中国地方鸡品种生态因子及生产性能因子分析及系统聚类

逯春香 李祥龙 李 杰 刘小辉（河北科技师范学院 河北 秦皇岛 066004 河北农业大学动物科技学院 河北 保定）

我国多样的生态地理条件下形成了丰富的地方鸡品种遗传资源[1]，正是由于海拔、光照、气温、湿度等因素影响，使得鸡遗传资源在全国分布不均衡，同时使中国地方鸡种拥有许多独特的、优良的种质特征。因此也使得更多的学者采用各种方法研究我国地方鸡品种资源的分类特征。耿社民等[2]按其生产性能及经济用途主要分为蛋用型(浙江仙居鸡等)、肉用型(惠阳胡鸡等)、肉蛋兼用型(北京油鸡等)、药用型(丝羽乌骨鸡等)和观赏鸡(吐鲁番斗鸡等)。根据地形地貌和生态特征，中国地方鸡的分布区可划分为7个不同的生态区。

微卫星标记也被用于对中国地方品种鸡进行分析。Takahashi等[3]以8个微卫星标记研究了10个日本地方鸡品种间的等位基因频率、遗传距离，并用遗传距离对群体进行了聚类分析，结果表明，聚类图与品种间实际关系相一致，微卫星标记可以用于分析群体间遗传关系。邢文丽等[4]利用微卫星标记分析了5种地方家禽品种遗传多样性。Hillel等[5]根据22个微卫星座位多态性分析了52个群体(系)的生物多样性。张学余等[6]利用29个微卫星标记，通过计算亚群体杂合度(Hs)、总群体杂合度(Ht)、遗传分化系数(Gst)和基因流(Nm)，并基于Reynolds遗传距离、Nei遗传距离运用NJ和UPGMA聚类法构建4类聚类图，比较分析国家地方禽种遗传资源基因库保存的7个地方鸡品种(仙居鸡、鹿苑鸡、固始鸡、大骨鸡、河南斗鸡、狼山鸡、萧山鸡)间的遗传分化和亲缘关系[7]。

生态系统多样性可能影响中国地方鸡品种遗传资源生长发育以及屠宰性能。张学余等[7]利用主成分分析和聚类分析对我国11个地方鸡品种的产蛋性能和生态特征进行了多元统计分析，单独对4项产蛋性能指标进行聚类大致可以分为大型鸡和小型鸡两类；主成分分析选取前3个特征值作为3个主成分(占总信息量的94.99%)，根据各品种前3个主成分值计算相似系数，并用最短距离法分为高海拔型和低海拔型两类。由于因子分析和主成分分析能够将众多的生态因子、生长发育以及生产性能指标归结成综合指标进行分析，因此，为更全面了解生态系统多样性对中国地方鸡品种遗传资源分布特征的影响，本文对我国110个中国地方鸡品种所在地生态因子、体重体尺及屠宰性能共计35个指标进行了因子分析，并在此基础上对110个中国地方鸡品种进行了聚类分析，对我国地方鸡品种进行了较为全面和系统分析，为研究中国地方鸡品种多样性与分类特征提供参考依据。

1 材料方法

1.1 数据来源 中国地方鸡品种生产性能(成年公鸡和母鸡体重、体斜长、胸宽、胸深、龙骨长、骨盆宽、胫长、胫围、宰前活重、屠体重、屠宰率、半净膛率、全净膛率、腿肌率和胸肌率)与生态因子(平均海拔、年均气温、年均降水量、年均日照时数和无霜期)资料来源于《中国畜禽遗传资源志-家禽志》[1]。

1.2 分析方法 首先采用SPSS18.0中的因子分析方法对中国地方鸡品种生态因子、体重体尺、屠宰性能分别做因子分析，相关矩阵进行显著性及KMO和Bartlett的球形度检验，然后将因子得分变量保存为新变量，最后利用新保存的变量及SPSS18.0中的聚类分析方法对中国地方鸡品种进行聚类分析。根据王彤[8]对KMO的描述，当KMO>0.7时进行因子分析，KMO<0.5时不做因子分析，同时当Bartlett球形检验结果P<0.05时做因子分析。

