科尔沁牛新品种体质量与体尺性状的相关回归分析

赵澈勒格日，王思珍，马万欣，石顺利，黄永杰，张延和，李昊刘伟，侯景辉

(1.内蒙古民族大学动物科技学院，内蒙古 通辽 028000；2.内蒙古自治区通辽市畜牧业发展中心，内蒙古 通辽 028000；3.通辽市农牧科学研究所，内蒙古 通辽 028000；4.通辽京缘种牛繁育有限责任公司，内蒙古 通辽 028000)

通辽市地处科尔沁草原腹地，位于著名的黄金玉米带和黄金肉牛带之中，优质的玉米和农作物秸秆资源，为肉牛养殖提供了充沛的饲草资源，是全国重要的肉牛生产基地和集散地，已被列入全国肉牛优势区域东北肉牛带.通辽市已有近70 a的肉牛育种历程，利用中国西门塔尔牛体型大、增重快、耐粗饲、适应力强等优良特性，对本地牛进行改良，陆续培育出了科尔沁牛、中国西门塔尔牛(草原类型群)两大品种，为科尔沁肉牛新品种培育奠定了遗传基础[1].科尔沁左翼中旗、科尔沁左翼后旗、扎鲁特旗还被列入农业部制定的《全国肉牛优势区域布局规划》(2008～2015)207个旗县中[2].肉牛产业为通辽市经济发展和农村经济供给侧结构性改革均起到了重要的支撑作用.据统计，2019年牧业年度全市牛存栏241．2万头，其中肉牛存栏221．9万头，基础母牛存栏135．9万头，全年牛肉产量达14.3万t，占内蒙古自治区牛肉总产量的23%[3].1990年通辽市培育出乳肉兼用的科尔沁牛，本地黄牛的乳肉生产性虽然得到一定的提升，但是与专门化的肉牛品种相比，其产肉性能尚不理想.无自主肉牛品种成为制约通辽市肉牛产业高质量发展的阻碍，为解决通辽市无自主知识产权的肉牛品种，产业品质提升动力不足等问题，通辽市以科尔沁牛为母本，北美西门塔尔牛(偏肉用型)为父本，级进杂交至二代，选择理想型的公、母牛横交固定、自群繁育，经过选育形成了新的肉牛品种(暂定名“科尔沁肉牛”).为推动科尔沁肉牛培育进程，2018年内蒙古自治区启动科技重大专项“科尔沁肉牛品种培育”项目，开展28个科技攻关项目，并在全市7个旗县划定了项目区.同时，科尔沁肉牛种业、科左中旗丰润牛场、开鲁洪泰养殖公司等规模养殖场开展联合育种和组建育种核心群.到2020年符合育种标准的基础母牛预计达到4 000头.目前国内外相关研究主要围绕科尔沁肉牛新品种的培育方案以及如何推广体系建设目标等方面，关于科尔沁肉牛新品种生长发育的相关研究还未见报道[4-5].本文通过测量科尔沁肉牛各月龄体尺、体质量，分析不同月龄生长发育情况，运用简单相关分析、通径分析和逐步回归分析，阐明科尔沁肉牛体尺和体质量之间的相关关系，以期为内蒙古通辽地区科尔沁牛新品种的育种和生产提供参考.

1 材料与方法

1.1 试验动物

在通辽市科尔沁肉牛项目区，选取科尔沁肉牛225头，跟踪测定的初生、6月龄、12月龄、18月龄、24月龄体尺、体质量的头数分别为225头、212头、154头、89头、19头.

1.2 试验方法和测定指标

体重和体尺测量按照张沅的方法进行[6].测定指标主要包括初生、6月龄、12月龄、18月龄、24月龄体质量(Y)和体高(X1)、体斜长(X2)、胸围(X3)、管围(X4)等.

1.3 数据统计分析

将所有数据经过Excel 2010进行初步整理后，通过SPSS 19.0统计软件进行简单相关分析、通径分析和逐步回归分析.数据分析P>0.05表示相关不显著，P<0.05表示相关显著，P<0.01表示相关极显著.

2 结果与分析

2.1 体尺和体质量测定结果

从表1、图1和图2可以看出，随着月龄的增加科尔沁肉牛体尺和体质量不断增加.同一性状指标的增加趋势基本相同，不同性状指标的增长速度则不相同.体质量方面，初生月龄至12月龄增质量明显，呈直线增长，12月龄至24月龄增长幅度相对较小.体尺方面，出生月龄至6月龄增加明显，随着月龄的增加增长速度减缓.

表1 科尔沁肉牛的体尺指标、体重的表型统计量

图1 科尔沁肉牛体尺指标随月龄变化趋势Figure 1 Trends of body size of monthly assessment of Kerqin beef cattle

2.2 体尺和体质量的简单相关分析

由表2可以看出，成年科尔沁肉牛体质量与体尺相关性均为极显著(P<0.01).体质量与胸围、管围呈高度相关，相关系数分别为0.961、0.844；体质量与体高、体斜长呈中度相关，相关系数分别为0.744、0.583.此外，体尺指标间也存在相关性.体高与胸围、管围，胸围与管围相关性极显著(P<0.01)，呈中度相关，相关系数依次为0.727、0.698、0.784；体斜长与管围、体高与体斜长相关性显著(P<0.05)，呈中度相关，相关系数分别为0.547、0.530；体斜长与胸围相关性显著(P<0.05)，呈低度相关，相关系数为0.470.

