不同生长阶段和田羊体重体尺指标的聚类与主成分分析

摘"要：【目的】""研究和田羊不同生长阶段体重、体高、体长、胸围、胸宽、胸深和管围等体尺指标之间的关联性，为后期和田羊的选育、鉴定提供方向和理论依据。

【方法】""利用SPSS 19.0进行描述性统计和聚类分析，采用SAS 8.1对初生、周岁、成年三个生长阶段和田羊体重、体高、体长、胸围、胸宽、胸深和管围7个体尺指标进行进行主成分分析。

【结果】""（1）各生长阶段和田羊的体重变异系数均最大，且体高的变异系数最小。（2）在聚类分析中，初生阶段和田羊各体尺指标中体重、管围、胸宽和胸深聚为一类，体高、胸围、体长聚为一类，周岁阶段和田羊各体尺指标中体高、体长、胸围聚为一类，胸深、胸宽、体重聚为一类，管围单聚为一类；成年阶段和田羊各体尺指标中体高、体长、体重聚为一类，胸深、胸宽、管围聚为一类，胸围单独聚为一类。（3）初生阶段仅有一个主成分，周岁和成年阶段和田羊各体尺指标分为四个主成分。

【结论】""在提高和田羊的经济性状时，各体尺指标中应以体重、胸围和管围为主，兼顾体高、体长、胸深、胸宽等指标，用相应的指标来判断其经济性状，从而提高和田羊的选种、选育速度。

关键词：""和田羊；不同生长阶段；体尺体重；主成分分析；聚类分析

中图分类号："S826""""文献标志码："A""""文章编号："1001-4330（2024）11-2853-08

0"引 言

【研究意义】和田羊是主产于我国新疆南疆的优质毛肉兼用地方品种羊，肉质细嫩，也是制作和田手工羊毛地毯的主要原料，但因其体格小、产量低等原因导致和田羊品种逐年退化，和田羊的体型外貌可以从不同方面反映其生长发育情况以及生产性能，并作为鉴定等级的依据，为后期和田羊的选种选育提供基础数据［1-4］。【前人研究进展】在畜禽的研究中，体重与体尺性状之间的分析较多，如相关性、多元回归、聚类和主成分分析等，土鸡、文山高峰牛、德南牛、白卡奴鸽、西藏河谷型绵羊、欧拉羊、中国美利奴羊（新疆型）、大尾寒羊、豫西脂尾羊等［5-13］均有体重与体尺性状的研究报道。【本研究切入点】目前对和田羊主要生长性状的主成分分析尚未有研究报道，需在生产中以代表性的体尺指标进行和田羊的选种选育及种羊鉴定，以降低养殖成本。【拟解决的关键问题】分析和田羊不同生长阶段体重与体尺指标进行主成分，选出和田羊代表性的测量指标，为制定选种选育、种羊鉴定相关研究提供参考依据。

1"材料与方法

1.1"材 料

于新疆和田地区某羊场随机选取初生（出生一周龄以内）、周岁、成年（经产）三个阶段的和田羊母羊作为试验动物。

1.2"方 法

通过《绵、山羊生产性能测定规范》［14］和《家畜育种学》［15］测定生产性能，对测量和田羊体重、体高、体长、胸围、胸深、胸宽和管围7个指标，供试羊只均舍饲喂养，发育良好且健康无病。测定并收集体重体尺性状共计878条数据（其中初生阶段：154条记录、周岁阶段：177条记录、成年阶段：547条记录）。

1.3"数据处理

数据采用SPSS19.0进行描述性统计、聚类分析，采用SAS8.1软件进行主成分分析。主成分分析计算和田羊各体尺指标之间的相关系数矩阵，相关系数矩阵的特征值、贡献率、累计贡献率、特征向量，选出和田羊不同性状中累计贡献率＞85%的主成分［16，17］。将测量得到的和田羊体重体尺数据输入Excel进行整理，剔除极端值及不合理数据。

2"结果与分析

2.1"和田羊各生长阶段描述性统计

研究表明，各阶段和田羊体重体尺指标变异系数最大的均为体重，分别为20.81%、21.69%和23.76%，各阶段和田羊各指标中变异系数最小的为体高，分别为8.46%、6.16%和5.70%，且除体高、管围外，其他指标变异系数均高于10%。表1

