不同日龄石歧鸽体尺与屠宰性能的主成分与通径分析

穆春宇，张 蕊，汤青萍，卜 柱，常玲玲，付胜勇，夏爱萍，杨明军

（1. 江苏省家禽科学研究所，江苏 扬州 225125；2. 河南天成鸽业有限公司，河南 平顶山 214400）

石歧鸽是广东省中山市特产，全国农产品地理标志登记产品，由海外侨胞带回优良种鸽与中山市本地品种进行杂交培育而成，距今已有上百年历史[1]。其羽色以白色为主，体型修长，适应性强，且耐粗饲，生产性能较好，年产7～8对乳鸽[2]，具有保种扩繁及开发利用价值。体尺屠宰数据是畜禽重要的特征性状，在实际育种工作中，屠宰性状的选育不能通过个体的屠宰数据进行直接获得，因此，一些基于超声波原理的活体检测仪器被逐步应用到动物育种工作上，对畜禽屠宰性状的选育发挥了重要的作用[3⁃4]。此外，育种工作者探索并利用与屠宰性状指标相关的体尺、外貌等性状，也实现间接地对屠宰性状进行早期选育。

目前，主成分分析（Principal component analysis，PCA）被大量应用于畜禽生长性状数据分析中，因此其可有效利用体尺屠宰数据，降低育种工作量[5]。通径分析（Path analysis，PY）是通径系数分析的简称，通径系数是用来表示相关变量因果关系的统计量。通径分析可用于分析多个自变量与因变量之间的线性关系，是回归分析的拓展[6]。通径分析在牛、鸡、鹌鹑上都有学者进行了研究[7⁃8]。在鸽上前期学者对体尺和屠宰性能研究中进行了多元回归分析，但这些研究并没有对多元回归方程进行下一步的通径分析工作[9⁃10]。主成分分析和通径分析在鸡、鹌鹑等研究中应用较多，针对鸽体尺屠宰数据的主成分分析和通径分析未见报道。为此，对石歧鸽28日龄乳鸽和成年鸽进行了体尺和屠宰性能的主成分分析和通径分析，建立屠宰性能与体尺之间的关系，旨在为石歧鸽性状的选育提供一定的数据支撑。

1 材料和方法

1.1 材料

随机选取河南天成鸽业有限公司饲养的石歧鸽中28 日龄乳鸽和1 a 龄成年鸽各60 只（公母各半）进行测量。所有石歧鸽均采用笼养方式饲养，饲养管理条件相同。代谢能为12.32 MJ/kg，粗蛋白为15.72%。

1.2 方法

参照文献[11]中的方法分别测量成年石歧鸽和28 日龄乳鸽的体型指标，所有指标由专人现场测量。测定的指标分别是体质量（Body weight，X1）、体斜长（Body length，X2）、龙骨长（Keel length，X3）、胸深（Chest depth，X4）、胸宽（Chest width，X5）、胫长（Shank length，X6）、胫围（Shank circumference，X7）、屠体质量（Carcass mass，X8）、半净膛质量（Half eviscerated weight，X9）、全 净 膛 质 量（Eviscerated mass，X10）、腿肌质量（Leg muscle weight，X11）、胸肌质 量（Breast muscle weight，X12）和 腹 脂 质 量（Abdominal fat weight，X13）。并计算屠宰率（Carcass percentage，X14）、半 净 膛 率（Half eviscerated percentage，X15）、全净膛率（Eviscerated percentage，X16）、腿肌率（Leg muscle percentage，X17）、胸肌率（Breast muscle percentage，X18）和腹脂率（Abdominal fat percentage，X19）。

1.3 数据处理

试验数据采用Office 365 进行整理，运用SPSS 22.0 对X1—X13共13 个指标数据进行相关性分析、主成分分析、逐步多元回归分析和通径分析，选取前几个特征根（累计贡献率≥85%）的主成分代表原来数据信息。相关性分析采用Spearman 相关系数法；主成分分析前对标准化数据进行KMO 和Bartlett 球形度适合性检验，利用方差最大化正交旋转进行主成分分析；多元回归分析采用逐步回归法和通径分析，对石歧鸽各屠宰性状的直接效应和间接效应进行分析[8，12]。

