阿坝州藏鸡体重、体尺与屠宰性能指标的主成分分析

吴锦波,何世明,苏元君,李星亮,杨小林,杨朝武

(1.阿坝藏族羌族自治州畜牧科学技术研究所，四川 红原 624402；2.四川省畜牧科学研究院，四川 成都 610066)

阿坝州藏鸡群体是川西北高原地区珍贵的遗传资源，是发展我国青藏高原地区家禽养殖业的优良地方鸡品种，具有极高的遗传资源保护价值[1]。体重、体尺及屠宰性状作为能准确反映肉鸡体型外观的量化指标，不仅是其遗传选育过程中重要的表型性状，而且还与其他一些重要经济性状有着密切的联系。近年来，阿坝州畜牧科学技术研究所在四川省畜牧科学研究院的支持和指导下，经过充分调研，根据阿坝州藏鸡资源分布特点，开展藏鸡专门化品系研究工作。

主成分分析(Principal component analysis, PCA)是指在众多的性状或样品中，根据相关结构找出能反映主要信息的少数几个综合性变量或样本的一种降维数据统计方法，最早由K.Pearson对非随机变量引入，最后由H.Hotelling发展到目前的形式[2]。作为基础的数学分析方法，在人口统计学、数量地理学、数学建模和数理分析等方面应用十分广泛，多年来在畜禽生产性状的综合性选择[3]、选种选育[4]及杂交利用方面[5]得到越来越广泛的应用。本研究利用主成分分析法对阿坝州藏鸡的体重、体尺及屠宰性状进行统计分析，以揭示各性状之间的内在关联性，以选择具有代表性的性状作为选育的参考指标，旨在为阿坝州藏鸡品系选育和屠体加工品质提供更为精确的评价指标，从而更高效地进行生产性能测定。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本研究所用藏鸡由茂县九顶原生态畜禽养殖有限责任公司的藏鸡一级扩繁场提供。随机抽取活泼健康、体形正常的32周龄藏鸡180只(90只公鸡，90只母鸡)，现场测定其体重和体尺指标。指标测定和记录均分别由专人进行。

1.2 测定方法

参照《畜禽遗传资源调查技术手册》[6]和《家禽生产性能名词术语和度量统计方法》[7]中对32周龄阿坝州藏鸡进行体重、体尺和屠宰性能相关指标进行测定。体重(X1)为鸡宰前断食12h的活重，选择的体尺指标包括体斜长(X2)、胸深(X3)、胸宽(X4)、龙骨长(X5)、胫长(X6)和胫围(X7)，选择屠宰性能测定指标包括屠体重(X8)、半净膛重(X9)、全净膛重(X10)、胸肌重(X11)和腿肌重(X12)。

体斜长(Body slope length, BSL)为体表测量肩关节至坐骨结节间的距离；胸深(Breast depth, BD)为用游标卡尺在体表测量第一胸椎到龙骨前沿的距离；胸宽(Breast width, BAW)为游标卡尺测量两肩关节之间的体表距离；龙骨长(Fossil bone length, FBL)为体表龙骨突前端到龙骨末端的距离；胫长(Shank length, SL)为胫部上关节到第三、四趾间的直线距离；胫围(Shank circumference, SC)为胫骨中部的周长。屠体重(Carcass weight, CW)为鸡屠宰后放血、去羽毛和脚角质层、趾壳和喙壳后的重量；半净膛重(Half-eviscerated weight, HEW)为屠体去除气管、食道、嗉囊、肠、脾、胰、胆和生殖器官、肌胃内容物及角质膜后的重量；全净膛重(Eviscerated weight, EW)为半净膛重减去心、肝、腺胃、肌胃、肺、腹脂和头脚的重量；胸肌重(Breast muscle weight, BMW)为切割下的整块去皮胸肌的重量；腿肌重(Leg muscle weight, LMW)为腿去除腿骨、皮肤和皮下脂肪后的重量。

