高山美利奴羊主观评定性状与客观测量性状现状及两者相关性研究
2021-03-01李文辉李范文王喜军王丽娟
李文辉,李范文,王喜军,王丽娟
(甘肃省绵羊繁育技术推广站,甘肃张掖 734031)
高山美利奴羊新品种是以甘肃高山细毛羊为群体遗传基础,在本品种选育的基础上,导入细型、超细型澳洲美利奴羊,经过杂交和多年横交,采用开放式核心群选育技术历经20 年培育而成的细毛羊新品种,于2015年底经国家畜禽遗传资源委员会审订通过。高山美利奴羊育成的标志性技术成果是核心群群体在细度大幅度改进的同时,净毛产量明显提高,同时建立了上规模的超细型细毛羊繁育供种群体,一定程度上解决了我国超细毛羊发展的遗传资源紧缺问题。制定新的更高效的持续选育方案需要对现有品种的生产性能及品种主要特征现状有一个客观准确的认识。根据高山美利奴羊新阶段育种工作的需要,甘肃省绵羊繁育技术推广站和中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所合作,引用澳大利亚对羊只外型和羊毛外观品质5 分制评定方法[1],于2016—2019 年在甘肃省绵羊繁育技术推广站高山美利奴羊核心群鉴定中对羊只外观及羊毛质量性状进行评分,其评定方法在高山美利奴羊选种中的价值意义也需要一个客观评估。
细毛羊育种目标不外乎提高产品产量和质量,或降低生产经营成本。在细毛羊育种方案中通常都把与生产效益直接紧密相关的净毛量、体重和羊毛纤维直径作为首选的最重要的育种目标性状。体重可直接测得,而净毛量和羊毛纤维直径均需要采集毛样进行实验室检测,因而实验室羊毛检测成为选种成本的主要构成。然而,从品种的推广和发展以及产业层面讲,育种目标除了考虑品种的经济适应性外,还要考虑其生态适应性和社会适应性,即便是外观性状对生产者的经济效益无影响,但细毛羊从业者不喜欢的羊不可能留在生产群里。羊只头型及羊毛弯曲、羊毛油汗颜色、污染程度、羊毛细度匀度、羊毛密度、羊毛细度支数等羊毛主观评定性状虽然不能纳入目标性状,但其观察成本低,且与育种目标性状之间可能存在密切关系,需要研究探讨并给予足够重视。因此,要发挥主观评定性状对选种以及综合育种方案制定中的作用,除了全面掌握羊毛主观评定性状和客观测量性状的现状外,还需要准确掌握两类性状间的相关性,以及相关的方向和程度,而在这方面的相关研究报道十分有限,因此本研究通过对甘肃省绵羊繁育技术推广站高山美利奴羊核心群2015—2017 年出生的1 686 只育成母羊基于5 分制的质量性状主观评定和数量性状客观检测资料,分析主观评定性状对客观测量性状的影响以及两者间的相关性,以期为高山美利奴羊的精准选种提供参考。
1 材料与方法
1.1 研究地自然条件 本研究在甘肃省绵羊繁育技术推广站进行,该站位于祁连山东段冷龙岭北麓,北纬37° 53',东径101° 45',气候特点干旱、寒冷,海拔2 600~3 500 m,最高温度31℃,最低气温-29℃,无霜期45~60 d,年均降雨量361.6 mm,雨水大部分集中于7—8 月,年蒸发量1 111.9 mm。全年日照时数2 272 h,年均湿度38%~58%。天然草场4 月萌发,9 月开始枯黄,枯草期长达7 个月以上。该推广站是甘肃高山细毛羊及高山美利奴羊的核心育种基地和繁殖推广基地,目前存栏有高山美利奴羊核心群12 000 只。