2 结果与分析

2.1 石歧鸽体尺与屠宰性状指标

由成年石歧鸽和28 日龄乳鸽体尺与屠宰性能测定结果（表1）可知，28 日龄乳鸽体质量与成年公母鸽存在显著差异，但成年公鸽与成年母鸽相近。除胫长和胫围无显著差异外，其他指标均存在不同程度的显著性差异。成年鸽中公鸽体尺指标普遍高于母鸽，但无显著性差异。

表1 28日龄乳鸽和成年石歧鸽体尺与屠宰性能比较Tab.1 Comparison of body size and slaughter performance between 28-day-old squabs and adults of Shiqi pigeon

石歧鸽乳鸽、成年公母鸽屠宰性能测定结果中，除腿肌率外，乳鸽与成年公母鸽之间其他指标均存在不同程度的显著性差异。从占比数据看，从乳鸽到成年鸽胫长、胫围、屠宰率和腿肌率变化很小。腹脂质量和腹脂率减少最明显，但胸肌质量增大最明显，乳鸽与成年公母鸽之间达到显著差异（P<0.05）。

2.2 石歧鸽体尺与屠宰性状指标的相关性

成年石歧公鸽和母鸽体尺和屠宰性能指标间无显著性差异，因此未分开进行数据分析。由表2 可知，28 日龄乳鸽和成年石歧鸽的体尺与屠宰性状呈不同程度的相关性。体质量与屠宰性能之间均呈极显著正相关（P<0.01）；成年石歧鸽和28 日龄乳鸽体斜长与屠宰性能（除腹脂质量外）之间均呈极显著正相关（P<0.01）；龙骨长与屠宰性能（除成年鸽腹脂质量外）呈极显著正相关（P<0.01）；胸宽与屠宰性能（除28 日龄乳鸽屠体质量外）呈极显著正相关（P<0.01）。成年石歧鸽胸深与半净膛质量、全净膛质量、胸肌质量和腿肌质量呈极显著正相关（P<0.01）。

表2 28日龄乳鸽和成年石歧鸽体尺与屠宰性能相关系数Tab.2 Correlation coefficients between body size and slaughter performance of 28-day-old squabs and adults of Shiqi pigeon

2.3 石歧鸽体尺与屠宰性状指标主成分分析

成年石歧鸽和28 日龄乳鸽各性能指标的KMO值分别为0.871 和0.805，均大于0.8，且Bartlett 球形度检验结果P<0.01，证明13个指标间并不是完全相互独立的，可进行降维运算，进行主成分分析。分别对成年石歧鸽和28 日龄乳鸽13 项体尺与屠宰性状进行主成分分析，按照累计贡献率达到85.000%，成年鸽和28 日龄乳鸽各选取前5 个主成分（累计贡献率88.597%和87.900%），入选主成分的特征根、贡献率、累计贡献率见表3。且根据主成分得分协方差矩阵，各主成分间相关性为0.000，证明各主成分之间相互独立。因初始载荷矩阵因子含义不明显，所以利用方差最大进行正交旋转，得到旋转后的因子载荷矩阵。

表3 28日龄乳鸽和成年石歧鸽体尺与屠宰性状的特征根、贡献率和累计贡献率Tab.3 Characteristic roots，contribution rate and cumulative contribution rate of body size and slaughter traits of 28-dayold squabs and adults of Shiqi pigeon