2 结果与分析

2.1 中国地方鸡生态因子、体重体尺及屠宰性能KMO统计量及Bartlett检验 中国地方鸡品种生态因子、体重体尺及屠宰性能KMO统计量及Bartlett检验结果如表1所示。由表1可以看出，各种生态因子以及公鸡和母鸡体重体尺的KMO大于0.7，且Bartlett球形检验结果P<0.05，说明所分析的各指标间并不是相互独立，因此适合做因子分析。虽然公鸡和母鸡的屠宰性能KMO均小于0.5，但其Bartlett球形检验结果P<0.05，说明所分析的各项指标间并不是相互独立的，因此也有必要对其进行因子分析。

表1 中国地方鸡品种生产性能及生态因子的KMO和Bartlett检验结果

表2 中国地方鸡品种生态因子、体重体尺及屠宰性能主成分特征根及总方差

表3 中国地方鸡品种生态因子、体重体尺及屠宰性能主成分表达式

2.2 中国地方鸡品种生态因子、体重体尺及屠宰性能主成分特征根 中国地方鸡品种生态因子、体重体尺及屠宰性能主成分特征根及解析的总方差如表2所示。由表2可知，5个生态因子被构建成2个主成分，二者占总方差的80.603%，主成分1主要由年均气温、年均降水量、年均日照时数和无霜期解释，主成分2主要平均海拔解释；公鸡和母鸡体重体尺8个因子分别构建出1个主成分，其特征根为5.016和4.546，分别占总方差的62.699%和56.819%；公鸡和母鸡屠宰性能7个因子分别构建出3个主成分，其解释的方差分别占总方差的80.396%和81.291%。公鸡和母鸡屠宰性能主成分1主要由屠体重、宰前活重、全净膛率、半净膛率和屠宰率解释，主成分2主要由腿肌率和胸肌率解释，主成分3中上述各项指标均有不同程度贡献。中国地方鸡品种生态因子、体重体尺及屠宰性能主成分表达式列于表3。

2.3 基于各主成分的中国地方鸡品种的聚类分析 根据因子分析所产生的10个新变量(主成分)对110个中国地方鸡品种进行聚类分析结果表明，110个中国地方鸡品种基本上根据其地理位置和体型大小进行了分类。由于110个地方鸡品种聚类图较大，以下进行拆分分析。（1）南方小型鸡品种：①图1和图2分别为110个地方鸡品种聚类图中的一部分内容，二者是聚在一起的。所显示的品种分布于我国南方(华东、华南、华中、西南)地区且大部分体型偏小。图1和图2中地方鸡公鸡平均体重分别为1880.13g和1709.73g，均明显低于中国110个地方鸡品种的平均值(2179.75g)，母鸡平均体重分别为1487.90g和1373.13g，均也明显低于中国110个地方鸡品种的平均值(1737.37g)，一般蛋重与体重呈正相关，图1图2平均蛋重分别为45.01g和47.65g，均明显低于中国110个地方鸡品种的平均值(49.35g)。②图1中的品种又被分为四类，第一类中德化黑鸡(黑冠型)、德化黑鸡(红冠型)、瑶鸡(广西南丹)、怀乡鸡、东安鸡、阳山鸡、金湖乌风鸡、瑶鸡(贵州荔波)、桃源鸡、广西三黄鸡、清远麻鸡、霞烟鸡、广西麻鸡、余干乌骨鸡、茶花鸡、杏花鸡、丝羽乌骨鸡(福建)、仙居鸡、黄郎鸡、皖南三黄鸡、安义瓦灰鸡、黄山黑鸡所处环境平均海拔为548.68m，平均年均气温相对最高(18.68℃)，公、母鸡的平均体重分别为1979.86g、1509.59g。第二类地方鸡品种：宁都黄鸡、闽清毛脚鸡、五华鸡、洪山鸡、太湖鸡所处环境平均海拔达307.30m，平均年均气温17.00℃，公、母鸡的平均体重分别为1998.60g、1705.80g，均明显高于图1中的公母鸡平均体重。第三类独龙鸡、龙胜凤鸡、金阳丝毛鸡均分布于我国西南地区，所处环境平均海拔达相对最高(2388.33m)，平均年均气温相对最低(14.70℃)，公、母鸡的平均体重最小分别为1292.33g和1234.33g。大围山微型鸡虽同分布于西南地区但其为观赏型品种，公母鸡体重分别仅为857.00g和682.00g。虽然图1中的地方鸡品种均分布于我国南方地区，但由于地方鸡所处环境因素、体重的明显差异，而聚为不同的类型。③图2分为两类，第一类包括康乐鸡、丝羽乌骨鸡(江西)、矮脚鸡、白耳黄鸡、黔东南小香鸡、威宁鸡、东乡绿壳蛋鸡、文昌鸡、广西乌鸡(东兰)，分布于华中、西南和华南地区，主要集中在江西和贵州，所处环境平均海拔为738.06m，平均年均气温为19.33℃，公、母鸡的平均体重分别为1755.89g和1392.00g。第二类包括淮北麻鸡、淮南麻黄鸡、江汉鸡、济宁百日鸡、崇仁麻鸡、云龙矮脚鸡，公母鸡平均体重分别为1640.50g和1344.83g，相对于图2中地方鸡品种公、母鸡平均体重均较低，其中淮北麻鸡、淮南麻黄鸡均分布于我国安徽地区。

