基于R语言的四个品种肉羊体尺与体重相关性分析

陈华峰，谭世新，孙红晨，王丽兰，朱 桦，黄锡霞*，田可川

(1.新疆农业大学 动物科学学院，新疆 乌鲁木齐830052；2.新疆天山畜牧生物工程股份有限公司，新疆 昌吉831100；3.新疆畜牧科学院畜牧研究所，新疆 乌鲁木齐830000)

随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，人们对饮食的要求越来越高，营养平衡的健康食品成为当今的饮食潮流[1]。羊肉营养价值丰富，受到很多人的喜爱，羊肉消费增速明显，为肉羊产业发展注入了新的动力，肉羊产业在畜牧业中的地位不断提升[2]。近几年来，由于国家对草原政策的调整，使得中国羊肉生产能力下降，供给不足，加上养殖成本上升等原因，导致羊肉价格大幅度提高[3]，肉羊产业的压力不断扩大。传统的饲养技术已经不能满足现在人们对羊产业的需求，因此需要更加先进的规模化、产业化饲养方式，要对家畜的生长发育过程有一个比较全面的了解，掌握家畜生长发育的规律和特点，才能节省成本，规模化地培育出优良的个体和群体，促进肉羊产业化发展。

R语言是一个源代码开放、免费的软件，主要特点是更新快、功能灵活。目前有关肉羊体尺体重的报道已有很多[4-6]，但应用R语言分析家畜体尺体重相关性的报道较少。本研究应用R语言分析四个品种肉羊体尺与体重的相关性，建立体重与其体尺指标之间的最优回归方程，为将来的新品种肉羊选育工作提供参考数据。

1 材料与方法

1.1 试验动物

试验用羊为来自于新疆昌吉州天山畜牧生物工程股份有限公司种羊场的四个品种。杜泊公羊224只、杜泊母羊44只、萨福克公羊233只、萨福克母羊143只、陶赛特公羊122只、陶赛特母羊66只、特克赛尔公羊25只、特克赛尔母羊25只，年龄范围在9～58月龄。

1.2 测定项目及试验仪器

测定的主要项目有体重(Y)、体高(X1)、体长(X2)、胸围(X3)、管围(X4)、尻高(X5)、尻长(X6)、腰角宽(十字部宽)(X7)。体尺指标的测量参考张沅家畜育种学中的测定方法[7]，体重利用电子秤测量，体尺指标利用测杖以及皮尺进行测量。

1.3 数据处理及分析

将得到的数据经过EXCEL初步处理后，再应用R语言[8](3.4.1版本)分析不同品种肉羊年龄、性别对其体重和体尺的影响，分析体重与体尺间的回归关系、相关系数和体尺对体重的决定程度，并建立不同品种肉羊的体重与体尺最优回归模型。

2 结果与分析

2.1 性别、年龄对不同肉羊体尺体重的影响

应用R语言中的方差分析(aov)研究性别和年龄对不同品种肉羊体尺和体重的影响，结果见表1。

由表1可知，杜泊羊不同年龄之间的尻长差异不显著，不同性别之间的腰角宽差异不显著；萨福克羊不同年龄、不同性别之间的体重及体尺差异均极显著。说明不同年龄和不同性别对杜泊羊和萨福克羊的体尺及体重均有影响。而陶赛特羊不同年龄之间的体重及体尺差异极显著，不同性别之间的体长差异显著；特克赛尔羊不同年龄间尻长、腰角宽差异不显著，不同性别之间的管围差异极显著。说明随着年龄的增长，羊的体重及各体尺均随之增长，而不同性别对陶赛特羊和特克赛尔羊的多数体尺指标没有影响。

表1 不同年龄、性别肉羊体尺和体重方差分析Table 1 Variance analysis of body size and body weight for different ages and genders

注：*为差异显著(P<0.05)，**为差异极显著(P<0.01)，***为差异极显著(P<0.001)，表中数据为均方数据。

Note: * is significant difference (P<0.05), ** is extremely significant difference (P<0.01), *** is extremely significant difference (P<0.001), data in the
Table are mean square data.

2.2 不同肉羊体重与各体尺之间的相关性分析

应用R语言中的线性回归(lm)和Pearson相关分析方法分析不同肉羊体重与各体尺之间的相关性，结果见表2。

2.2.1 体重与体尺之间的相关系数分析 由表2可知，杜泊羊、萨福克羊、陶赛特羊各体尺与体重间均存在显著或极显著相关关系(P<0.05)，而特克赛尔公羊的尻长和腰角宽与体重间不存在显著相关关系(P>0.05)，特克赛尔母羊的体长、管围与体重之间不存在显著相关关系(P>0.05)。

在不同品种肉羊中各体尺与体重间的相关程度不同，但多数为胸围和体长与体重的相关程度较高，而腰角宽与体重的相关程度较低，说明胸围和体长对体重的影响较大，腰角宽对体重的影响较小。

2.2.2 体尺与体重的决定程度分析 根据袁志发等[9]提出的利用决定系数进行决定程度分析，对不同品种公母羊的决定系数(R2)由大到小排序，排序结果与相关系数的结果一致，均为胸围的R2较高，说明胸围是体重最主要的决定变量。

2.3 建立最优回归模型

应用线性回归(lm)和逐步回归(step)[10]对不同品种、不同性别的肉羊分别建立回归模型。根据AIC(赤池信息准则)[11]和回归系数的差异性，选择AIC值最小的模型，剔除所选模型中回归系数未达到显著水平(P<0.05)的指标，确定不同品种肉羊公母羊体重与体尺的最优回归模型，以期对不同品种肉羊公母羊的体重进行预测，结果见表3。