1.2 研究群体及其管理 本研究群体对象为甘肃省绵羊繁育技术推广站高山美利奴羊核心群。饲养管理以放牧为主,冬春季适量补饲。每个繁殖母羊群群体规模为550 只,实行春季产羔,每年11 月20 日—12 月10 日采用鲜精人工授精技术配种,人工授精后在繁殖母羊群中放入补配公羊,进行补配20 d,翌年4 月20 日至5月10 日产羔,8 月下旬羔羊4 月龄时断奶,并进行断奶鉴定,断奶后根据断奶等级、体重和羊毛外观品质的综合表现,每个繁殖母羊群主要从本群生产的断奶羔羊中选留150 只分群管理进行培育,翌年6 月中旬进行育成鉴定,6 月下旬至7 月初进行剪毛。剪毛后根据育成鉴定成绩和剪毛成绩每群选择120 只留群。
1.3 数据来源与性状测定 本研究所用数据为2015—2017 年高山美利奴羊5 个核心育种群生产并选留的周岁母羊1 686 只个体的育成鉴定全部资料。其中所有主观评定性状、毛长、体重为全部育成鉴定母羊个体的数据,鉴定中随机采集毛样,进行羊毛净毛率和毛纤维直径的实验室检测。鉴定时羊只平均为14 月龄,5 个不同群的鉴定资料和羊毛分析资料个体数量分布基本均匀。
1.3.1 质量性状主观评定 本研究的主观评定性状包括头型、被毛密度、毛丛弯曲、羊毛油汁颜色、羊毛污染、羊毛细度匀度、羊毛细度支数,参考澳大利亚绵羊外观评分手册[1],采用5 分制评分。
头型评分以脸部羊毛着生覆盖程度来评定为1~5分,以羊毛着生至两眼连线为理想型3 分标准;羊毛着生至两眼连线以上,且眼框周围无毛,仅头顶有毛为2分;两眼连线上、下,眼框周围及头顶均无毛为1 分;4 分为头毛着生至两眼连线以下,覆盖面积小;5 分为头毛着生至两眼连线以下,且覆盖两眼以下至鼻镜以上的大部分。
羊毛弯曲频率按照2 cm 毛丛弯曲个数≤14、11~13、9~10、7~8、≥6 分别评定为1、2、3、4、5 分。
羊毛油汗颜色按照“纯白”、“乳白”、“奶油黄”、“浅黄”、“深黄”分别评定为1、2、3、4、5 分。
毛丛污染程度依据从毛丛尖到毛丛根部污染的长度占毛丛长度的百分比来评定,污染占比<5%、5%~10%、10%~30%、30%~70%、80%~100%分别评定为1、2、3、4、5 分。
羊毛细度支数由具有多年细毛羊鉴定经验的技术人员肉眼评定,也分为5 个等级,即80 支(包括80 支以上)、70 支、66 支、64 支和60 支。羊毛细度匀度从优到劣也分为1~5 个等级,1 分为体测和股部细度差不超过1 个支数等级,毛丛内纤维直径均匀;2 分为体测和股部细度差不超过2 个支数等级,毛丛内纤维直径均匀;3 分为体测和股部细度差达到2 个支数等级,毛丛内纤维直径略欠均匀;4 分体测和股部细度差不超过3个支数等级,毛丛内纤维直径欠均匀,后躯有少量粗毛;5 分为体测和股部细度差达到3 个支数等级,毛丛内纤维直径欠均匀,后躯有较大面积粗毛。
除羊毛弯曲频率外,头型、被毛密度、油汗颜色、羊毛污染、羊毛细度匀度和羊毛细度支数均参与决定羊只等级及是否留种。如果体重、毛长指标达到1 级标准[2],头型、被毛密度、羊毛油汗颜色、羊毛污染、羊毛细度匀度有1 项评为5 分(包括头型的1 分),或有两项为4 分(包括头型的2 分),羊只等级直接评定为3 级,3 级羊原则上不留群。有上述评分缺陷的羊只如果毛长和体重达不到1 级标准,则直接定为4 级。另外,若羊毛细度支数评为60 支,等级直接评定为4 级。4 级羊淘汰。
