主成分分析在猪选种选配中的应用.doc

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1、主成分分析在猪选种选配中的应用王先明刘益钱金访中（杭州市种猪试验场311115）摘要：用杭州种猪试验场1999年春产347头长白后备种猪性能测定记录，取平均日增重(X1)、达90kg日龄(X２)、六月龄体重(X３)、体长(X４)、体高(X５)、腿臀围(X６)、背膘厚度(X７)共七个性状经主成分分析，结果表明：主成分作为综合性状可用于选种，一个主成分可构成一个被选择的综合性状，也可用两个主成分构成一个选择指数，后备猪在主成分上的得分作为选择依据。个体在各个主成分上的得分能很好地反映出该个体在各综合性状上的优劣，因

2、此能对每头后备猪作出较全面的评价，可作为制订选配计划的部分依据。关键词：猪选种选配主成分分析前言主成分分析法可将多个性状，根据它们间的相关性，找出能反应主要信息的少数几个彼此间独立的综合性状，并显示出更稳定的统计性质。它主要用于简化数据结构，寻找综合因子，样品排序及分类等方面。近年来在家畜育种工作中的应用也陆续有些报导[1,2,3]，但都局限在对多个测定性状的综合分析，找出一些综合因子即综合性状，并进行种种描述，未对样品进行得分分析和排序，也未阐明它在育种工作中的具体应用方法。本研究将后备猪性能测定所得的七个性

3、状，用主成分分析法综合成几个综合性状后，再计算出每头后备猪在各个主成分（即综合性状）上的得分多少，并进行排序，探讨在猪选种和选配工作中应用的可能性和具体应用方法。１材料和方法1.1材料本研究所用资料取自本场承担的国家攻关项目《中国瘦肉猪新品系ＳⅣ系的持续选育与提高》，1999年春产347头后备猪在性能测定站中生长发育性能测定记录，分析性状有：２月龄至90kg体重期间的平均日增重(X1)、达90kg日龄(X２)、六月龄体重(X３)、体长(X４)、体高(X５)、腿臀围(X６)、90kg时体重时用Ｂ超测定的背膘厚度(

4、X７)。1.2分析方法[4]1.2.1主成分贡献率：式中：λi为第i个主成分的特征根。1.2.2样本主成分得分Zi=akj.Xij，…………………………………….…(2)式中：akj为第K个主成分特征根相对应的特征向量；Xij，为样品原始数据的标准化结果，其公式为：本文蒙南京农业大学动物科技学院杨茂成教授审阅指导，特此致谢。5全部数据用SAS软件进行r型主成分分析。２结果与分析2.1各主成分的特征根、贡献率、特征向量表１主成分特征根、贡献率、特征向量主成分Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7特征根2.97191.303

5、01.03040.85100.70140.10120.0409贡献率%0.42460.18610.14720.12150.10020.01450.0059累计贡献率%0.42460.61070.75790.87950.97970.99421.0000贡献率X10.5529-0.05770.0445-0.1344-0.05970.81420.0674X2-0.56300.0524-0.07050.12650.03990.35330.7299X30.56570.00220.0443-0.0697-0.0600-0.

6、45840.6777X40.01650.69510.07210.2187-0.67910.0238-0.0423X50.07910.66070.2596-0.02580.69880.0266-0.0078X60.2250-0.0059-0.52390.79480.20280.0245-0.0373X70.0085-0.27450.80250.5301-0.02260.01650.0050特征根的大小表示该主成分所包含的信息多寡，而特征向量则表示某个主成分中，各个性状所起作用的大小，又称系数载荷[2]，每个主成分

7、都可由它的特征向量构成主成分方程，如第１主成分方程为：Z1=0.5529X1-0.5630X2+0.5657X3+0.0165X4+0.0791X5+0.225X6+0.0085X7从表１中可以看出，第１主成分的特征根最大，贡献率达42.46%，表明它所含的信息量占总信息量的42%，这个主成分中的特征向量以平均日增重(X1)和六月体重(X３)为最大，这两个性状对Z1所起的作用最大，它们的共同特点是都表示猪的生长速度，因此可称它为生长速度综合因子或生长速度综合性状。在Z1里达90kg体重日龄(X２)也有很大的特征

8、向量但呈现负值，表明它与Z1有负的相关关系。第２主成分Z２贡献率为18.61%，是第２个信息含量最多的主成分，它对应的特征向量以体长(X4)和体高(X5)为最大，这两个性状可勾画出猪的体形轮廓，故可称它为体形综合因子，第３主成分Z3的贡献率为14.72%，起作用最大的性状是背膘厚度(X７)，故可称为背膘综合因子，其中腿臀围(X６)所起的作用也不小，但呈现为负值，表明背膘越薄则腿臀围越大