由表3可知，杜泊公羊体重与体尺的最优回归模型为Y=0.58X1+0.79X2+0.68X3+3.28X4-128.08，母羊杜泊为Y=-0.56X1+0.57X3+3.46X4+0.69X5-37.88；萨福克公羊为Y= 0.99X1+0.51X2+0.96X3+0.83X6-160.83，萨福克母羊为Y=0.80X1+0.44X3+4.92X4-91.74；陶赛特公羊为Y=0.36X2+1.14X3+0.71X5-122.60，陶赛特母羊为Y=0.40X2+0.21X3+3.46X4+0.60X5+0.82X6-90.62；特克赛尔公羊为Y=1.47X2+0.94X3-147.25，母羊特克赛尔为Y=1.67X5+1.41X6-95.05。

其中，Y为体重、X1为体高、X2为体长、X3为胸围、X4为管围、X5为尻高、X6为尻长。

表2 体重和体尺间相关性分析Table 2 Correlation analysis between body weight and body size

由于根据不同品种、不同性别建立了不同的回归模型，所以各个模型所入选的体尺指标也各不相同。杜泊公羊入选的体尺指标有体高、体长、胸围、管围，母羊有体高、胸围、管围、尻高；萨福克公羊入选的体尺指标有体高、体长、胸围、尻长，母羊有体高、胸围、管围；陶赛特公羊入选的体尺指标有体长、胸围、尻高，母羊有体长、胸围、管围、尻高、尻长；特克赛尔公羊入选的体尺指标有体长和胸围，母羊有尻高和尻长。所入选的体尺指标的回归系数都达到了显著水平(P<0.05)，说明回归方程是显著存在的，且所选体尺指标对体重有决定作用，拟合的方程具有参考价值。

3 讨 论

3.1 年龄和性别对肉羊体重和体尺的影响

本研究发现，各品种肉羊不同年龄间的体重及多数体尺指标差异显著，而杜泊羊、萨福克羊的公羊与母羊间体重及多数体尺指标差异显著，陶赛特羊、特克赛尔羊的公羊与母羊间体重及多数体尺指标差异不显著，说明各品种肉羊的体重及体尺随着年龄的增长而增加，杜泊羊、萨福克羊的公母羊间体重及体尺差异较大，而陶赛特羊、特克赛尔羊的公母羊间差异较小。

3.2 不同品种肉羊体尺对体重的影响

由相关系数分析可知，各品种肉羊之间虽然存在差异性，但均存在着胸围对体重影响最大、腰角宽对体重影响最小的相似性，而决定系数的分析同样表明胸围是体重的主要决定变量，其次是体长，体高、管围等。这与谭学周等[12]对巴音布鲁克周岁种公羊，乔格拉森等[13]对巴音布鲁克后备母羊，王伟峰[14]对白萨福克羊，高志英等[15]对德国美利奴成年母羊，王志明等[16]对甘肃高山细毛羊，热西提·阿不都热依木等[17]对萨福克母羊，阮洪玲等[18]对乾华肉用美利奴羊的体重与体尺指标相关性分析的结果有相似之处。胸围和体重之间的相关程度较高是由于体重与动物的肌肉、骨骼、内脏的生长发育是密切相关联的[19]，而胸围大小与胸部肌肉、骨骼及胸腔内内脏的发育有关，表明生物是一个有机的整体，研究其生长发育规律综合多方因素考虑会有更好的效果。

表3 不同品种肉羊体重与体尺间的回归模型Table 3 Regression model between body weight and body size of different breeds of sheep

注：*为差异显著(P<0.05)，**为差异极显著(P<0.01)，***为差异极显著(P<0.001)。Y1为最初模型，Y2为逐步回归后的模型，Y3、Y4为剔除不显著体尺指标后的模型。

Note: * is significant difference (P<0.05),** is extremely significant difference (P<0.01), and *** is extremely significant difference (P<0.001).Y1is the initial model, Y2is the model after stepwise regression, and Y3and Y4are the models after eliminating the insignificant body measurements.

3.3 最优回归模型的建立

对不同品种、不同性别的肉羊建立体重与体尺间的最优回归模型，根据AIC准则和回归系数的显著性检验，表明各品种不同性别肉羊体重与体尺之间的回归关系是显著存在的。所建立的8个回归方程中，大多包含着胸围这一体尺指标，同时都不含腰角宽这一指标，这一结果与许鑫等[4]、王伟峰[14]、热西提·阿不都热依木等[17]、买买提明巴拉提等[20]、田亚磊等[21]的研究结果相似。

4 结 论

在入选8个最优回归方程的指标中，杜泊公羊胸围、体长、体高和管围对体重有极显著影响，母羊胸围、管围、尻高对体重有极显著影响，体高对体重有显著影响；萨福克公羊胸围、体长、体高和尻长对体重有极显著影响，母羊胸围、体高和管围对体重有极显著影响；陶赛特公羊胸围、体长和尻高对体重有极显著影响，母羊管围、尻高、胸围、体长和尻长对体重有极显著影响；特克赛尔公羊胸围和体长对体重有极显著影响，母羊尻高和尻长对体重有极显著影响。

因此，不同品种肉羊在选育时应以胸围为主，兼顾体长、体高等指标，同时根据不同品种及不同性别的肉羊参照相应的最优回归模型，运用相应的指标来衡量个体的生长发育状况, 以提高选种选育的速度。