图2 南方小型品种(续图1)

（2）南方地区中等偏小型品种：①图3为110个地方鸡品种聚类图中的一部分内容，所显示的品种分布于我国华东、华南、华中、西南地区且体型中等偏小大多为肉蛋或蛋肉兼用型品种，其公鸡平均体重为1927.35g，母鸡平均体重1564.59g，平均蛋重为48.62g。②图3分为两大类，第一类郧阳白羽乌鸡、淅川乌骨鸡、汶上芦花鸡、惠阳胡须鸡、河田鸡、灵昆鸡、雪峰乌骨鸡(黄麻羽)、中山沙栏鸡主要分布于华中、华东地区，所处环境平均海拔302.25m，平均气温17.63℃，平均年均日照时数1916.38h和287天的无霜期，公、母鸡平均体重分别为1703.63g和1342.00g，其中中郧阳白羽乌鸡、淅川乌骨鸡和汶上芦花鸡体型均较小，公鸡平均体重1444.00g，母鸡平均体重1272.00g，所以在第一类中单聚为一个小的分支，其中郧阳白羽乌鸡和淅川乌骨鸡均分布于我国河南。第二类包括狼山鸡、固始鸡、米易鸡、如皋黄鸡、江山乌骨鸡、正阳三黄鸡、卢氏鸡、武定鸡、北京油鸡，除北京油鸡外均分布于华中、华东和西南地区，所处环境平均海拔(517.31m)、年均日照时数(2213.00h)均高于第一类，公、母鸡平均体重分别为2126.22g和1762.44g，明显高于第一类中地方鸡品种体重的平均值。其中狼山鸡、固始鸡和米易鸡体型均较大，公鸡平均体重2464.00g，母鸡平均体重2032.00g，所以在第二类中也单聚为一个小分支。

