圩猪体重非线性生长曲线拟合分析

李庆岗，吴义景，钱 坤，杨 勇

（1.安徽省农业科学院畜牧兽医研究所，安徽 合肥 230031；2.安徽安泰农业开发有限责任公司，合肥 230000）

遗传育种

圩猪体重非线性生长曲线拟合分析

李庆岗1，吴义景1，钱 坤1，杨 勇2

（1.安徽省农业科学院畜牧兽医研究所，安徽 合肥 230031；2.安徽安泰农业开发有限责任公司，合肥 230000）

对圩猪进行了生长曲线拟合，自出生开始每30 d称1次体重，根据平均体重分别利用Logistic、Bertalanffy、Gompertz模型进行生长曲线拟合，结果显示Gompertz模型拟合度最高（R2=0.9997），其他两种模式也相对较高，均高于0.997；从极限体重（成熟体重）和最大日增重看，Gompertz模型的极限体重和最大日增重分别为174.94 kg和579.21 g，较符合圩猪的体重和日增重范围，因此，Gompertz模型最适合圩猪的生长发育过程，Gompertz方程为：W=174.94 exp[-4.23 exp（-0.006 t）]，其拐点分别是（240.29 d，64.36 kg）。

圩猪；生长曲线；生长发育

猪的生长过程具有一定的规律性，常用某种规律的曲线来描述，这种曲线就是生长曲线（Growth curve）[1]，生长曲线拟合实质上是利用各个不同时期的数据资料拟合出相应的参数，建立方程，并绘制生长曲线，其形状一般类似S型。生长曲线分析为该品种提供最基本的生长发育数据，不仅可预测猪的生长过程，而且在指导猪的饲养管理，育种过程中具有重要作用。常用的动物生长曲线数学模型主要有3种，分别为：Logistic[2]、Bertalanffy[3]和 Gompertz[4]模型，Logistic和Gompertz模型具有一个固定的拐点，而Bertalanffy模型的拐点是可变的，3种模型均能很好的模拟猪的生长发育过程。近年来，畜牧工作者对地方猪种[5-6]，培育品种[7]及引进猪种[8-9]均有生长曲线拟合方面的研究，这些研究有助于判断与分析饲养管理过程中的问题，有目的地采取改进措施，以发挥猪只的最佳生产性能。

圩猪是我国优良的地方品种，主产区为安徽宣城和芜湖的圩区和丘陵地带。受当地的圩区和丘陵的自然环境影响，逐步形成了繁殖力高，肉质好，风味佳，抗逆性强的特有基因库资源，但其生长速度慢，脂肪含量高，可食用蛋白质部分太少，影响了消费者的接受程度，导致该品种社会饲养量下降。有关圩猪生长发育参数和生长曲线等基础性数据仍不完善，因此，本文采用PASW Statistics 18.0对出生至360日龄的圩猪拟合了Logistic、Bertalanffy和Gompertz生长曲线，旨在了解圩猪出生至360日龄阶段的生长发育规律，分析其生长肥育性能特点，并试图寻找最佳的生长曲线模型，为圩猪的保种工作、饲养管理、选育及合理地开发利用提供基础性数据和理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验猪只的选择

本试验测定地点在安徽安泰农业开发有限责任公司的圩猪保种场中进行，随机选择预产期相近的圩猪临产母猪10头，饲养在同一栋产房，采用相同的饲养管理；仔猪出生后吃初乳前进行称重，选择初生重相近的仔猪100头（公、母各半）用于后期生长测定。

1.2 饲养管理及体重测定

仔猪出生当天注射猪瘟疫苗，出生后3 d补铁，出生7 d后进行补饲；35日龄断奶，断奶时先赶走母猪，留下断奶仔猪饲养5 d（40日龄）后转至保育舍，饲养至25 kg体重转至生长育成舍。所有猪只均采用相同的饲料（表1）、相同的饲养管理，自动饮水，小公猪于20日龄时进行阉割，小母猪于10 kg左右进行阉割。分别记录出生（吃初乳前 体 重）、30、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330、360日龄的体重。测定起始时间为2016年8月5日，结束日期为2017年7月31日，最终选择各阶段均有体重记录的40头猪进行曲线拟合分析。