对于成年石歧鸽，主成分1 的特征根为7.267，贡献率为55.900%，所有指标的特征向量系数都为正值，其中全净膛质量和半净膛质量的特征向量系数最大（0.952 和0.940），体质量、屠体质量、胸肌质量和腿肌质量的特征向量系数均大于0.8，体尺中龙骨长（0.709）最大，可见主成分1 可视为成年石歧鸽的屠宰因子。主成分1 较大，说明石歧鸽整体肌肉生长发育良好。主成分2 特征根为1.402，贡献率为10.788%，特征向量系数以胸深（0.928）最大，其次为胸宽（0.572）和体斜长（0.504），主成分2可作为体躯因子，该主成分越大，身体越修长。主成分3特征根为1.054，贡献率为8.111%，以腹脂质量的特征向量系数（0.909）最大，其次为胸深（0.414），可视为腹脂因子。主成分4 特征根为0.931，贡献率为7.161%，特征向量系数以胫围（0.974）最大，可视为胫围因子。主成分5 特征根为0.863，贡献率为6.637%，胫长的特征向量系数（0.971）最大，胸宽、体斜长和胸肌质量均为负值，该成分可视为胫长因子。

对于28 日龄石歧乳鸽，第1 主成分特征根为7.243，贡献率55.712%，相应的特征向量系数中体质量、屠体质量、半净膛质量和全净膛质量都大于0.9，体尺中龙骨长（0.667）最大，故该主成分可称为屠宰因子。主成分2 特征根为1.457，贡献率为11.208%，特征向量系数以胸宽和腹脂质量（0.791和0.768）最大，其次为体斜长（0.542）。可见主成分2 较大时，胸宽较大，可视为体躯因子。主成分3特征根为1.219，贡献率为9.377%，胸深（0.958）特征向量系数最大，其次为龙骨长（0.517），可视为胸部发育因子。主成分4 特征根为0.878，贡献率为6.755%，胫长（0.927）的特征向量系数最大，体斜长、胸深、胸宽和腿肌质量均为负值，可称为胫长因子。主成分5 特征根为0.630，贡献率为4.848，特征向量系数以胫围（0.972）最大，其次为体斜长（0.217），可视为胫围因子。

2.4 石歧鸽体尺与屠宰性状指标通径分析

利用基于逐步回归的多元线性回归方法，获得影响屠宰性状的体尺性状，并将这些体尺性状与屠宰性状相关系数分解为对屠宰性状的直接效应和通过其他性状的间接效应，结果见表4、5。影响石歧鸽成年鸽屠体质量的体尺性状为胸宽、龙骨长、胫长和胸深，其中胸宽和龙骨长的直接效应最大，分别为0.512 和0.457，但其间接效应只有0.090 和0.131；胫长的直接效应约为龙骨长直接效应的1/2（0.229）。影响石歧鸽成年鸽半净膛质量和全净膛质量的体尺性状都为胸宽、龙骨长、胸深和胫长，胸宽和龙骨长直接效应较大，胸深间接效应较大。影响石歧鸽成年鸽胸肌质量和腿肌质量的体尺性状是胸宽与龙骨长。

表4 逐步多元回归模型中筛选的体尺性状对石歧成年鸽屠宰性能的影响Tab.4 Effects of body size traits screened in stepwise multiple regression model on slaughter performance of adult pigeons of Shiqi pigeon

续表4 逐步多元回归模型中筛选的体尺性状对石歧成年鸽屠宰性能的影响Tab.4（Continued） Effects of body size traits screened in stepwise multiple regression model on slaughter performance of adult pigeons of Shiqi pigeon

表5 逐步多元回归模型中筛选的体尺性状对28日龄乳鸽屠宰性能的影响Tab.5 Effects of body size traits screened in stepwise multiple regression model on slaughter performance of 28-day-old squabs

影响石歧鸽乳鸽屠体质量的体尺指标只有龙骨长，直接效应达0.665。对28 日龄乳鸽半净膛质量、全净膛质量、胸肌质量和腿肌质量影响的体尺指标为龙骨长和胸宽，其中龙骨长和胸宽的直接效应相近。

