数据、绘制曲线图；非线性模型拟合采用SPSS 18.0软件，利用不同周龄、体质量资料，拟合计算出模型参数的最佳估计值A、B、k，建立生长模型，计算拐点周龄、拐点体质量。

1.3.3 拟合曲线的拟合度指数根据复相关指数R2衡量所拟合曲线的拟合度：

其中，R2表示曲线拟合度(复相关指数)，Wi表示观测值体质量，W为拟合曲线估计体质量，表示观测体质量平均值。当R2越接近于1时，说明曲线拟合的越好。

2 结果与分析

2.1 荆江蛋鸭青壳系实际观测生长发育情况分析

荆江蛋鸭青壳系累积体质量生长曲线见图1，周增量曲线见图2。由图1、2可以看出，荆江蛋鸭青壳系在0～10周龄期间增量较快，其中在4周龄时达到最大周增量；8周龄以后周增量逐渐减慢。

图1 0～20周龄荆江蛋鸭青壳系体质量累积生长曲线

2.2 生长曲线拟合分析

利用Logistic、Gompertz、von Bertalanffy 3种生长曲线模型对荆江蛋鸭青壳系的生长发育规律进行拟合度(R2)分析和拟合参数估计，结果见表2。从表2中可以看出，3种模型拟合度均在0.99以上，均能很好的拟合荆江蛋鸭青壳系的生长发育过程。

图2 0～20周龄荆江蛋鸭青壳系周增质量曲线

用3种模型分别估算荆江蛋鸭青壳系的各种体质量(表3)，与实际观测值较为接近。3种模型拟合的曲线与实际曲线基本吻合(图3-a)，仅用拟合度评价3种模型，Gompertz和von Bertalanffy拟合效果均较好(拟合度均为0.996)。综合考虑拟合度、最大体质量、拐点周龄、拐点体质量等4个指标，由表2和图3-b可以看出，Bertalanffy模型的拐点体质量为466.031 g，拐点周龄为4.974，且周增量与实际观测值最为接近，最大周增量为378.665 g，可见对于荆江蛋鸭青壳系而言Bertalanffy模型拟合效果最好。

3 讨论

3.1 荆江蛋鸭青壳系生长曲线的拟合分析

利用Logistic、Gompertz、Von Bertalanffy 3种生长模型拟合荆江蛋鸭青壳系的生长曲线，Gompertz和Von Bertalanffy拟合效果均较好，拟合度均为0.996，拟合效果优于Logistic模型。这说明Gompertz和Von Bertalanffy生长模型比Logistic生长模型能更好的模拟荆江蛋鸭青壳系的生长发育规律。

表2 3种模型荆江蛋鸭青壳系生长曲线参数估计值和拟合度

表3 荆江蛋鸭青壳系体质量与周增量实际观测值与拟合曲线估计值比较

图3 荆江蛋鸭青壳系生长曲线、周增量与3种拟合曲线、拟合周增量比较

生长曲线拐点是指生长速率最快的时候[8]，拐点以后生长速度将逐渐放慢。本研究中用Gompertz生长曲线拟合的荆江蛋鸭青壳系的生长拐点为5.472周、拐点体质量为552.053 g；Bertalanffy生长曲线拟合的生长拐点为4.974周，拐点体质量为466.031 g；这2个模型拟合的生长拐点均早于其他禽类的相关报道[9-12]，与本研究的结果不太一致，这可能与品种及生长环境不同有关。此外，从拟合曲线的体质量、周增量估计值可以看出，Von Bertalanffy生长模型的估计值更接近于实际生长值，说明Von Bertalanffy生长模型的拟合结果优于Gompertz生长模型，在本研究中，Von Bertalanffy模型拟合的荆江蛋鸭青壳系生长曲线效果最佳。朱祥云等[13]在北京鸭、施寿荣等[14]在螺鸭、付睿琦等[15]在北京油鸡上的报道均表明Gompertz模型的拟合效果最佳，与本研究的结果不一致；而宋丹等[16]在京红蛋鸡上的研究结果与本研究一致，均为Von Bertalanffy模型的拟合效果最佳，可能是由于荆江蛋鸭青壳系和京红蛋鸡均属于蛋用型家禽品种、早期生长较慢，而北京鸭和螺鸭、北京油鸡均属于肉用型品种，早期生长较快，且已有研究显示Gompertz模型更适合于对早期生长速度快的品种进行曲线拟合[3]。因此，根据上述结果推测Von Bertalanffy模型更适合早期生产速度慢的品种进行曲线拟合。