表1 圩猪仔猪至120 kg体重各阶段饲料配方及营养水平

1.3 生长曲线拟合

各阶段体重数据用Excel 2007整理和曲线的绘制；分别选用3种非线性动物生长模型Logistic、Bertalanffy和 Gompertz对圩猪出生至 360日龄的体重进行曲线拟合，3种模型的表达式及参数见表 2。利用PASW Statistics 18.0软件的Nonlinear Regression程序分别进行3种模型的生长曲线拟合。

表2 用于曲线拟合的3种非线性模式

2 结果与分析

2.1 体重的生长变化

圩猪的出生、30、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330和360日龄的平均体重、日增重、相对生长率见表3。出生至270日龄的日增重随着日龄的增加而增大，240～270日龄阶段日增重达到最大，为433.33 g，270日龄以后逐渐下降；出生至360日龄阶段的相对生长率逐渐下降，以出生至30日龄最大，为140.72%，至360日龄逐渐下降，至330～360日龄阶段最小，为8.17%。

表3 圩猪出生至360日龄的体重生长变化

2.2 生长曲线拟合

利用PASW软件对圩猪不同日龄体重进行Logistic、Bertalanffy和Gompertz模型的曲线拟合，其各参数拟合结果见表4。由表4可得到圩猪3种生长曲线方程分别为 Logistic：W=131.58/[1+24.11exp（-0.014 t）]，Bertalanffy：W=232.98[1-0.83 exp（-0.004 t）]^3，Gompertz：W=174.94 exp[-4.23 exp（-0.006 t）]；以上公式中W代表猪的体重，t代表日龄。拟合度（R2）均在0.99以上，以Bertalanffy和Gompertz为高，虽然Bertalanffy和Gompertz曲线拟合度均大于0.999，但根据各生长曲线的生长拐点日龄、拐点体重和最大日增重，Gompertz模型比较符合圩猪的生长情况，因此，选择Gompertz模型为圩猪的生长曲线最为合适，其生长拐点在240.29日龄，此时的体重为64.36 kg，最大日增重为579.21 g。根据Gompertz模型分别计算 出 圩 猪 出 生 、30、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330和360日龄的体重，见表5。

表4 圩猪生长曲线参数拟合结果

表5 圩猪Gompertz模型理论计算数据

2.3 生长曲线的绘制

根据圩猪实际测定和Gompertz理论体重、日增重及相对生长率分别绘制累积生长曲线（图1）、绝对生长曲线（图2）和相对生长曲线（图3）。由图1可知，实际体重与Gompertz曲线基本一致，除出生和30日龄的Gompertz理论体重高于实际体重外，其他日龄均低于实际体重，因此在实际饲养过程中要加强怀孕母猪的饲养管理，以发挥怀孕后期的胎儿的生长潜力。由图2可知，330日龄前日增重均高于理论值，330～360日龄阶段日增重低于理论值，因此后期要提高营养水平，以发挥后期圩猪的生长潜能。由图3可知，实际生长强度和理论生长强度在出生至30日龄阶段最高，分别达到了140.72%和66.99%，实际生长强度远高于理论生长强度，说明实际哺乳期母猪泌乳性能发挥较好；120～270日龄阶段的生长强度与理论值非常接近；270日龄后相对生长强度低于理论值，说明270日龄后实际饲喂的饲粮营养水平有待提高，以发挥后期生长潜能。