1.3 数据统计方法

利用Excel生成数据集并进行基础处理，计算阿坝藏公鸡和母鸡12个性状指标的平均值、标准差和变异系数，并进行显著性检验。运用软件SPSS version 21.0[8]输出各性状数据的相关系数矩阵，并按照累计贡献率达到75%以上和特征根值≥1的要求从各性状指标中筛选主成分，并对入选主成分的特征根、贡献率、累计贡献率等进行分析。

2 结果与分析

2.1 阿坝州藏鸡体重、体尺及屠宰性状的测定结果

阿坝州藏鸡体重、体尺指标和屠宰性状统计结果见表1。由表1可知，阿坝州藏鸡公鸡的体重、体斜长、龙骨长、胸宽、胸深、胫长、胫围、屠体重、全净膛重、半净膛重、胸肌重和腿肌重等12个指标均显著高于母鸡(P<0.01)，说明阿坝藏公鸡的骨架结构明显大于阿坝藏母鸡。

表1 阿坝州藏公鸡和母鸡体重、体尺和屠宰性状指标比较Table 1 The body weight, body measurement and slaughter traits of Aba Tibetan rooster and hen

注：同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，大写字母不同表示差异极显著(P<0.01)。

Note:In the same row,values with different lowercase letters show significant difference (P<0.05), while different capital letters show extremely significant difference (P<0.01).

公鸡的胸宽、胸深和腿肌重这3项指标变异系数较大，分别为19.51%、18.53%和18.75%，其中胸宽的变异系数最大。母鸡的胸宽和胸深这2项指标变异系数较大，其中胸宽的变异系数最大，为21.59%，胸深则为19.74%。以上结果说明该藏鸡群32周龄前体尺发育整齐一致性较差，生长均匀度不够，意味着在各性状指标方面还有较大的选择潜力和提升空间。除上述指标之外，公鸡和母鸡其余各指标的变异系数总体均小于15%，表明数据总体较为正常，各指标的测定值比较可靠，可进行后续的统计分析。

2.2 阿坝州藏鸡体重体、尺及屠宰性状的相关分析

表2和表3分别为公鸡和母鸡体重、体尺指标与屠宰性状进行Pearson相关分析结果，可知12个性状指标之间均存在显著或极显著的正相关关系。具体而言，无论对于公鸡或母鸡，体重与体斜长、胸深、胸宽和胫围等体尺指标均呈显著或极显著相关(P<0. 05或P<0. 01) ；体重与屠体重、半净膛重、全净膛重、胸肌重和腿肌重等屠宰性能指标则均呈显著相关，且经显著性检验后达到了极显著水平(P<0. 01) 。这表明，公鸡和母鸡的体重可由屠宰性状指标来估算。

特别是公鸡和母鸡的体重、屠体重、半净膛重和全净膛重四个测定指标两两均呈显著正相关，且相关系数较大。以公鸡为例，体重与屠体重(r=0.989,P<0.01)、体重与半净膛重(r=0.970,P<0.01)、体重与全净膛重(r=0.977,P<0.01)、屠体重与半净膛重(r=0.982,P<0.01)、屠体重与全净膛重(r=0.989,P<0.01)、半净膛重与全净膛重(r=0.970,P<0.01)之间均极显著正相关。

对比表2和表3还可发现，公鸡的体重与体斜长、胸深和胫围等体尺指标及屠体重、半净膛重和全净膛重等屠宰性状指标的相关系数均大于母鸡，由此推测，阿坝藏母鸡的体重与骨架结构的相关性可能没有公鸡的相关性大。

表2 公鸡体重、体尺及屠宰性状间的相关分析Table 2 The correlation analysis among the weight, body size indexes and slaughter traits of cock

注: *表示差异显著(P<0.05),**表示差异极显著(P<0.01)。下同。

Note: * shows significant difference (P<0.05), and ** shows extremely significant difference (P<0.01). The same below.