图3 南方中等偏小型品种

（3）南方地区中等偏大型品种：①图4为110个地方鸡品种聚类图中的一部分内容，所显示的品种大多分布于我国西南和华中地区且体型中等偏大，其公、母鸡平均体重分别为2534.24g和1961.18g，均明显高于中国110个地方鸡品种的公鸡平均值体重(2179.75g)和母鸡平均体重(1737.37g)，其平均蛋重为52.34g。②图4分为两大类，第一类中四川山地乌骨鸡、西双版纳斗鸡、景阳鸡、峨嵋黑鸡、瓢鸡、漳州斗鸡分布于我国四川、云南、湖北、福建且均为大体型，其公鸡平均体重为2803.50g，母鸡平均体重1974.17g，所处环境的平均海拔为1151.42m，显著低于图4中地方鸡品种的平均海拔1556.71m。第二类中大宁河鸡、彭县黄鸡、兰坪绒毛鸡分别分布于西南地区的重庆、四川、云南，生长环境海拔平均达2234.00m，显著高于图4中地方鸡品种的平均海拔。郧阳大鸡、无量山乌骨鸡、竹乡鸡、长顺绿壳蛋鸡、高脚鸡、城口山地鸡、腾冲雪鸡、太白鸡所处环境平均海拔1606.69m，接近图4中地方鸡品种的平均海拔，公鸡平均体重2324.63g，母鸡平均体重1946.88g。

图4 南方中型偏大型品种

（4）北方高寒高海拔品种：1图5为110个地方鸡品种聚类图中的一部分内容，所显示的品种均分布于我国北部高寒高海拔地区，所生长环境海拔平均为1509.36m，明显高于中国110个地方鸡品种的平均值(875.28m)，年均气温平均7.64℃，显著低于中国110个地方鸡品种的平均值(15.99℃)，公母鸡平均体重分别为1996.71g和1606.86g，为中等体型，平均蛋重为50.64g。其中和田黑鸡和拜城油鸡均产自新疆，公母鸡平均体重分别达2131.50g和1692.00g，高于图5中地方鸡品种的平均值，属于肉蛋兼用型品种。

图5 北方中型品种

（5）南北地区大体型品种：①图6为110个地方鸡品种聚类图中的一部分内容，主要分布在华东和西南地区且大多为大体型，其公、母鸡平均体重分别为3105.89g和2501.32g，均明显高于中国110个地方鸡品种的公鸡平均体重(2179.75g)和母鸡平均体重(1737.37g)，平均蛋重为50.64g。②如图6所示分为三大类，第一类中浦东鸡、鹿苑鸡、双莲鸡、大骨鸡、溧阳鸡、河南斗鸡、鲁西斗鸡、皖北斗鸡分布在华东、华中、华北地区，所处环境平均海拔为151.66m，公母鸡的平均体重分别为3316.13g和2696.13g，其中鲁西斗鸡和皖北斗鸡公鸡体重分别为3924.00g和3670.00g，显著高于图7中地方品种公鸡平均体重(3105.89g)，母鸡体重分别为2873.00g和2880.00g，也分别明显高于图7中地方品种母鸡平均体重(2501.32g)，所以在第一类中单聚出一支。第二类包括寿光鸡、吐鲁番斗鸡、盐津乌骨鸡、泸宁鸡、他留乌骨鸡、乌蒙乌骨鸡、萧山鸡、旧院黑鸡，主要分布于华东和西南地区，所处环境平均海拔1098.25m，公母鸡平均体重分别为2923.13g和2390.88g，其中寿光鸡和吐鲁番斗鸡分别分布于山东和新疆维吾尔自治区，其年均日照时数分别为2548h和3056h，位居图7地方鸡品种日照时数之最。第三类中略阳鸡、石棉草科鸡、凉山崖鹰鸡分别产自陕西和四川地区，所处平均海拔1749.33m，公母鸡平均体重分别为3032.667g和2276.33g。