1.3.2 数量性状的客观测定 选择与细毛羊生产经济效益直接相关的6 个周岁性状作为研究性状,即毛长、体重、污毛量、净毛率、净毛量、羊毛纤维直径。育成鉴定时采用直尺测量羊体侧中部毛丛长度(毛长),精确到0.5 cm;体重采用地磅配合“一种绵羊称重鉴定保定装置”(专利号:ZL 201721036411.1)[3]称取羊只空腹体重,精确到0.2 kg;剪毛时称取每只羊的个体污毛量,精确到0.1 kg;育成鉴定时按照不低于1/5 的比例随机采集羊只个体的体侧部位毛样,约100 g/只,送国家权威纤维检测机构,农业农村部种羊及羊毛羊绒质量监督检验测试中心(乌鲁木齐)毛绒检测实验室检测羊毛净毛率(执行标准:GB/T 6978-2007)和羊毛纤维直径(执行标准:GB/T 25885-2010);个体净毛量通过计算而得,为污毛量和净毛率的积。客观测量的数量性状在参与决定羊只等级和是否留种执行国标GB/T 25243-2010[2]。
1.4 统计分析
1.4.1 测量性状与主观评定性状现状分析 利用SPSS软件描述性统计模块进行统计,数量性状分年度进行统计并在年度间进行汇总,质量评分性状统计了评分均值,同时统计了各分值的分布数量和占比。
谢林认为自然是可见的精神,精神是不可见的自然,自然是没有认识到自己乃是精神的精神;要寻找自然世界的终极答案应当向人类自身的内心深处探寻。通过理性反思,自然最后完全回归自我。因而标题中的Klosterbruder可以理解为脱离社会现实、返回内心寻找本原、为艺术而艺术的艺术家的象征,或者说作者认为从某种意义上讲,艺术家也是修士。
1.4.2 主观评定性状与测量性状的相关性分析 一是将主观评定质量性状评分作为固定因子,采用SPSS 提供的一般线性模型分析方法进行主观评分性状对测量性状影响的单因素方差分析,判断主观评定性状评分不同的羊只个体间测量性状是否存在统计学差异。在头型分及羊毛密度评分因素对污毛量、净毛量影响的模型建立中,还将毛长和体重作为协变量纳入模型,目的在于排除毛长和体重影响,仅研究毛型分和密度评分对毛产量的影响。二是利用SPSS 提供的相关分析模块分析主观评分性状分值与测定性状间的相关系数,并进行显著性检验。
1.4.3 客观检测羊毛纤维直径与主观评定羊毛细度支数的相互验证 一是对经过羊毛细度客观检测的393 只周岁母羊根据检测纤维直径结果依据国标《绵羊毛》(GB 1523-2013)[4]归类到60~120 支的9 个细度支数等级得到一个客观检测羊毛细度支数分布,将主观评定的全群1 686 只羊各细度支数的分布比例与实验室检测的393只羊细度支数分布对比,用客观检测结果来验证主观评判的羊毛细度支数的准确性;二是用全群1 686 只羊主观评定各羊毛细度支数的分布比例与实验室检测的393只羊所对应的鉴定者主观评定的羊毛细度支数的分布比例对比来验证客观检测样品采集的随机性和代表性。
2 结果
2.1 客观测量与主观评定性状现状 2015—2017 年出生的高山美利奴羊核心群周岁母羊主要经济性状描述性统计结果列于表1,周岁母羊毛长、体重、污毛量、净毛量、净毛率和羊毛纤维直径3 年均值分别达(10.50±0.982)cm、(44.17±4.670)kg、(4.41±0.746)kg、(2.58±0.424)kg、(58.64±6.220)%和(18.21±1.520 )μm。由表2 可知,育成母羊的头型理想型(3 分)个体占比达88.19%,头毛着生少(1~2 分)和头毛着生多(4~5 分)的个体分别仅占9.2%和2.6%;被毛密度中等和中等以优(1~3 分)的成为主体,占到总数的96.1%;毛弯曲分1~3 分占比达86.78%;羊毛油汗颜色也以1~3 分占主体(97.7%),其中1~2 分(纯白和乳白)为77.16%;羊毛污染程度评分主要集中于2~3 分(占86.1%),污染比例30%以下(1~3 分)占92.51%;育成母羊羊毛细度匀度评分为1~2 分的占比为90.3%,3~5 分的仅占到总数的9.8%;鉴定者主观评定的周岁母羊羊毛细度支数主要集中于66~70 支,合计占比达90.5%,其中70 支的占比达50% 以上,80 支及以上的占比仅为7%,64 支个体仅占2.3%,60 支占0.1%。