表3 母鸡体重、体尺及屠宰性状间的相关分析Table 3 The correlation analysis among the weight, body size indexes and slaughter traits of hen

2.3 主成分分析

对阿坝州藏鸡的体重、体尺及屠宰性状指标进行主成分分析，按照累计贡献率达到75%以上和特征根值≥1的要求，选取了前3个主成分和入选主成分的特征根、贡献率、累计贡献率。特征根和累计贡献率在生物学中有很大的意义，它们分别代表了各复合性状遗传方差的大小和复合性状对遗传方差贡献的百分率[9]。特征向量表示复合性状中各性状对复合性状贡献的大小，其绝对值和符号分别反映了各性状对该主成分作用的大小和性质[10]。

2.3.1 公鸡的主成分分析 对公鸡的体重与体尺及屠宰性状指标进行主成分分析，公鸡的主成分Ⅰ～Ⅲ的特征根分别为6.191、2.204和1.063，主成分Ⅳ的特征根为0.836，小于1，故选取前三个特征值。前三个主成分贡献率分别为51.589%、18.369%、8.859%，其累计贡献率达78.817%，反映了大部分信息量。入选的主成分Ⅰ～Ⅲ的特征根、贡献率、累积贡献率及特征向量见表4。

表4 公鸡主成分分析统计表Table 4 The principal component analysis results of cock

将主成分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的特征向量数据带入主成分公式，可以写出入选三个主成分的表达式。主成分Ⅰ的表达式为F1=0.391×ZX1+0.237×ZX2+0.196×ZX3+0.117×ZX4+0.114×ZX5+0.068×ZX6+0.248×ZX7+0.393×ZX8+0.389×ZX9+0.391×ZX10+0.310×ZX11+0.323×ZX12；主成分Ⅱ的表达式为F2=-0.002×ZX1-0.205×ZX2-0.416×ZX3-0.439×ZX4+0.474×ZX5+0.532×ZX6+0.283×ZX7+0.006×ZX8-0.002×ZX9-0.002×ZX10+0.059×ZX11+0.010×ZX12；主成分Ⅲ的表达式为F3=-0.096×ZX1+0.559×ZX2+0.334×ZX3+0.083×ZX4+0.452×ZX5+0.004×ZX6+0.352×ZX7-0.089×ZX8-0.138×ZX9-0.064×ZX10-0.321×ZX11-0.303×ZX12。

2.3.2 母鸡的主成分分析 对母鸡的体重与体尺及屠宰性状指标进行主成分分析，与公鸡主成分分析相同，由于第Ⅳ主成分特征根较小为0.722，故舍弃。母鸡的主成分Ⅰ～Ⅲ的特征根分别为6.092、1.874、1.066；贡献率分别为50.764%、15.619%、8.885%，其累计贡献率达75.268%，反映了大部分信息量。入选的主成分Ⅰ～Ⅲ的特征根、贡献率、累积贡献率和特征向量见表5。

由表5可得，主成分Ⅰ的表达式为F1=0.389×ZX1+0.186×ZX2+0.216×ZX3+0.249×ZX4+0.109×ZX5+0.019×ZX6+0.134×ZX7+0.388×ZX8+0.383×ZX9+0.387×ZX10+0.342×ZX11+0.334×ZX12；主成分Ⅱ的表达式为F2=0.018×ZX1-0.380×ZX2-0.395×ZX3-0.227×ZX4+0.248×ZX5+0.566×ZX6+0.476×ZX7+0.012×ZX8+0.041×ZX9-0.005×ZX10+0.068×ZX11+0.085×ZX12；主成分Ⅲ的表达式为F3=-0.064×ZX1+0.524×ZX2-0.033×ZX3-0.170×ZX4+0.797×ZX5-0.103×ZX6+0.093×ZX7-0.056×ZX8-0.051×ZX9-0.046×ZX10-0.015×ZX11-0.169×ZX12。