图2 科尔沁肉牛体质量随月领变化趋势Figure 2 Trends of body weight of monthly assessment of Kerqin beef cattle

表2 成年科尔沁肉牛体质量与体尺的相关系数

2.3 体尺和体质量的通径分析

为进一步分析成年科尔沁肉牛体质量与体尺之间的相互作用程度，进行通径分析[7-8].根据体质量与体尺之间的相关系数建立四元一次方程组，通径系数分别为：p1、p2、p3、p4，得到如下方程组：

p1+0.530p2+0.727p3+0.698p4=0.744

0.530p1+p2+0.470p3+0.547p4=0.583

0.727p1+0.470p2+p3+0.784p4=0.961

0.698p1+0.547p2+0.784p3+p4=0.844

运用矩阵法在Excel表格中对上述四元一次方程组进行求解，可得：p1=-0.003，p2=0.129，p3=0.764，p4=0.176.

通过相关系数的组成效应，可将科尔沁肉牛各项体尺指标与体重之间的相关系数(皮尔森相关系数)分解为某个体尺指标对体重的直接影响作用和间接影响作用两部分.由表3可知，成年科尔沁肉牛体尺对体重的直接影响作用由大到小排列为胸围(0.764)、管围(0.176)、体斜长(0.129)、体高(-0.003)，胸围对体质量的直接影响作用最大，体高对体质量的直接影响作用最小.体尺对体质量间接影响作用由大到小排列为体高(0.746)、管围(0.668)、体斜长(0.453)、胸围(0.197)，体高、管围、体斜长主要通过胸围间接影响体质量，胸围主要是通过管围间接影响体质量.

2.4 体尺和体质量的逐步回归分析

D-W检验是检验残差分布是否为正态分布检验，由表4和图3可知，D-W值等于2，说明方程服从正态分布，不存在伪回归，模型2的拟合度大于模型1，可根据模型2建立最优回归方程[9].根据表5中模型2可知，胸围和体斜长对体质量影响最显著，偏相关系数分别为7.055、2.455，最优回归方程为Y=-1185.627+7.055X3+2.445X2(R2=0.946),达到了极显著水平(P<0.01)，结合图4的体质量散点图显示随机分布，表明模型可靠性高.标准化后的最优回归方程为Y=0.882X3+0.168X2，表6显示方差的F值为139.219，达到极显著水平(P<0.01).

表3 成年科尔沁肉牛体尺指标对体质量相关系数的分解

表4 成年科尔沁肉牛体尺指标与体质量逐步回归分析模型拟合汇总

表5 成年科尔沁肉牛体尺指标与体质量逐步回归分析模型的回归系数

表6 成年科尔沁肉牛体尺与体质量逐步回归分析模型的方差分析

图3 体质量标准化残差正态几率分布Figure 3 Normal distribution of probability about regression standardized residual of body weight

图4 体质量散点图Figure 4 Scatter plot of body weight

3 讨论

3.1 科尔沁肉牛各月龄体尺、体质量变化

在肉牛育种中，初生质量和各生长节点，如6、12、18等月龄的体质量及相应的体尺指标是肉牛重要的表型性状，均属数量性状，同时与其他经济性状之间也有密切联系.本研究结果表明，科尔沁肉牛平均初生质量达到41.06 kg，高于安格斯牛(34.30 kg)、夏洛莱牛(36.10 kg)、秦川牛(24.77 kg)、南阳牛(26.47 kg)等国内外专门化肉牛品种平均初生质量，说明科尔沁肉牛属于体型偏大的肉牛品种[10-11].

通过试验分析，科尔沁肉牛体尺和体质量随着月龄的增加而呈不同程度的上升趋势.初生至6月龄科尔沁肉牛体质量增加明显，说明犊牛时期新陈代谢旺盛，为满足犊牛的生长发育需求，应注重科学的饲养管理.6月龄至36月龄生长速度有所减缓，与中国荷斯坦牛、新疆褐牛、郧巴黄牛等研究结果相似[12-14].6月龄后依旧不能忽视饲养管理的重要性，确保牛只消化器官和体格的正常发育.古丽帕夏等[15]对西门塔尔牛生长发育规律的分析发现，初生至6月龄新疆地区西门塔尔犊牛体质量和体尺平均增速最快，其中体质量和胸围发育最快，且随着月龄的增加趋于横向发展；张金松等[16]的研究发现，德系西门塔尔牛与东北地区黄牛进行杂交，得到的杂交F1代牛初生至6、12、18月龄体质量分别达到150.90、264.40、427.80 kg；元成振[17]的研究发现，延边黄牛6月龄公犊牛体重达到110.5 kg，母犊牛体质量达到108.1 kg.本研究中科尔沁肉牛各月龄平均体质量均高于以上研究报道的结果.

