Analysis of the body structure of Djallonke sheep using a multideterminant approach

Summary

This study aimed at using a multivariate approach to describe the body structure of Djallonke sheep in northern Ghana and to determine which approach explains better the variation in body composition. Live weight (LW) and linear body measurements including heart girth (HG), neck girth (NG), chest depth (CD), height at withers (HW), rump height (RH), body length (BL) and pin-bone width (PBW) were obtained from 172 sheep aged between two and three years. The fixed effects of sex and age were tested using the general linear model (GLM) while the Nearest Neighbor method of Hierarchical Cluster Analysis was used to group body traits into clusters. Principal Component Factor Analysis was used to describe the variation in body traits where extracted factors were varimax rotated to enhance interpretability. The analysis of variance revealed significant (P < 0.01) differences in the morphological traits of the two sexes with higher values recorded for the male in all traits examined except in PBW, which was insignificant (P > 0.05). Age had no significant influence (P > 0.05) on the body traits. The sheep weighed 26.92 ± 0.89 kg averagely and had averages of other body measurements to be: 71.74 ± 1.23, 40.52 ± 0.79, 27.73 ± 0.52, 60.72 ± 0.86, 59.61 ± 0.87, 58.87 ± 1.06 and 12.81 ± 0.23 cm for HG, NG, CD, HW, RH, BL and PBW, respectively. The product moments of correlation were positive and significant (P < 0.05, 0.01; r = 0.18–0.99) for all pairs of traits. The body traits were categorized mainly into two clusters with the first cluster comprising the HG, HW, RH and BL while NG, CD and PBW formed the second cluster. The grouping of the traits was slightly different in Factor analysis where two underlying principal components (PC) were extracted to discern the variance structure of the Djallonke sheep. The first principal component which consisted of CD, HW, RH, BL and PBW explained 61.26 percent and the second, 12.92 percent thereby giving a maximum of 74.17 percent generalized variance in body measurements. The traits loaded on the first principal component are closely associated with bone growth hence describing the general body size conformation while the traits (HG and NG) on the second component seem to describe only the thoracic region. It can be concluded that both the Hierarchical Cluster analysis and the Factor analysis grouped body traits similarly but the later is to be recommended because of the additional ability of indicating the amount of variation explained by the developed factors.

Résumé

Cette étude a adopté une approche multivariée pour décrire la structure corporelle des moutons Djallonke du Nord du Ghana et pour déterminer quelle méthode permet d'expliquer le mieux la variation observée dans la conformation corporelle. Le poids vif (PV) et une série de mesures corporelles linéaires, à savoir le périmètre thoracique (PT), le tour du cou (TC), la profondeur de la poitrine (PP), la hauteur au garrot (HG), la hauteur à la croupe (HC), la longueur du corps (LC) et la largeur de la tubérosité ischiatique (LTI), furent obtenus sur un total de 172 moutons âgés de 2 à 3 ans. Les effets fixes du sexe et de l'âge ont été analysés suivant un modèle GLM alors que la méthode du plus proche voisin de l'analyse hiérarchique a été utilisée pour regrouper les traits corporels dans des grappes. L'analyse factorielle en composantes principales, avec rotation selon la méthode Varimax des facteurs identifiés (ceci a été fait pour améliorer l'interprétabilité), a été employée pour décrire la variation observée dans les caractères corporels. L'analyse de la variance a décelé des différences significatives (P < 0.01), entre les deux sexes, dans les caractères morphologiques, avec les valeurs obtenues chez les mâles étant les plus élevées pour tous les traits sauf pour la LTI, pour laquelle pas de différences significatives ont été observées (P > 0.05). L'âge n'a pas eu d'effet significatif (P > 0.05) sur les caractères corporels. Les moutons ont pesé en moyenne 26.92 ± 0.89 kg et les valeurs moyennes des mesures corporelles ont été: 71.74 ± 1.23, 40.52 ± 0.79, 27.73 ± 0.52, 60.72 ± 0.86, 59.61 ± 0.87, 58.87 ± 1.06 et 12.81 ± 0.23 cm pour PT, TC, PP, HG, HC, LC et LTI, respectivement. Les coefficients de corrélation ont été positifs et significatifs (P < 0.05, 0.01; r = 0.18–0.99) pour toutes les paires de caractères. Les caractères corporels ont été regroupés principalement dans deux grappes. La première grappe a compris les mesures PT, HG, HC et LC alors que TC, PP et LTI ont constitué la deuxième grappe. Le regroupement des caractères a été légèrement différent avec l'analyse factorielle qui a extrait deux composantes principales sous-jacentes pour percevoir la structure de la variance des moutons Djallonke. La première composante principale, formée par PP, HG, HC, LC et LTI, a expliqué le 61.26 pour cent et la deuxième le 12.92 pour cent, donnant ainsi un maximum de 74.17 pour cent de variance généralisée dans les mesures corporelles. Les traits compris dans la première composante principale sont étroitement liés à la croissance des os, comme quoi ils peuvent être utilisés pour décrire la conformation générale du corps. Par contre, les traits de la deuxième composante principale (PT et TC) semblent décrire seulement la région thoracique. Il peut être conclu que l'analyse hiérarchique de regroupement et l'analyse factorielle ont classé les caractères corporels de manière semblable. Néanmoins, la deuxième méthode est retenue pour la capacité additionnelle à indiquer la quantité de variation expliquée par les facteurs révélés.