2.2"和田羊体重体尺指标相关性

研究表明，各阶段和田羊体重体尺之间均为正相关关系，且各阶段胸围与体重相关系数均为最大，分别为0.965 9、0.815 9和0.821 4；各生长阶段其他体尺指标之间的相关系数范围分别为0.640 3～0.932 5、0.287 2～0.799 4和0.235 6～0.777 5。表2～4

2.3"和田羊各生长阶段体重与体尺指标的聚类

研究表明，类间距为5时初生阶段和田羊的7个体尺指标可以聚为2个亚类，其中体重、管围、胸宽、胸深聚为一类，体高、胸围、体长聚为一类；类间距为5时周岁阶段和田羊的7个体尺指标可以聚为3个亚类，其中体高、体长、胸围聚为一类，胸深、胸宽、体重聚为一类，管围单聚为一类；类间距为5时成年阶段和田羊的7个体尺指标可以聚为3个亚类，其中体高、体长、体重聚为一类，胸深、胸宽、管围聚为一类，胸围单聚为一类。图1

2.4"和田羊各生长阶段体重与体尺指标主成分相应的特征向量"

研究表明，初生阶段第一个主成分贡献率为85.97%，周岁阶段与成年阶段和田羊中均前4个主成分累计贡献率高于85%，分别为91.03%、89.16%。表5

初生阶段和田羊的7个特征性状中，因子1，2之间的连线是最陡的部分，为主要因子；周岁和成年阶段因子 1、2、3、4 之间的连线是图中最陡的部分，说明是主要因子，均占据着 85%以上的累计贡献率，同时较陡的直线断点表明相应因子之间有较大的特征值差异。图2

研究表明，初生阶段取第一主成分、周岁和成年阶段均取前四个主成分就可反映体重、体尺性状指标所含的信息。对于初生阶段和田羊在第1主成分中胸围系数最大，体重系数次之，管围系数最小且均为正值（X1：体重；X2：体高；X3：体长；X4：胸围；X5：胸深；X6：胸宽；X7：管围）。

按照计算可得初生月龄特征向量，主成分关系式可表示为：

Y1=0.395 2X1+0.388 6X2+0.386 2X3+0.397 7X4+0.387 0X5+0.350 9X6+0.335 3X7.

对于周岁阶段和田羊在第1主成分中体重系数最大，体长系数最小且均为正值；第2主成分中体长系数最大，而体重、胸围、胸宽、管围系数为负值，且管围绝对值最大；第3主成分中均为体高系数最大；体重、体长、胸围、胸深、胸宽系数为负，且体长绝对值最大；第4主成分管围系数最大，体高、胸围、胸深、胸宽系数为负，胸深绝对值最大。"

可得周岁阶段主成分关系式可表示为：

Y1=0.453 0X1+0.273 0X2+0.233 7X3+0.434 2X4+0.376 7X5+0.443 5X6+0.371 8X7.

Y2=-0.224 1X1+0.400 9X2+0.633 7X3-0.275 4X4+0.390 0X5-0.087 0X6-0.389 5X7.

Y3=-0.138 7X1+0.852 6X2-0.403 7X3-0.031 1X4-0.166 2X5-0.159 2X6+0.191 7X7.

Y4=-0.047 3X1-0.004 5X2+0.573 9X3-0.121 6X4-0.479 7X5-0.303 8X6+0.575 3X7.

对于成年阶段和田羊在第1主成分中体胸围系数最大，体长系数最小且均为正值；第2主成分中体长系数最大，而体重、胸围、胸深、胸宽、管围系数为负值，且胸宽绝对值最大；第3主成分中均为管围系数最大；体重、体长、胸深、胸宽系数为负，且胸深绝对值最大；第4主成分体长系数最大，体高、胸深系数为负，体高绝对值最大。

可得成年阶段主成分关系式可表示为：

Y1=0.439 3X1+0.334 0X2+0.245 5X3+0.445 7X4+0.361 3X5+0.418 4X6+0.361 6X7.

Y2=-0.142 4X1+0.450 2X2+0.794 2X3-0.142 0X4-0.080 6X5-0.279 5X6-0.203 0X7.

Y3=-0.128 9X1+0.233 4X2-0.073 3X3+0.090 9X4-0.669 4X5-0.109 7X6+0.674 4X7.

Y4=0.222 9X1-0.711 9X2+0.509 0X3+0.088 6X4-0.352 1X5+0.227 9X6+0.020 0X7.