3 结论与讨论

3.1 不同日龄石歧鸽体尺与屠宰性能的特征及其相关性

体尺和屠宰性能作为家禽体格发育的重要衡量指标，在家禽品种选育过程中是重要的目标性状。其中体尺指标可直接活体测量，依据体尺与屠宰性能之间的相关性高，屠宰性能可通过体尺指标的测定进行预测[13⁃14]。体尺和屠宰性能受不同品种、日龄、生产模式和饲养管理的影响[15⁃16]。乳鸽期的生长发育为成年期奠定基础，因此，乳鸽期的体尺屠宰指标可以反映出成年鸽的相应指标，种鸽的性状选育可以在乳鸽时进行早期选择。本研究结果显示，石歧鸽胫长、胫围、屠宰率和胸肌率可以实现早期选育。相对乳鸽来说，成年鸽腹脂质量和腹脂率降低，因成年鸽繁殖消耗减少了脂肪的沉积；成年鸽胸肌质量提高，因成年鸽经过放飞棚的飞翔，胸部肌肉发育明显[17]。

胸肌是肉鸽重要的选育指标，肉鸽胸肌率在30%左右。胸肌质量与胸围和龙骨长等体尺性状具有相关性[18]。鸽子胸肌质量变化的64.5%由龙骨长引起[19]，与本研究中石歧成年鸽和乳鸽龙骨长对胸肌质量的直接效应（0.476 和0.464）和间接效应（0.250 和0.197）之和相近，说明龙骨长对胸肌质量的效应是相对恒定的，通过龙骨长的选育可实现对胸肌质量的间接选择。综上所述，乳鸽和成年鸽体尺和屠宰性能存在相关性，可实现通过体尺指标对屠宰性能的预测。

3.2 不同日龄石歧鸽体尺与屠宰性能的主成分分析

动物的体尺和屠宰性能是复杂的数量性状，受遗传和非遗传因素控制。鸽生长控制所涉及的机制过于复杂，由于基因的多效性效应和位点连锁，生物学上性状都是相关的，仅通过单变量分析难以解释[20]。因此，可通过主成分分析，获得相关性状的集合，以集合的形式进行种鸽选育。

本研究中，石歧成年鸽和28 日龄乳鸽提取的5个主成分存在差异，同一生长阶段所筛选出的主成分反映了石歧鸽的综合性状。成年石歧鸽和28日龄乳鸽的主成分2 均为体躯因子，但其中特征向量存在差异，与莫先艇等[21]在不同日龄乌蒙凤鸡上的研究结果相似。推断可能因成年鸽经过放飞棚的飞翔，胸肌发育更好。此外，在肉鸡育种中，胫长作为衡量肉鸡生长速度的指标，与体质量一般存在着较大程度的相关性[22]。本研究结果也显示，成年石歧鸽第5个主成分和28日龄石歧乳鸽第4个主成分都为胫长因子，说明胫长在石歧鸽选育中也是重要选育指标，因此，可通过胫长、胫围等体尺指标来辅助选种。由各主成分分析可知，在对石歧鸽28日龄乳鸽和成年鸽进行体型选育时应包括体质量、胸深、胸宽、胫围和胫长5 个指标。

3.3 不同日龄石歧鸽屠宰性状与体尺性状的通径分析

简单相关系数可确定这些变量之间关系的程度和方向。而相关系数并不表示性状间的直接效应、间接效应和综合效应[8]。通径分析测量一个变量对另一个变量的直接、间接和组合效应，并将相关系数分解为直接效应、间接效应和复合路径的组成部分。由逐步多元回归分析获得影响屠宰性能的体尺指标，然后进行通径分析，可实现通过体尺性状预测屠宰性状。

针对成年石歧鸽和28日龄乳鸽，通径分析获得的体尺指标与主成分分析中的体尺指标一致。主成分分析和通径分析方法相互印证、相互补充，在种鸽生长性状选育中是可行的，可进行联合分析，从而加快种鸽选育进程，提高选育效率。

本研究采用主成分分析和通径分析方法，系统研究了石歧鸽28 日龄乳鸽和成年鸽的体尺和屠宰性状之间的相关性和内在规律。对石歧成年鸽和28 日龄乳鸽进行体型选育时应包括体质量、胸深、胸宽、胫围和胫长5 个指标。石歧鸽成年鸽和28 日龄乳鸽中胸宽和龙骨长是影响屠宰性能的最重要指标。