Resumen

En este estudio se adoptó un enfoque multivariante para describir la estructura corporal de las ovejas Djallonke del Norte de Ghana y para determinar qué método permite explicar mejor la variación en la conformación corporal. Se tomaron el peso vivo (PV) y una serie de medidas corporales lineales (la circunferencia torácica CT, la circunferencia del cuello CC, la profundidad del pecho PP, la altura a la cruz AC, la altura a la grupa AG, la longitud del cuerpo LC y la anchura de la tuberosidad isquiática ATI) en una muestra de 172 cabezas de ganado ovino, de edades comprendidas entre los dos y los tres años. Se analizaron los efectos fijos del sexo y la edad usando un modelo GLM mientras que se empleó el método del vecino más cercano del análisis jerárquico para agrupar los parámetros corporales en conglomerados. Se recurrió al análisis factorial de componentes principales para describir la variación en los rasgos corporales, siendo rotados, según el método Varimax, los factores identificados, lo cual se hizo con el fin de mejorar la interpretabilidad. El análisis de la varianza sacó a la luz diferencias significativas (P < 0.01), entre los dos sexos, en los rasgos morfológicos, siendo mayores en los machos los valores de todos los parámetros examinados, con la excepción de la ATI, para la cual no se dieron diferencias significativas (P > 0.05). La edad no tuvo un efecto significativo (P > 0.05) sobre los parámetros corporales. Los animales pesaron de media 26.92 ± 0.89 kg y los valores medios de las medidas corporales fueron: 71.74 ± 1.23, 40.52 ± 0.79, 27.73 ± 0.52, 60.72 ± 0.86, 59.61 ± 0.87, 58.87 ± 1.06 y 12.81 ± 0.23 cm para CT, CC, PP, AC, AG, LC y ATI, respectivamente. Los coeficientes de correlación fueron positivos y significativos (P < 0.05, 0.01; r = 0.18–0.99) para todos los pares de caracteres. Los parámetros corporales fueron agrupados principalmente en dos conglomerados. El primer conglomerado comprendió las medidas CT, AC, AG y LC mientras que CC, PP y ATI formaron el segundo conglomerado. La agrupación de los parámetros corporales fue ligeramente diferente en el análisis factorial en que se extrajeron dos componentes principales subyacentes para discernir la estructura de la varianza del ganado ovino Djallonke. El primer componente principal, formado por PP, AC, AG, LC y ATI, explicó el 61.26 por ciento y el segundo el 12.92 por ciento, dando así un máximo del 74.17 por ciento de varianza generalizada en las medidas corporales. Los parámetros comprendidos en el primer componente principal están estrechamente relacionados con el crecimiento de los huesos, de ahí que sirvan para describir la conformación general del cuerpo, mientras que las medidas CT y CC, del segundo componente, aparentemente sólo describen la región torácica. Se puede concluir que el análisis jerárquico de conglomerados y el análisis factorial agruparon los parámetros corporales de un modo similar. No obstante, se recomienda el segundo análisis por la capacidad adicional de indicar la cantidad de variabilidad explicada por los factores identificados.