蜀兴1 号肉兔生长性状校正公式的制定
2022-11-17李丛艳谢晓红梅秀丽郭志强李钰莹邝良德
李丛艳,谢晓红,雷 岷,梅秀丽,郑 洁,郭志强,李钰莹,杨 锐,邝良德
(四川省畜牧科学研究院,动物遗传育种四川省重点实验室,四川成都 610066)
生长性状是畜禽最重要的经济性状之一,它在育种方案制定、遗传评估、选种选配等多个重要环节中均起到重要作用。根据农业农村部《畜禽新品种配套系审定和畜禽遗传资源鉴定技术规范试行 修订稿》的规定,要求测定肉兔固定日龄(84 日龄)的体重,而在实际生产中,人们对肉兔的饲养时间关注度较低,出栏体重才是衡量其经济价值的直接标准。因此,将肉兔生长性状从测定固定日龄体重转变为测定达固定体重日龄更具现实意义。生长性状校正公式对于动物遗传评估具有重要意义,特别是在生猪上,已经有了深入地研究和较为成熟的理论体系。目前,达100 kg 体重日龄的通用校正公式广泛应用于大白、长白和杜洛克猪的性能测定[1],瘦肉型猪[2]或地方猪种[3]达50 kg 体重日龄校正公式也有报道。然而在家兔上,类似的生长性状校正公式尚未见报道。西南地区(特别是四川)是我国肉兔消费第一大区,消费量占全国70% 以上,人们普遍喜好出栏体重2 000 g 左右的鲜活兔。蜀兴1 号是四川省畜牧科学研究院针对这一独特的消费习惯育成的肉兔配套系,该配套系2 000 g 体重上市,屠宰率高、耗料少。针对该配套系制定生长性状校正公式,能提高目标性状选择的准确性,指导生产。本研究以蜀兴1 号肉兔为研究对象,探索制定肉兔达2 000 g 体重日龄的生长性状校正公式,为蜀兴1 号肉兔商品兔的适宜出栏时间提供依据,也为今后其他兔种目标性状校正公式的制定提供借鉴。
1 材料与方法
1.1 实验材料 实验选择四川省畜牧科学研究院种兔场4 周龄断奶蜀兴1 号商品代肉兔352 只(公母各半),测定其28~84 日龄的个体重,每周称测1 次。所有实验兔由同一人员饲养,2 只1 笼(1 公1 母),人工投料,自动饮水,42 日龄前适当限饲,此后自由采食,于上午07:00—08:00 和下午17:00—18:00 按时饲喂。饲料营养水平为消化能10.50 MJ/kg(理论值)、粗蛋白15.82%、粗纤维15.39%、钙1.02%、总磷0.71%(实测值)。
1.2 研究方法
1.2.1 体重的性别差异研究 根据测定结果,利用ANOVA 程序进行性别间差异显著性分析,以确定是否分性别进行生长曲线拟合。
1.2.2 动物生长模型的最优选择 选择Logistic、Gompertz 以及Von Bertallanffy 模型,利用数学软件SPSS 17.0 进行拟合,采用F 检验法进行显著性检验,通过比较RSS、AdjustedR2、RMSE 可以判定拟合结果的优劣。RSS 越小,RMSE 也越小,AdjustedR2则会越大,表示拟合结果更好。
表1 待定的生长模型
1.2.3 生长性状校正公式的制定 根据生长发育测定结果对生长模型进行最优选择,再进行校正公式的制定。其中,校正公式:目标性状校正值=目标性状实测值*C;C 为校正系数,C=性状的目标预测值/ 性状的实际预测值。
2 结果
2.1 体重的性别差异 方差分析结果表明(表2),不同日龄的蜀兴1 号肉兔商品兔公母间生长发育没有显著差异,因此,在对生长曲线拟合时可以忽略性别效应,直接进行群体拟合。
表2 蜀兴1 号肉兔不同性别间体重差异
2.2 动物生长模型拟合 由表3 可知,3 个模型拟合结果均较好,其AdjustedR2均在0.98 以上,三者中Gompertz 模型的RSS 和RMSE最小,AdjustedR2最大,拟合效果最优,表明蜀兴1 号肉兔生长曲线的最佳拟合模型为Gompertz 模型(图1),方程表达式为其拐点时间为52.65 d,拐点体重为1 525.20 g,最大日增重为41.18 g。因此,进一步选择Gompertz 模型进行生长性状校正公式的制定。