3"讨 论

3.1"和田羊体重与体尺指标的相关性

体重与体尺指标是和田羊重要的经济性状之一，结果显示不同生长阶段和田羊变异系数最大的为体重，与白俊艳等［12］对大尾寒羊、李娜等［18］对新疆褐牛的结果一致，成年阶段中各性状中均以体重变异系数最大。各生长阶段和田羊各体尺指标中变异系数最小的均为体高，与赵昭等［7］对德南牛、白俊艳等［12］对大尾寒羊、杨存明等［19］对和田羊的研究结果相一致，试验中各生长阶段和田羊的体重变异系数均较大，说明其具有很大的选育潜力，但可能由于测定羊只生产年份、生产时羊只数量、生长时期营养水平及管理方式的原因，造成成年阶段和田羊体重变异系数高于周岁及初生阶段和田羊变异系数。

研究中和田羊体重与体尺指标的相关系数变化体现了和田羊在不同年龄阶段的生长特点。邓茗月等［20］对中甸牦牛研究中发现，中旬牦牛在十二月龄时体重与胸围相关性最高，但在其他生长阶段则不尽相同，刘孟君等［21］对西藏河谷型绵羊的研究中成年西藏河谷型绵羊的体重与胸围的相关性最大，白俊艳等［12］对大尾寒羊体尺的研究中也发现，大尾寒羊的体重与胸围的相关性也较大，在试验研究中，各生长阶段和田羊各体尺指标均以体重和胸围相关系数最大，且出生阶段和田羊体重与管围之间的相关系数最小，在周岁及成年和田羊的各体尺指标的相关性状中体重与体长的相关系数最小。与Sankhyan等［16］、Kumar等［17］、Rather等［22］研究对比发现，不同生长时期的体尺变化均有所侧重点，研究中初生阶段和田羊的体高、体长、胸围、胸深与体重的相关性均较大，周岁和成年阶段和田羊的胸围、胸深、胸宽与体重的相关性均较大，其他各体尺指标之间相关系数在不同生长阶段也有一定的变化，因此不能仅靠某单一的体尺指标来评价羊只个体的生长状况，而需综合各个指标进行评估。

3.2"和田羊体重与体尺指标的聚类分析

聚类分析在张强龙等［10］对欧拉羊体尺和体重指标、白俊艳等［13］对豫西脂尾羊体尺指标和努尔比亚·吾布力等［11］对中国美利奴羊（新疆型）主要性状的研究中均有所报道，但在和田羊上尚无报道，在研究中不同生长阶段和田羊的体尺聚类结果也有所差异，初生阶段只分为两个大类，体重、管围、胸宽、胸深聚为一类，体高、胸围、体长聚为一类，周岁和成年阶段单独聚成一类的体尺指标分别为管围、胸围，与主成分分析结果基本一致。与王楷等［6］、

张强龙等［10］、白俊艳等［13］研究结果不尽相同，通过对比发现，由于不同绵羊品种、不同年龄阶段、以及营养水平以及管理制度等相关因素，个体的体重与体尺指标聚类结果均会有所不同，研究结果可以应用于和田羊的体尺性状选择上，筛选出符合选育和生产要求的具有优秀性状的和田羊。

3.3"和田羊体重与体尺指标的主成分

试验研究结果初生阶段和田羊在第1主成分中胸围系数最大，体重系数次之，与刘丽娟等［23］对初生仔马鹿研究结果一致。周岁阶段和田羊在第1主成分中体重系数最大，胸围系数次之，成年阶段和田羊在第1主成分中胸围系数最大，体重系数次之，在于航等［9］对西藏河谷型绵羊、张强龙等［10］对6月龄欧拉羊的主成分分析结果中，第1主成分系数均以体重最大，胸围系数次之，与研究结果相近。Sankhyan等［16］对喜马拉雅斑羚羊第1主成分中以体高系数最大，刘铮铸等［24］对不同年龄波尔山羊与唐山奶山羊杂交三代羔羊、李明明等［25］对不同月龄藏羊羔羊、牛晓艳等［26］对不同年龄段广灵驴的研究中，不同生长阶段第1主成分中影响因子最大的体尺指标均有所不同，可能是由于物种、品种、所选个体年龄、营养水平、生长区域等［27］原因，与研究结果有所差异。

