于 兰 华 彦 王晓晨 吴晓宇 樊翠平 王碧霄 姜广顺

(东北林业大学野生动物资源学院，哈尔滨，150040)

獭兔与大耳白兔毛纤维的形态计量学鉴别

于 兰#华 彦#王晓晨 吴晓宇 樊翠平 王碧霄 姜广顺*

(东北林业大学野生动物资源学院，哈尔滨，150040)

獭兔皮和大耳白兔皮是毛皮市场中最为常见的制裘和毛皮辅料原料之一，尤其是獭兔皮由于其质优价廉、用途广泛深受商家和消费者的喜爱。大耳白兔是以肉用为主，皮用为辅的一种家兔品种，其毛皮质量、市场价格与獭兔皮差距较大。由于獭兔与大耳白兔均为欧洲穴兔驯化而来的不同家兔品种，被毛特征具有较高的相似度，尤其皮张经过剪针等特殊工艺处理后，两者的宏观特征难以识别。本文通过对獭兔和大耳白兔针毛与绒毛的毛长度、毛细度、髓质细度、髓质指数、单位长度内毛鳞片数量等10个毛纤维数量化指标进行测定，建立最优判别函数，运用针毛和绒毛的显微数量化特征得到2个品种的正确回判率为89.5%和76.9%，对“剪针”处理的样本的判别为79.2%。该方法不仅可以有效地对獭兔皮和大耳白兔皮具有较高的正确回判率，同时为基于毛发形态对亲缘关系较近的物种的鉴别提供了科学参考。

獭兔皮；大耳白兔皮；毛发；数量化特征；判别分析

獭兔(Oryctolaguscuniculus)，在分类上属兔形目(Lagomorpha)、兔科(Leporidae)、穴兔属，是由普通大耳白兔的突变种培育而成的一种典型的皮用兔。獭兔毛皮特点可以概括为：短、偏细、密度高且牢固[1]，是制裘价值较高的毛皮产品[2-3]。大耳白兔是以中国白兔为基础，经过选育而成的以肉用为主[4]，皮用为辅的品种，被毛较于獭兔主要特点为针毛长，毛粗，针绒毛比例高，毛密度低、易脱落，制裘价值较低，常作为帽条袖口等辅料[5]。由于獭兔皮价格是大耳白兔皮的3～4倍，直接或通过对被毛经过剪针、熨烫等工艺处理后，二者宏观特征方面如：毛长相同、毛细度肉眼无法区分、色泽经化工制染后易改变、质感近似等，加大了鉴别难度。因此以大耳白兔皮替代獭兔皮，以次充好的事件常有发生。在毛纤维检验工作实践中，由于獭兔与大耳白兔为同一物种经过人工培育而形成不同品种[6]，被毛的宏观特征具有一定的相似度[7]，尤其皮张经过特殊工艺处理后(将大耳白兔针毛剪平)，即使使用分子生物学方法，由于两个品种均来源于同一物种，遗传分化不明显，分子水平的鉴定方法具有一定困难，尤其对鞣制加工后的皮张，利用分子生物学技术更加难以实现。因此，建立一种简便快捷，准确性高，对送检样本损伤小的检验方法在纤维检验工作中具有重要的现实意义，同时也为基于被毛形态特征对近缘种进行检验鉴定，以及食肉动物的食性分析等工作奠定技术基础。

1 材料与方法

1.1 实验材料

采集獭兔和大耳白兔冬季毛皮样本各10份，分别随机选取每个个体的颈部、背中部、臀部、腹中部等4个部位的直针毛和绒毛各20根。

1.2 实验方法

1.2.1 毛光镜样本的制备

将选取的皮样放入烧杯煮沸1 h。分别选择直针毛和绒毛，用尖镊子使毛完整地从皮肤中拔出，放入小烧杯中。将毛置于脱脂液(由乙醚和95%的乙醇按体积比为1︰1组成)脱脂20 min。毛样本脱脂后的毛置于蒸馏水中清洗。将清洗后的毛置于无水乙醇中脱水5 min。将经过上述处理过的毛放到2～3 mm厚的透明的无色有机载玻片上，用铁夹将其上下各置无机玻璃载玻片，放到110～120℃的恒温烘箱中加热2 h。待玻璃片冷却后，取下铁夹及无机载玻片，用透明胶带将整根毛粘起并平行贴与距毛鳞片印痕下方1～2 mm处，即制成毛的鳞片压模片和髓质花纹片。