3 讨 论

3.1 阿坝州藏鸡体重、体尺指标和屠宰性状的品种特征

体重和体尺性状是动物遗传选育中重要的表型性状，与重要经济性状有着密切的关系，也是衡量鸡体健康状况的标志[11]。从测定结果看，阿坝州藏鸡公鸡的体重、体斜长、龙骨长、胸宽、胸深、胫长、胫围、屠体重、全净膛重、半净膛重、胸肌重和腿肌重等12个指标均显著高于母鸡(P<0.01)，说明阿坝藏公鸡的骨架结构明显大于阿坝藏母鸡。

表5 母鸡主成分分析统计表Table 5 The principal component analysis results of hen

根据强巴央宗等[12]对西藏五个地区藏鸡体重和体斜长、胸宽、胸深、龙骨长和胫长等体尺指标的测定结果，成年西藏藏公鸡和母鸡体重平均为1.454 kg和1.038 kg，体斜长分别为19.766 cm和17.382 cm，胸深分别为9.248 cm和8.326 cm，胸宽为7.148 cm和6.266 cm，龙骨长分别为10.278 cm和8.732 cm，胫长为9.438 cm和7.97 cm。对比本研究对32周龄的阿坝藏鸡相对应体尺数据，除体斜长略低于西藏藏鸡外，其余体尺指标均明显高于西藏藏鸡，表明阿坝藏鸡比西藏藏鸡具有体型更大和体重更重的特点。

阿坝藏公鸡的胸宽和胸深这2项指标变异系数分别为19.51%和18.53%，藏母鸡的胸宽和胸深这2项指标变异系数分别为21.59%和19.74%，无论公鸡母鸡，其中均为胸宽的变异系数最大，说明该藏鸡群32周龄前体尺发育整齐一致性较差，生长均匀度不够。对比包文斌等[13]于2005年对12周龄时藏鸡和萧山鸡的体尺和屠宰性能的测定，32周龄的阿坝藏鸡的各项测定值均远大于12周龄的数据，而且数值超过了萧山鸡。以上均意味着在阿坝藏鸡在各性状指标方面还有较大的选择潜力和提升空间，值得继续进行选育和科学研究。

3.2 阿坝州藏鸡体重、体尺指标和屠宰性状的相关性分析

Pearson相关分析结果显示，体重与体斜长、胸深和胫围等体尺指标均呈极显著相关(P<0. 01) ；公鸡和母鸡体重与屠体重、半净膛重、全净膛重、胸肌重和腿肌重等屠宰性能指标则均呈极显著相关(P<0. 01) ，这与包文斌等[13]对藏鸡和萧山鸡体尺和屠宰性能各项指标的相关分析结果相一致。此外，有学者对仙居鸡[14]的测定分析结果也与本研究结果相同，说明体重可以作为阿坝藏鸡选育的一项重要参考指标。特别的，阿坝藏公鸡体重与龙骨长存在显著正相关，但相关系数较小；藏公鸡体重与胫长无显著相关性；阿坝藏母鸡的体重与龙骨长和胫长均不显著相关。说明通过体尺指标来估算或推断藏鸡的体重是不严谨的，而根据屠宰性状来估算应更接近实际值。从屠宰性状来此外，公鸡的体重与体斜长、胸深和胫围等体尺指标及屠体重、半净膛重和全净膛重等屠宰性状指标的相关系数均大于母鸡，由此推论，阿坝藏母鸡的体重与骨架结构的关系可能没有公鸡的相关性大。

由表2和表3还可以看出，除体重与屠宰性状指标间具有极显著正相关关系且相关系数均大于0.750(仅有公鸡和母鸡体重与胸肌重相关系数分别为0.747和0.743，接近0.75)之外，无论阿坝藏公鸡或藏母鸡，在体尺性状上均有极显著的正相关关系，具体而言，体斜长(X2)与胸深(X3)、胸深(X3)与胸宽(X4)、胫长(X6)与胫围(X7)之间均显著相关。目前关于藏鸡体尺性状和屠宰性状研究的论文还较少，仅有强巴央宗等[12]对西藏藏鸡的体重和体尺性状进行了测定和研究，发现西藏藏鸡体斜长、胸深、胸宽和胫长等体尺指标之间均存在显著正相关(P<0. 01)，其结果与本研究基本一致。