表3 动物生长模型方程拟合结果
图1 蜀兴1 号肉兔生长曲线
2.3 生长性状校正公式制定 根据目标市场需求,将2 000 g 体重作为校正公式的基准。由于目标性状校正值=目标性状实测值*C,则t2000=t实*C,校正系数。由于则t=所以,代入数值整理得校正公式:
其中:t校正为校正为2 000 g 体重时的日龄,t实为实际测量时的日龄,y实为实际测量时的体重,单位为g。上述推导过程发现,如果实测体重大于等于a 值或小于等于a ⁄eb时,则校正公式会无意义,因此校正公式的限制条件为:65.82 g<y实<4 145.925 g。
根据校正公式,将各实测日龄体重校正到达2 000 g体重日龄(表4),结果表明:除28 日龄外,其余测定阶段的校正结果均在64~65 d 之间,校正结果较为一致。由于63 日龄体重离目标体重最接近,校正结果与实际结果最接近为64.52±3.94 d,因此将其他测定阶段校正结果与63 日龄校正结果进行相关分析(表4),结果发现相关性均达极显著水平,相关系数在63 日龄前随测定日龄的增加而增加,在63 日龄后随着测定日龄的增加而降低,其中56~77 日龄(体重范围为1 674.33~2 464.67g)的相关系数均大于0.96,校正效果较好。以上结果表明:蜀兴1 号肉兔适宜的出栏时间为65 d。
表4 不同测定阶段校正结果及与63 日龄校正结果的相关系数
3 讨 论
3.1 生长模型的选择 动物生长发育的基本特征具有相对稳定性,可以用数学模型来描述其过程,其实质是将一系列日龄-体重数据压缩为数学模型中的几个参数,有效消除部分试验误差的影响。本研究选用的Logistic、Gompertz 和Von Bertallanffy 非线性模型被广泛应用于猪[4]、鸡[5]、牛[6]、羊[7]、兔[8-9]、驴[10]等畜种的生长曲线拟合上,在动态反应畜禽生长过程和生长规律、监测畜禽健康状况、加快畜禽品种选育过程中发挥了重要作用。本研究发现,3 个模型的拟合度均在0.98 以上,能较好地模拟蜀兴1 号肉兔体重增长的趋势和特点,综合拟合度和多种参数可知,用Gompertz 模型来拟合蜀兴1 号肉兔的体重生长发育过程效果更优,这一结果与袁经纬[5]、张树山[11]、张年[12]等对藏鸡、巴马小型猪、湖北黑头羊的拟合结果一致,表明蜀兴1号肉兔早期生长发育快,符合一般畜禽的生长发育规律。
在家兔的相关研究中,最佳生长模型的选择不完全相同,多个学者在同时采用Logistic、Gompertz 和Von Bertallanffy 模型进行拟合分析时,发现3 种模型的拟合效果均较好,其中杨翠军等[13]发现限饲条件下0~180 日龄彩色獭兔的最佳拟合模型为Von Bertalanffy模型,丁鹏等[14]发现加利福尼亚兔×新西兰大白兔杂交后的横交(F2)群体35~84 日龄的最佳拟合模型为Logistic 模型,牛晓艳等[15]发现海狸色和白色獭兔1~5月龄的最佳拟合曲线均为Gompertz 和Von Bertalanffy模型,二者的拟合度相同,李丛艳等[9]发现不同营养条件下35~84 日龄齐卡新西兰兔的最佳拟合曲线均为Gompertz 模型。以上结果的差异可能是由于品种、年龄、营养水平等因素造成的,应该根据家兔的品种特点及生长阶段等选择符合其生长发育规律的模型。