2.2 主观评定细度支数与客观检测纤维直径的对比 图1 中,“客观检测”系列结果表明,高山美利奴羊育成母羊羊毛细度60 支、64 支、66 支、70 支、80 支、90 支、100 支、110 支和120 支个体比例分别占到0.3%、1.3%、10.9%、12.7%、29.3%、24.4%、13.2%、6.4%和1.5%。“主观评定I”与“主观评定II”的羊毛细度支数分布比例接近,但与“客观检测”羊毛细度支数分布比例有较大差距。
2.3 主观评定性状对客观测量性状的影响及相关性 由表3 可知,头型(脸毛)评分显著影响羊毛长度和体重,而且头型分与毛长间存在显著的弱正相关(r=0.09);被毛密度评分仅对毛长有显著影响,对其他测量性状的影响方差分析和相关分析程度不显著;羊毛弯曲分对毛长(P<0.001)、污毛量(P<0.001)、净毛率(P<0.01)有影响,对体重、净毛量、毛纤维直径的影响不显著;羊毛弯曲分与毛长(r=0.15,P<0.01)、污毛量(r=0.12,P<0.01)、净毛量(r=0.11,P<0.05)和毛纤维直径(r=0.12,P<0.01)间存在不同程度的正表型相关;羊毛油汗颜色分对体重(P<0.001)、污毛量(P<0.001)、净毛率(P<0.01)有明显影响,这种影响也表现出明显的规律性,表型相关系数分别为0.16(P<0.01)、0.16(P<0.01)和-0.22(P<0.01);羊毛污染分对体重(P<0.001)、污毛量(P<0.001)、净毛率(P<0.001)、净毛量(P<0.05)有影响,而且羊毛污染分与体重(r=0.20,P<0.01)、污毛量(r=0.15,P<0.01)、净毛率(r=-0.31,P<0.01)存在相关性;被毛细度匀度分仅对污毛量和净毛率有显著影响,对其他测量性状无显著影响,与毛纤维直径等6 个测量性状的相关程度都很弱且不显著(P>0.05);羊毛细度支数对毛长(P<0.001)、体重(P<0.05)、净毛量(P<0.05)、净毛率(P<0.001)和毛纤维直径(P<0.05)均有影响,且与毛长(r=-0.11,P<0.01)、净毛量(r=-0.16,P<0.01)、净毛率(r=-0.17,P<0.01)和纤维直径(r=-0.15,P<0.01)存在不同程度地负表型相关,与体重和污毛量的表型相关也为弱负值但不显著。
表1 高山美利奴羊核心群主要测量性状现状统计
表2 主观评分性状平均分值及频率统计
图1 主观评定和客观检测羊毛细度支数等级比例比较
3 讨 论
3.1 客观测量与主观评定性状现状分析 本研究发现,除2015 年的净毛量、净毛率和羊毛纤维直径表现相对突出外,2016—2017 年这3 个性状变化幅度很小,其他性状也保持相对稳定。气候及草场的变化可能是造成年度间性状不同表现的因素之一,但年度间性状表现的相对稳定性又在一定程度上反映了品种遗传潜力发挥的稳定性。因为周岁母羊鉴定数量大,一般从周岁母羊的表现可以比较客观地反映高山美利奴羊核心群的整体水平。