3.3 阿坝州藏鸡体重、体尺指标和屠宰性状的主成分分析

主成分分析的主要目的是用较少的变量去解释原始数据中的大部分变异，其原理是设法将原来多个互相关联的数值变量重新组合并转化成一组新的互相无关的几个综合变量，也称为主分量分析，是数学上用来降维的一种方法[15]。

在肉鸡生产中，胫长曾作为衡量肉鸡生长速度的指标，对于雉科禽类来说，胫长与体重间一般存在着较大程度的相关[16]。本研究结果表明，体重与胫长的相关程度是藏鸡体重与各个体尺性状中最低的，公母鸡特征向量值均较小分别为0.068和0.019，说明藏鸡与肉鸡不同，胫长不能作为阿坝藏鸡体重高度相关的重要性状。

本研究对阿坝藏鸡的体重、体尺指标和屠宰性能等共计12个指标的主成分分析结果表明，公鸡和母鸡均可以提取出3个主成分。公鸡各主成分累积贡献率为78.817%，主成分Ⅰ中，体重(X1)和屠宰性状指标中的屠体重(X8)、半净膛重(X9)、全净膛重(X10)特征向量系数较大，分别为0.391、0.393、0.389、0.391，其他特征向量也均为正值，可视为阿坝州藏公鸡的体重因子，反映了公鸡的整体结构信息，该主成分较大时，说明公鸡外型整体结构生长发育良好；主成分Ⅱ中，体尺指标中的胸深(X3)、胸宽(X4)、龙骨长(X5)和胫长(X6)的特征向量值较大，分别为-0.416、-0.439、0.474和0.532，其中胫长的贡献率最大，可视为足部因子，该主成分较大时，阿坝藏公鸡的足部发育较好；主成分Ⅲ中，特征向量中的体斜长(X2)和龙骨长(X5)的贡献率分别为0.559与0.452，可视为公鸡的体躯因子，该主成分较大时，表示公鸡身体较长。

母鸡各主成分累积贡献率为75.268%，与阿坝藏公鸡类似，主成分Ⅰ中，体重(X1)、屠体重(X8)、半净膛重(X9)和全净膛重(X10)的特征向量系数较大，分别为0.389、0.388、0.383、0.387，其他特征向量也均为正值，可视为阿坝州藏母鸡的体重因子，该主成分较大时，说明母鸡外型整体结构生长发育良好；主成分Ⅱ中，体尺指标中的胫长(X6)和胫围(X7)的特征向量值较大，分别为0.566和0.476，因此可视为阿坝藏母鸡的胫部因子，该主成分较大时，阿坝藏母鸡的足部发育较好；主成分Ⅲ中，特征向量中的体斜长(X2)和龙骨长(X5)的贡献率分别为0.524与0.797，可视为母鸡的体躯因子，该主成分较大时表示母鸡身体较长，以上结果与张丽萍等[17]对四明香鸡和余钦明等[18]对大余麻鸭的研究结果基本相同。

由上述分析可知，在对公鸡进行体型选育时必须包括体重、体斜长、龙骨长、胸深和胫长五个指标，在对母鸡进行体型选育时必须包括体重、屠体重、半净膛重和全净膛重五个指标。

4 结 论

本研究采用主成分分析法对阿坝藏鸡体重、体尺指标和屠宰性状等12个指标进行了分析，发现阿坝藏公鸡与母鸡在各性状差异显著，且部分指标变异系数较高具有极大的选育潜力。相关分析结果发现体重与各个指标间存在显著正相关关系，证明体重可作为藏鸡选育的重要参考指标。主成分分析结果，确定了阿坝藏公鸡和藏母鸡体型选育必须包括的相关指标，包括体重、体斜长和龙骨长等。研究结果将为藏鸡的选育和生产方向的选择上提供参考和依据。