3.2 生长性状校正公式制定 人们在进行目标性状测定时,往往不能按照设定的理想时间或体重进行准确测量,特别是进行群体测定时,由于不能实时监测兔只的体重,且其体重受采食和排泄状态等因素影响,因此很难直接判断其达目标体重的实际日龄,这就需要利用生长性状校正公式对实际测定值进行校正以达到同一标准,从而得到较为准确的估计值,便于不同个体、群体或不同场间生长速度的客观比较分析。生长性状校正公式是体重和日龄的函数,受生长曲线的影响,不同品种、营养、环境等因素不同,生长性状校正公式也不同。在瘦肉型猪育种上,生长性状校正公式分别有加拿大、美国、丹麦、瑞典等校正公式[16],我国瘦肉型猪育种先后采用了加拿大校正公式[17]和美国校正公式[18],并开始制定符合国内瘦肉型猪和地方猪种生长规律的生长性状校正公式。陈斌[19]利用Logistc 和Gompertz 方程对大白、长白和杜洛克猪进行了生长曲线拟合,并利用拟合准确度更高的Lotistic 方程制定了后备猪达100 kg 体重日龄的校正系数,检验后发现校正的系数准确度较高,效果较好。刘望宏[16]利用Logistic 模型、Gompertz 模型、Quadratic(二次型)模型、Polynomial(多项式)模型、Saturation 模型及线性方程拟合了大白、长白和杜洛克猪的日龄-体重数据,发现3 个品种的最适研究模型为Saturation 方程W=t/(a+bt),并通过推导t=aw/(1-bw)制定了达50 kg 体重日龄的校正公式。杨岸奇[3]利用Lotistic 模型、Gompertz 模型、Saturation 模型以及Brody 模型拟合了沙子岭猪的生长曲线,发现前3 个模型的拟合结果均较好,并根据这3 个模型制定了沙子岭猪达50 kg 体重日龄校正公式,其中Saturation 模型的通用性更佳。张哲等[1]、郑浩等[20]分别基于美国校正公式和美国及加拿大校正公式制定了中国瘦肉型猪达100 kg 体重日龄的校正公式和里岔黑猪、巴里杂交猪的校正系数,发现其校正效果均较好。以上结果表明,以生长曲线为基础进行特定品种生长性状校正公式的制定是可行的。
本研究借鉴陈斌[19]、刘望宏[16]、杨岸奇等[3]的研究思路,采用畜禽常用的Logistc、Gompertz 和Von Bertallanffy 模型拟合了28~84 日龄生长曲线,以拟合效果最好的Gompertz 模型为基础,以市场需求的2 000 g体重为目标性状,制定了蜀兴1 号肉兔的生长性状较正公式。由于蜀兴1 号肉兔84 日龄前的性别效应不显著,因此,该校正公式不分性别。终测体重与目标体重越接近,校正日龄的误差就越小。本研究中测定的63 日龄体重1 947.94 g 与目标体重2 000 g 最接近,通过该测定结果校正的蜀兴1 号肉兔达2 000 g 的平均日龄为64.52 d。在实际生产中,终测体重与目标体重越接近,操作起来就越困难,在选择终测体重范围时,既要考虑校正结果的可靠性,又要兼顾可操作性。本研究通过对各测定阶段的校正结果与63 日龄体重校正结果进行相关分析,发现其相关性均达极显著水平,且其相关系数大小在63 日龄前随测定体重的增加而增加,在63 日龄后随着测定体重的增加而降低,表明测定体重越接近2 000 g,校正效果越好,同时发现,终测体重高于2 000 g时其与63 日龄体重校正结果的相关系数较大,而低于2 000 g 时相关系数较小,这可能是由于前者是校正已经达到的体重,是既定事实,而后者校正的是未来的体重,具有不确定性的原因。其中56~77 日龄体重(即体重范围为1 674.33~2 464.67 g)校正系数与63 日龄体重校正系数的相关系数均大于0.96,因此,实测体重1 674.33~2 464.67 g 时校正达2 000 g 体重日龄较为适宜。生长性状校正公式受许多因素的影响,如品种、性别、营养水平、增重等,因此,本研究制定的生长性状校正公式可以作为参考,下一步可进一步扩大测定群体,以获得更准确的校正公式。
4 结 论
本研究利用动物生长模型拟合了蜀兴1 号肉兔的生长曲线,并以拟合效果最佳的Gompertz 模型为基础制定了蜀兴1 号肉兔达2 000 g 体重日龄的生长性状校正公式,估计得到其达2 000 g 体重日龄为64.52 d,适宜的实测体重范围为1 674.33~2 464.67 g。结果表明:蜀兴1 号肉兔适宜的出栏时间为65 d。