3.2 荆江蛋鸭青壳系的生长发育规律

理想的生长曲线模型在指导畜禽饲养管理、育种及控制畜禽生长发育过程中具有重要作用。生长曲线能直观的表现出生物体生长变化情况，生长曲线模型一方面可以确定畜禽生长发育的基本规律，另一方面可以与畜禽采食量等数据结合用于预测畜禽各生长期的体质量生长率、饲料转化率等[17]。Von Bertalanffy模型曲线拟合结果表明荆江蛋鸭青壳系极限体质量为1 232.476 g，低于荆江蛋鸭青壳系的成年体质量(1 450 g)，由于本研究中体质量测定时间段为5月-9月，湖北地区夏季炎热天气热应激较大，且天气闷热影响荆江蛋鸭青壳系的生长发育，最终导致拟合的极限体质量与实际成年体质量有较大的偏差。另外，Von Bertalanffy模型估计的10～12周龄体质量比实际观测值高27～70 g，而其他周龄期间估计值均低于实际观测值，说明在本次荆江蛋鸭青壳系的饲养过程中，10～12周龄期间存在饲养管理、饲料或环境等的不利因素影响，进一步影响荆江蛋鸭青壳系的生长发育；而在其他周龄不存在上述不利因素的影响。由此可见，通过生长曲线的建立及曲线拟合分析，可以对鸭群的生长进行监控，及时发现饲养管理中存在的问题，采取相应的措施提高鸭群的生产性能。

4 结论

本研究结果表明，Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy 3种模型对荆江蛋鸭青壳系生长曲线的拟合和分析是可行的，其中Von Bertalanffy的拟合效果最佳；通过生长曲线的拟合分析可及时掌握荆江蛋鸭青壳系的生长发育规律、发现饲养管理中存在的问题。

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(责任编辑：顾玉兰 Responsible editor:GU Yulan)

Fitting the Growth Curve of Green Shell Line in Jingjiang Duck

WU Yan1,2, PU Yuejin1, LIANG Zhenhua1, ZHANG Hao1, PAN Ailuan1,PI Jinsong1, SHEN Jie1, DU Jinping1and QI Dongdong3

(1. Hubei Innovation Center of Agricultural Science and Technology, Institute of Animal Husbandry and Vetervinary, Hubei Academy of Agricultural Science, Wuhan 430064, China; 2. Hubei Key Lab of Animal Embryo Technology and Molecular Breeding, Wuhan 430064, China; 3. Hubei Lihu Eggs Limited by Share Ltd., Jingzhou Hubei 433311, China)

Green shell line in Jingjiang duck is a new line which was breeding from Jingjiang duck. The study of early growth rules of green shell line in Jingjiang duck provide an evidence for new lines breeding. Three kinds of nonlinear model (Logistic, Gompertz and Von Bertalanffy) were used to analyze the growth curve of female green shell line in Jingjiang duck from 0 to 20 weeks. The results showed that the growth curves were appropriately fitted with the three models. Compared the three fitted results, the Von Bertalanffy model had the best effect on fitting the growth curves of female green shell line in Jingjiang duck (R2=0.996), the growth inflexion was 4.974 weeks and 466.031 g. It was feasible to analyze and fit the growth curve of the green shell line in Jingjiang duck using the three models. Through the fitting of the growth curve, we can master the growth and development patterns of Green shell line in Jingjiang duck in time and find the problems in feeding and management.

Green shell line in Jingjiang duck; Body mass; Growth curve; Nonlinear model

WU Yan, female, associate research fellow. Research area:poultry breeding and and molecular biology.E-mail:wuyanwh@163.com

DU Jinping, male, research fellow.Research area: poultry breeding and processing. E-mail:ddjinpin@163.com

2016-02-26

2016-04-05 基金项目：动物胚胎工程与分子育种湖北省重点实验室开放课题(2016ZD106)；湖北省农业科技创新中心项目(2016-620-000-001-023)；湖北重大科技创新计划关键技术研发类项目(2014ABA026)。

吴艳，女，副研究员，研究方向为家禽遗传育种与分子生物学。E-mail: wuyanwh@163.com

杜金平，男，研究员，研究方向为家禽育种与加工。E-mail：ddjinpin@163.com

日期：2016-10-20

S813.24

1004-1389(2016)10-1449-05

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20161020.1653.008.html

Received 2016-02-26 Returned 2016-04-05

Foundation item The Open Project of Hubei Key Laboratory of Animal Embryo and Molecular Breeding (No.2016ZD106); Hubei Innovation Center of Agriculture Science and Technology Project(No.2016-620-000-001-023);Key Technology Research and Development Projects of Major Scientific and Technological Innovation Plan in Hubei Province(No.2014ABA026).