岳耀进等[5]对高山美利奴羊的整体水平进行了初报,统计样本不仅包括了甘肃省绵羊繁育技术推广站的高山美利奴羊核心群,还包括了金昌基地羊群,其报道结果为周岁母羊毛长、体重、污毛量、净毛率和羊毛纤维直径分别达到(10.16±0.98)cm、(38.8±3.74)kg、(3.90±0.67)kg、(55.7±5.63)%和(18.7±1.49)μm。本研究统计的核心群结果显然比高山美利奴羊的整体水平好得多。本研究结果也比2008 年甘肃高山细毛羊优质毛品系基础群周岁母羊[6]的上述指标水平[(9.82±0.938)cm、(38.67±3.138)kg、(4.15±0.630)kg、(2.18±0.380)kg、(52.21±5.917)%、(18.48±1.424)μm]有一个明显的提升。高山美利奴羊的主观评定性状相对于甘肃高山细毛羊,最突出地表现在羊毛油汗颜色的本质性改进上,在1991 年的研究中,甘肃高山细毛羊的羊毛白、乳白油汗颜色比例仅为17.84%[7],而本研究中高山美利奴羊的相应油汗颜色比例为77.16%。本研究结果能够客观真实地表述高山美利奴羊主要经济性状现状,可以作为高山美利奴羊核心群持续选育提高方案制定和进展预估的基准。
表3 周岁母羊主观评定性状对测量性状影响的方差分析及其间的相关分析
3.2 主观评定羊毛细度支数与客观检测纤维直径的对比分析 本研究采样检测的393 只羊的主观评定各羊毛细度支数分布比例“主观评定II”与全群主观评定各羊毛细度支数分布比例“主观评定I”十分接近,说明细度样品采集是随机的,据此证明,本研究客观检测羊毛纤维直径及对应的细度支数是对高山美利奴羊周岁母羊羊毛细度现状的客观反映。高山美利奴羊核心群育成母羊羊毛细度主体集中于80 支和90 支,合计占比达到53.7%,66 支和70 支个体合计占比达到23.6%,同时出现了相当数量的100~120 支的个体,合计占比达到21.1%。据研究[8],甘肃高山细毛羊母羊2 岁时的毛纤维直径比周岁时平均提高1.225 μm,也就是略等于1个支数等级,因此理论上推断,成年母羊的主体细度应该在66~80 支。这一结果表明,在甘肃高山细毛羊遗传基础上,新培育的高山美利奴羊核心群的羊毛细度客观上已经发生了本质上的进步。本研究客观检测与主观评定的羊毛细度支数分布结果存在差距,其主要原因是虽然通过多年的育种羊毛细度已经取得了明显改进,但在常规鉴定中,一是对主观细度评定档次等级没有做相应的调整,而是通常将羊毛细度支数高于80 支的归入80支中,二是鉴定者判断羊毛细度支数的眼光标准也没有做相应调整。根据本研究的结果,建议根据当前高山美利奴羊羊毛明显变细的现状,适当调整鉴定者的评判羊毛细度支数的眼光标准,同时将羊毛细度支数评定等级在当前规定5 个支数等级的基础上进一步加入90 支、100 支2 个支数等级,以便更客观地反映目前高山美利奴羊的羊毛细度水平。
3.3 主观评定性状对客观测量性状的影响及相关性分析本研究结果显示,头型(脸毛)评分与毛长间显著弱正相关,表明羊脸部羊毛着生程度越多羊毛长度越长,但Mortimer 等[9]在澳洲美利奴羊的研究得出头型(脸毛)与毛长分别存在-0.08 和-0.27 的表型和遗传相关关系。被毛密度评分在鉴定选种中被视为重要性状辅助决定育成鉴定等级,通常认为它与个体产毛量性状有紧密关系,但本研究结果表明,被毛密度对污毛量、净毛量、净毛率及细度性状均没有明显影响,羊只个体因为被毛密度上的劣势很有可能会通过毛丛长度方面和体格方面的优势而弥补,因此建议适当降低鉴定时羊只被毛密度对决定羊只等级的权重。据本研究相关性结果,随着羊毛弯曲分的增加(弯曲频率减少),毛长、污毛量、净毛量会随之提高,但羊毛纤维直径会随之增加。Taylor 等[10]研究得出每厘米毛丛的弯曲数与净毛量的表型和遗传相关系数分别为-0.37 和-0.53、与毛纤维直径的表型和遗传相关系数分别为-0.20 和-0.44,这与本研究结果在方向上是一致的,只是相关的程度要比本研究结果高。本研究中羊毛弯曲分各组间纤维直径方差分析结果不显著,且表型相关程度较弱的结果表明,凭借羊毛弯曲频率判断羊毛细度支数存在很大局限。