图1 圩猪体重生长曲线

图2 圩猪体重绝对生长曲线

图3 圩猪相对生长率（生长强度）曲线

3 讨论与结论

猪的生长发育受遗传、营养、环境及饲养管理等多种因素的影响，但生长发育的基本特征具有相对稳定性，这种稳定性可以用生长曲线拟合来进行分析，以便为育种和生产提供基础数据。目前，最常用的非线性生长曲线模型有Logistic、Bertalanffy和Gompertz，不同品种的曲线模型存在差异。例如，藏猪的 Richards 模型[5]、金华猪的 Gompertz 模型[6]、淮猪新品系的Gompertz模型[7]，英系大白的Logistic模型[8]以及美系大白的Gompertz模型均能较理想地模拟生长发育情况[9]，但也体现出不同品种（品系）的生长曲线模型存在不一致性。本研究采用此3种生长曲线模型对圩猪出生至360日龄的体重变化进行了拟合，拟合度均较高，但根据各生长曲线的生长拐点日龄、拐点体重和最大日增重3个参数分析，Gompertz模型比较符合圩猪的生长情况，因此Gompertz模型为该场圩猪理想的生长曲线模型。其Gompertz方程为：W=174.94 exp[-4.23 exp（-0.006 t）]，其生长拐点为240.29日龄，此时的体重为64.36 kg，最大日增重为579.21 g，240日龄时实际体重为71.08 kg，高于理论值的拐点体重，说明在实际饲养过程中已发挥出圩猪较理想的生产性能。根据体重变化的生长曲线，实际初生重远低于Gompertz理论值，说明在母猪怀孕期间有待加强饲养管理和饲料营养水平，以期获得更大的初生重。在生后的生长过程中，尤其是在120日龄前其生长性能均优于Gompertz理论值，说明哺乳期母猪及保育期仔猪饲养管理较为理想。120～270日龄阶段的生长强度与理论值非常接近；270日龄后相对生长强度低于理论值，理论上说明270日龄后实际饲喂的饲粮营养水平有待提高，以发挥后期生长潜能，但圩猪属于地方品种，后期生长主要以脂肪沉积为主，因此实际饲喂过程中，后期不建议增加过高的营养，以期获得肥瘦适中的优质猪肉。

虽然生长曲线模型只对特定环境条件下，特定的营养供给以及特定的饲养管理水平下的动物进行模拟才有价值，但生长发育的基本特征具有相对稳定性，其出生至360日龄的生长趋势可以作为圩猪养殖的参考，以便更为合理地发挥圩猪的生长性能，获得更好的经济效益。因此，本研究获得的圩猪理想的Gompertz生长曲线模型参数，丰富了地方品种圩猪资源的基础性数据，对于圩猪的保种、开发利用具有重要意义。

[1] 盛志廉，陈瑶生.数量遗传学[M].北京：中国农业出版社，1995：114-115.

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[4] Laird A K.Postnatal growth of birds and mammals[J].Growth,1966,30:1027-1038.

[5] 张浩，强巴央宗，王强，等.藏猪体重非线性生长曲线分析[J].家畜生态学报，2007，28（6）：41-43，53.

[6] 陶志伦，项云.金华猪生长曲线探讨[J].浙江农业学报，2004，16（2）：99-101.

[7] 李庆岗，陶立，张东红，等.皖系白猪早期生长发育规律的研究[J].安徽农业科学，2005，33（9）：1663-1664.

[8] 肖炜，云鹏，李光兵，等.不同来源大白猪生长曲线的比较研究[J].安徽农业科学，2007，35（10）：2912-2913，3082.

[9] 李庆岗，吕培，韦培培.不同性别美系大白猪生长曲线拟合分析[J].养猪，2014（5）：60-62.