图6 大体型品种

3 讨论

3.1 主成分的提取分析 石建州等[9]利用主成分分析的方法对我国107个地方品种鸡的蛋品质性状进行了分析，结果表明，6个变量通过矩阵变换综合成了3个复合变量，3个特征根的累积贡献率达到66.82%。据报道，Pundir等[10]对Kankrej牛体型的生物性状研究报告中指出，前3个主成分的累积贡献率达到66.02%；Sadek等[11]研究了阿拉伯马的体尺性状，前3个主成分的累积贡献率达到67%。该研究利用主成分分析的方法对我国110个地方品种鸡产地生态因子的5个变量(平均海拔、年均气温、年均降水量、年均日照时数、无霜期)进行了分析，通过矩阵变换提取出2个主成分，其累积贡献率达到80.603%；将110个地方成年公、母鸡的体重、体尺因子8个变量(体重、体斜长、胸宽、胸深、龙骨长、骨盆宽、胫长、胫围)分别分析后，公鸡和母鸡各得出1个主成分，其累积贡献率分别达到62.699%、56.819%；将110个地方成年公、母鸡屠宰指标的7个变量(屠宰前活重、屠体重、屠宰率、半净膛率、全净膛率、腿肌率、胸肌率)分别分析后，公鸡和母鸡各得出3个主成分，其累积贡献率分别达到80.396%、81.291%，说明数据统计有效，基本上反映了原始数据所涵盖的信息。

3.2 采用不同方式对地方鸡品种的聚类分析 曲鲁江等[12]通过Nei氏遗传距离和邻接法将中国地方鸡种进行聚类，结果表明，中国地方鸡品种可以分为六大类(西北型、华南型、西南I型、西南n型、华东型、华中型)，分类结果与品种的地理分布基本一致。张学余等[13]采用2种聚类方法均可将11个地方鸡品种划分为高海拔型和低海拔型两类，这说明了生态因子也是品种分类中的一个重要方面。李慧芳等[14]基于DA遗传距离运用NJ算法构建的聚类图将10个地方鸡品种总体上分为2大类:轻体型的鸡种(包括茶花鸡、藏鸡、仙居鸡、固始鸡和白耳鸡)和重体型的鸡种(包括狼山鸡、大骨鸡、北京油鸡、鹿苑鸡和萧山鸡)；在轻体型的类别中，茶花鸡和藏鸡、仙居鸡和固始鸡聚为一类；在重体型的类别中，鹿苑鸡和萧山鸡聚为一类，狼山鸡、大骨鸡和北京油鸡则表现为独立分支，聚类结果与品种间基因流动相一致。本文中研究结果表明，110种地方鸡按照体型大小以及所处生态环境的气温海拔、地区等分类明显。包文斌等[15]利用主成分和聚类分析对我国11个地方鸡品种的体尺、体重和生态特征资料进行多元统计分析，进行聚类分析，11个地方鸡品种可划分为高海拔型和低海拔型两类，这说明生态因子亦是品种分类中一个重要因素。吴信生等[16]利用模糊聚类分析，周群兰[17]以遗传距离Dc构建NJ、UPGMA一致树分别对12个地方鸡种进行了分析，邓呈逊[18]根据Nei氏遗传距离将6个鸡群进行了UGPMA聚类，陈红菊等[19]计算了地方鸡品种间的Nei氏标准遗传距离DS和DA遗传距离，对地方鸡品种进行了分析。正是由于海拔、光照、气温、土壤、水分变化等因素的影响，导致鸡遗传资源在全国分布不均衡；同时使中国地方鸡种拥有许多独特的、优良的种质特征突出了我国地方鸡品种具有丰富的遗传多样性。

4 结论

将我国110个地方品种鸡产地生态因子的5个变量(平均海拔、年均气温、年均降水量、年均日照时数、无霜期)中提取出2个主成分，其累积贡献率达到80.60%；将110个地方成年公、母鸡的体重、体尺因子8个变量(体重、体斜长、胸宽、胸深、龙骨长、骨盆宽、胫长、胫围)分别分析后，公鸡和母鸡各提取出1个主成分，其累积贡献率分别达到62.70%和56.82%；从110个地方成年公、母鸡屠宰指标的7个变量(屠宰前活重、屠体重、屠宰率、半净膛率、全净膛率、腿肌率、胸肌率)中提取公鸡和母鸡各3个主成分，其累积贡献率分别达到80.40%和81.29%。中国地方鸡品种以地区、体型、生态因子聚类明显。分布于我国南方地区地方鸡品种体型偏小，分布于我国中部及北部地区地方鸡品种体型偏大。

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