4"结 论

在早期选种选育时和田羊着重的体尺指标为胸围，且体重与胸围相关系数最大；在和田羊周岁时应着重体重、体高、体长、管围；在和田羊成年时应着重于胸围、体长和管围。因此，在提高和田羊的经济性状时，各体尺指标中应以体重、胸围和管围为主，兼顾体高、体长、胸深、胸宽等指标，用相应的指标来判断其经济性状，从而提高和田羊的选种、选育速度。

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Clustering and principal component analysis of Hotan ""sheep body weight indexes in different growth stages

TANG Li1，2，TIAN Kechuan3， ZHANG Xinning1，2， LIU Li4， ""Abulikemu Adili4，YANG Zhi4， YANG Cunming1，3，ZHANG Xiaoxue2，HUANG Xixia1， TIAN Yuezhen2

（1. College of Animal Science， Xinjiang Agricultural University， Urumqi 830052， China;2. Xinjiang Key Laboratory of Genetic Breeding and Reproduction of Wool Sheep/Institute of Animal Husbandry， Xinjiang Academy of Animal Sciences， Urumqi "830011， China;3.Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China; 4. Hotan Animal Husbandry Technology Extension Station， Hotan Xinjiang 848000， China）

Abstract：【Objective】 ""This study is aimed at clarifying the correlation among body size indexes such as body weight， body height， body length， chest circumference， chest width， chest depth and tube circumference of Hotan sheep at different growth stages， in the hope of providing direction and theoretical basis for breeding selection and identification of the sheep in later stage.

【Methods】 """In this study， SPSS 19.0 was used for descriptive statistics and cluster analysis， and SAS 8.1 was used to carry out principal component analysis on seven body size indexes of body weight， body height， body length， chest circumference， chest width， chest depth and tube circumference of sheep at three growth stages of birth， first year and adult.

【Results】 """First， the coefficient of variation of body weight was the largest at all growth stages and the coefficient of variation of body height was the smallest.Second， in the cluster analysis， body weight， tube circumference， chest width and chest depth were grouped together in the newborn stage， body height， chest circumference and body oblique length were grouped together in the first year， body height， body oblique length and chest circumference were grouped together in the first year， chest depth， chest width and body weight were grouped together in the first year， and tube circumference was grouped together in the first year.In adult Hotan sheep， body height， body diagonal length and body weight were grouped into one category， chest depth， chest width and tube circumference were grouped into one category， and chest circumference alone was grouped into one category.There was only one principal component in the primary stage， and the body size indexes in the first year and adult stages were divided into four principal components.

【Conclusion】 """When improving the economic traits of Hotan sheep， the weight， chest circumference and tube circumference should be the main indicators in each body ruler， and the body height， chest depth and chest width should be taken into account， and the corresponding indicators should be used to judge the economic traits， so as to improve the seed selection and breeding speed of Hotan sheep.

Key words：""Hotan sheep; different growth stages; body size weight; principal component analysis; clustering analysis

Fund projects：""Outstanding Youth Fund Project of Xinjiang Uygur Autonomous Region （2022D01E64）; National Wool Sheep Industry Technology System （CARS-39）;Livestock Industry Technology System of Xinjiang Uygur Autonomous Region; Tianshan Talents， Tianshan Innovation Team Project of Autonomous Region （2022D14018）

Correspondence author："""HUANG Xixia （1963-）， female， from Urumqi，Xinjiang，professor， doctoral's supervisor，research direction： animal genetics and breeding， （E-mail）au-huang xixia@163.com

TIAN Yuezhen （1986-）， female， from Urumqi，Xinjiang，associate professor，research direction： "animal genetics and breeding， （E-mail）tian306656637@126.com

收稿日期（Received）：

2024-05-25

基金项目：

新疆维吾尔自治区杰出青年基金项目（2022D01E64）；国家绒毛用羊产业技术体系（CARS-39）；新疆维吾尔自治区畜牧产业技术体系；新疆维吾尔自治区“天山英才”项目；新疆维吾尔自治区天山创新团队（2022D14018）

作者简介：

唐丽（1997-），女，硕士研究生，研究方向为动物遗传育种，（E-mail）TL13779439959@126.com

通讯作者：

黄锡霞（1963-），女，新疆乌鲁木齐人，教授，硕士生/博士生导师，研究方向为动物遗传育种，（E-mail）au-huang xixia@163.com

田月珍（1986-），女，新疆乌鲁木齐人，副研究员，硕士生导师，研究方向为动物遗传育种，（E-mail）tian306656637@126.com