科学家揭示糖与癌症关系

【美国每日科学网站10月13日报道】题：科学家揭示糖与癌症之间的关系

比利时VIB生命科学研究所、鲁汶大学和布鲁塞尔自由大学历时九年的一个联合研究项目在癌症研究方面取得了重大突破。科学家们弄清了瓦尔堡效应—癌细胞快速将糖分解的现象—是如何刺激肿瘤生长的。这一发现为糖与癌症的正相关性提供了证据，也许会对癌症患者的定制饮食产生深远影响。研究结果载于知名学术刊物《自然·通讯》。

这个项目始于2008年，负责人是约翰·特弗兰、维姆·韦尔塞和韦勒·让森斯。其研究重点是瓦尔堡效应—根据观察，肿瘤将大量的糖转化成乳酸，健康组织则不会分解这么多糖。作为癌细胞最显著的特征之一，这种现象已得到广泛的研究和应用，甚至用于检测脑肿瘤。但到目前为止，这个效应是癌症的症状还是病因尚不清楚。

早前对癌细胞代谢开展的研究着重确定代谢特质，而这项研究澄清了癌细胞的代谢异常与致癌力之间的联系。

特弗兰教授说：“我们的研究揭示，癌细胞高度活跃的糖消耗导致了恶性循环，持续刺激癌症形成和发展。这样就能解释瓦尔堡效应的强度与癌细胞攻击性的正相关性。糖与癌症之间的这种联系会产生决定性影响。我们的研究结果为该领域今后的研究奠定了基础，现在这些研究可以有更精准的重点。”

酵母细胞研究对于这一发现必不可少，因为酵母细胞也含有肿瘤细胞中常见的Ras蛋白质，这种蛋白质的基因突变会引发癌症。研究小组以酵母为模式生物，分析了酵母中Ras活性与高活性糖代谢之间的联系。

特弗兰教授说：“我们在酵母中观察到，糖降解通过果糖1，6-生物磷酸盐这一媒介与Ras蛋白质的激活相关，Ras蛋白质能刺激酵母细胞和癌细胞增加。令人惊叹的是，在从酵母细胞到人的长期进化过程中，这种机制居然保存了下来。”

他说：“使用酵母的主要优点是我们的研究不受哺乳动物细胞的额外调节机制影响，那些调节机制会隐藏关键性的内在过程。因此，我们能够瞄准酵母细胞中的这个过程，并证实其在哺乳动物细胞中的存在。不过，这些发现不足以确定瓦尔堡效应的主要根源，需要进一步开展研究来查明这个主要根源是否也在酵母细胞中得到了保存。”

（转自 参考消息[N]，2017-10-16）

The Drawing and Analysis of Nonlinear Growth Curve of Wei Pig with Body Weight

LI Qinggang1,WU Yijing1,QIAN Kun1,YANG Yong2
(1.Institute of Animal Science and Veterinary Medicine,Anhui Academy of Agricultural Sciences,Hefei 230031,China;2.Anhui Antai Agricultural Development Co.,Ltd.,Hefei 230000,China)

The growth curve of the Wei pig with body weight was carried out.From birth to 360 d,the body weight of Wei pig was weighed every 30 days.The Logistic,Bertalanffy and Gompertz models were fitted with the average body weight.The fitting degree of Gompertz model was highest(R2=0.999 7)in these 3 models.The fitting degrees of other two models were also higher than 0.997.Limit weight(174.94 kg)and maximum daily gain(579.21 g)obtained by Gompertz model were accord with the reality of Wei pig.So,Gompertz model is most suitable for the growth and development process of Wei pig.The Gompertz equation is W=174.94 exp[-4.23 exp(-0.006 t)]and the inflection points were 240.29 d(day age of inflection point)and 64.36 kg(body weight at the day age of inflection point).

Wei pig;growth curve;growth and development

S828

A

1002-1957(2017)06-0052-04

2017-10-31

安徽省科技攻关项目（1704a07020093）；现代农业发展资金项目（生猪AH2013-01）；安徽省生猪产业技术体系（AHCYTX-06）

李庆岗（1977-），男，山东巨野人，副研究员，博士，研究方向为动物遗传育种.E-mail：LQG3375@163.com

（编辑：郭玉翠）