羊毛油汗颜色分和羊毛污染分与测量性状的相关性结果表明,随着羊毛油汗颜色分的提高,羊毛从白变黄,体重和污毛量会随之增加,但净毛率会随之减少。Mortimer 等研究发现[9],羊毛油汗颜色分与污毛量存在正的表型(0.09)和遗传相关(0.20),但与净毛率的表型和遗传相关为负值,分别为-0.24 和-0.37,而与净毛量的关系则很弱且不显著,这与本研究取得的结果非常一致。同样,随着羊毛污染程度提高,体重和污毛量会随之增加,但净毛率会随之减少。因此,就细毛羊而言,选择羊毛白色和羊毛少污染的个体,不仅是毛纺工业的需要,也与改进净毛量的育种目标一致。
尽管被毛细度匀度在本研究中对毛纤维直径未出现显著影响,与毛纤维直径等测量性状也未发现显著的相关性,但羊毛纤维直径的检测使用传统体侧中部毛样,而被毛细度匀度代表的是全身羊毛的细度是否均匀,仍然是决定套毛品质及价格的重要因素。羊毛细度支数对主要测量性状的显著影响及明显的相关性表明,随着主观评定羊毛细度支数的提高,毛纤维直径有明显变细趋势,但羊毛长度、净毛量和净毛率均表现明显的下降趋势。李文辉等[11]研究表明,羊毛细度支数与毛长间的表型和遗传相关分别为-0.236 和-0.19,与体重间的表型和遗传相关分别为-0.06 和-0.27。Handford 等[12]研究表明,羊毛细度支数与毛长间的遗传相关系数为-0.69,两项研究结果均与本研究的表型相关结果一致。本研究羊毛细度支数分与净毛量间存在显著的负的表型相关(r=-0.16),与Lewer 等[13]的两性状表型相关系数-0.13比较接近。羊毛细度支数显著影响羊毛纤维直径,而且两者存在显著的表型相关性,这表明羊毛细度支数仍然是间接选择羊毛纤维直径并节省检测成本的有效方法。但要正视羊毛细度支数与其他重要经济性状的不利表型相关规律,建议的解决办法为坚持超细(重视细度)、细型(重视毛产量和体重)不同育种方向的专业化品系选育策略,以保存多样化的遗传资源,同时丰富高山美利奴羊的品种内部结构。
综上所述,高山美利奴羊羊毛主观评定性状对客观测量性状不同程度的显著影响,以及两组性状间不同程度的相关性规律,凸显了主观评定性状在种羊等级评定及选种中的重要参考价值。本文研究结果使育种者对主观评定性状与客观测量经济性状间的关系有一个认识更新。细毛羊育种中开展现场鉴定,在测定主要数量性状的同时,现场评定羊只外观及羊毛外观质量性状,用主观评定质量性状与客观测量主要数量性状结合评定种羊等级和决策选留,实际上是前移了选种的关口,有效弥补仅凭客观测量主要经济性状选种的短板,及早淘汰测量性状数据(如污毛量)表现良好,但存在严重质量缺陷的羊只个体(如毛丛污染程度高和黄色油汗),节省检测成本,提高选种效率。
4 结 论
本研究客观呈现了高山美利奴羊核心群的品种质量现状,结果显示高山美利奴羊核心群综合质量水平比甘肃高山细毛羊在羊毛细度、羊毛油汗颜色以及主要经济性状上取得全面的本质性改进。本文中设计的羊只外型与羊毛质量性状的五分制主观评分对选种关口前移节省检测成本、弥补高山美利奴羊依据主要客观测量性状选种不足、提高选种效率具有重要参考价值。