曾黎等[18]研究发现，新疆褐牛公牛18月龄体高、体斜长、胸围、管围分别为123.07、147.80、163.91、18.60 cm.以上研究结果中的的体尺指标均小于科尔沁肉牛各月龄体尺指标.整体而言，随着月龄的增加科尔沁肉牛更趋向于横向发育.本研究结果与王金海[19]报道的科尔沁牛生长性能相比，科尔沁肉牛各项体尺和体质量指标均高于科尔沁牛，说明科尔沁肉牛新品种在生长发育方面优势明显.

3.2 科尔沁肉牛体尺与体质量的相关性分析

在家畜育种中，可以利用表型相关性进行间接或早期选择.科尔沁肉牛作为新培育的肉用品种，其体尺体质量是反映种群生产性能的重要指标.本试验表明，科尔沁肉牛体重与体尺之间有极显著的相关关系，胸围对体重的影响最大，其次是管围、体高和体斜长，相关系数依次为0.961、0.844、0.744、0.583.体尺之间也存在相关性，相关系数由大到小依次为：胸围与管围、体高与胸围、体高与管围、体斜长与管围、体高与体斜长、体斜长与胸围，相关系数依次为0.784、0.727、0.698、0.547、0.530、0.470.张晓雪等[20]对西门塔尔牛体尺体质量进行了相关性分析，得出胸围与体重相关系数最高，其余体尺指标依次为体高、腿围、管围、体长；汪聪勇等[21]对西门塔尔种公牛体尺体质量的相关性分析得出，体质量与胸围相关系数最高，其他体尺指标相关系数由高到低依次是体斜长、体高、十字部高、管围等；Carsten等[22]对荷斯坦奶牛生长性能研究表明，胸围与体重相关系数最高，其次是体高.以上结果与本研究结果均显示胸围与体质量的相关系数最大.

3.3 科尔沁肉牛体尺与体质量的通径分析及其相关系数分解

通过通径分析，得到体尺对体质量的直接作用程度依次是胸围(0.764)、管围(0.176)、体斜长(0.129)、体高(-0.003)；间接作用依次是体高(0.746)、管围(0.668)、体斜长(0.453)、胸围(0.197)，体高、管围、体斜长主要通过胸围间接影响体质量，胸围主要是通过管围间接影响体质量.因此，胸围是影响体质量的重要因素之一，与国外相关研究结果一致[23-26].这可能是因为牛的身体结构中躯干是体质量的主要集中部分，胸围较大的牛体格较大，体质量也相对较高，胸围较小的牛生长发育相对较差，体质量也相对较低[18].相关研究表明，影响体质量的因素多且途径不同，如品种、饲养环境、营养标准等，因此在对科尔沁肉牛选种时，应加强对胸围的选择，同时考虑管围、体斜长、体高等对体质量的作用，从而使选种效果达到最好[27].

3.4 科尔沁肉牛体尺与体质量的逐步回归分析

通过逐步回归分析，剔除了回归系数不显著的体高和管围，说明体高和管围对科尔沁肉牛的体质量影响不明显.体质量与体尺之间的最优回归方程为Y=-1185.627+7.055X3+2.445X2，标准化后的最优回归方程为Y=0.882X3+0.168X2.王志军等[28]的研究表明，西门塔尔牛体高和体斜长与体质量有线性相关，与本文研究不一致，可能是因为品种、环境、营养等因素导致的.梁永虎等[29]得出肉用西门塔尔牛体斜长、胸围、腹围与体质量的多元线性回归方程，且不同年龄之间体尺和体质量呈一定程度的波动状态.付雪峰等[30]分析舍饲新疆褐牛犊牛的生长发育情况，构建公犊和母犊体高、体斜长、胸围、管围和体质量的四元回归方程，且随着月龄的增加，胸围和体质量迅速增长.本文建立的方程模型确定系数R2=0.946，方程拟合度较高，即94.6%.模型选中的胸围经检验达到极显著水平(P<0.01)，体斜长经检验达到显著水平(P<0.05)，F值为139.219，达到极显著水平(P<0.01)，说明胸围和体斜长对体质量影响较大，对科尔沁肉牛选育工作具有一定的参考价值.

4 结论

科尔沁肉牛拥有优良的肉用品质和稳定的遗传性能，具有广阔的市场开发前景.内蒙古科尔沁肉牛种业有限公司、高林屯种畜场每年培育科尔沁肉牛种公牛30余头；通辽京缘种牛繁育有限公司年生产科尔沁肉牛冷冻精液20万余支，种公牛及冷冻精液销往辽宁、吉林、黑龙江、河南、河北、新疆等十几个省区，为我国肉牛改良做出了巨大的贡献.本文分析得出科尔沁肉牛体尺体质量随着月龄的增加而增加，初生月龄至12月龄增加较快，体质量与体尺指标之间均存在显著相关(P<0.05)，胸围和体斜长是影响体质量的主要体尺指标.