1.2.2 毛数量化指标的定义与测量

通过毛的鳞片压模片和髓质花纹片测定以下指标。

(1)毛长度(X1)测量

以钢直尺测量毛根至毛尖的全长为毛长度(mm)。

(2)最大毛细度(X2)测量

用显微测微尺测量毛最粗处(毛头)的直径(μm)。

(3)最小毛细度(X3)测量

用显微测微尺测量毛干最细处(毛根)的直径(μm)。

(4)单位长度内鳞片游离缘数量(X4)测量

测量毛最粗部位50 μm纵向长度内的鳞片游离缘数量(个)。

(5)髓质细度(X5)测量

用显微测微尺测量最粗处髓质的直径(μm)。

(6)髓质指数(X6)的计算

(7)各类型鳞片长度

用显微测微尺对一根毛表面不同类型鳞片的长度进行测量。一根毛由多种鳞片类型和中间的过渡段组成。本文采用以下标准定义这一指标：

L/W=R

当L/W>1/3×R，且相邻5个鳞片比值均大于1/3×R，则该处为类型鳞片的终止端，起始端亦是如此。

当L/W<1/3×R，且相邻5个鳞片比值均小于1/3×R，则该处为类型鳞片的终止端，起始端亦是如此。

其中L为鳞片长，W为鳞片宽，测量该鳞片初端至终端间的距离即为该鳞片类型的长度。

本研究共选取了4种獭兔和大耳白兔典型的鳞片类型[8-9]，从毛尖到毛根的分别为：冠状型(X7)、扁平型(X8)、瓣状型(X9)、类扁平型(X10)。

1.2.3 数据统计与处理

利用SPSS17.0 for Windows软件包对数据进行统计分析。通过Kolmogorov-Smirnov分别对各被毛数量化指标的正态性分布和方差齐性进行检验。以上述指标为因变量，品种为自变量，进行独立样本t检验，分别比较獭兔和大耳白兔针毛和绒毛各指标的差异。

分别运用一般判别分析和逐步判别法分别对獭兔和大耳白兔的针毛和绒毛进行判别分析(Discriminant Analysis)，遴选优良指标；同时为了检验被“剪针”工艺处理后对判别模型的影响，去除与“剪针”工艺相关的变量后再进行判别分析，得到相应的正确回判率，进而比较判别方法的有效性。

2 结果

2.1 獭兔与大耳白兔针毛数量化特征比较

对獭兔和大耳白兔针毛10个指标的均值、标准误差、变异系数和峰度系数进行对比(表1)，2个兔品种的各项针毛数量化特征均存在重叠，各指标均有较高的变异系数。大耳白兔除单位长度内鳞片游离缘数量(X4=17.79个/50 μm)小于大耳白兔(X4=20.44个/50 μm)外，其他9项指标均值大耳白兔均高于獭兔，各指标差异性极显著(P<0.01)。

2.2 獭兔与大耳白兔绒毛数量化特征比较

对獭兔和大耳白兔绒毛9个指标的均值、标准误差、变异系数和Kurtosis系数进行对比(表2)。2个兔品种的各项绒毛数量化特征均存在重叠，与针毛相比，大耳白兔与獭兔的绒毛各数量化特征相似度更高，两者髓质指数未存在显著差异(P=0.37)，冠状型鳞片长度和瓣状型鳞片长度两者存在显著差异(P<0.05)，其余各指标存在极显著差异(P<0.01)。

2.3 基于被毛数量化特征对两个兔品种的判别分析

2.3.1 利用针毛特征的判别分析

运用一般判别分析对大耳白兔和獭兔针毛10个形态学指标运用逐步判别法共遴选了5个有效判别变量，正确回判率为89.5%，判别函数如下：

Y=1.175×X1-0.279×X4+ 1.446×X6+1.750×X7+0.054×X8-0.621

其中：X1为毛长度；X4为单位长度内鳞片游离缘数量；X6为髓质指数；X7为冠状型鳞片长度；X8为扁平型鳞片长度。

表1 大耳白兔和獭兔针毛形态计量学特征的比较

Tab.1 The comparison results of guard hair between white rabbit and rex rabbit

表2 大耳白兔和獭兔绒毛形态计量学特征的比较

Tab.2 The comparison results of under hair between white rabbit and rex rabbit

2.3.2 经过“剪针”工艺处理后的判别分析

“剪针”后剩余6个有效变量分别为：X3最小毛细度，X4为单位长度内鳞片游离缘数量，X5为髓质细度，X6为髓质指数，X9为瓣状型，X10为类扁平型，运用逐步判别分析，正确回判率为79.2%，判别函数如下：

Y=0.417×X3-2.343×X6-0.098×X9-2.410×X10-4.272

2.3.3 利用绒毛特征的判别分析

利用逐步判别法对大耳白兔和獭兔绒毛的9个形态学指标进行判别分析，正确回判率为：76.9%，判别函数如下：

Y=0.665×X1-0.074×X2+ 0.156×X3-0.102×X9+ 8.179×X10-2.756

其中：X1为毛长度；X2为最大毛细度；X3为最小毛细度；X9为瓣状型鳞片长度；X10为类扁平型鳞片长度。

3 讨论

3.1 毛纤维数量化特征在物种鉴定的可行性

毛纤维作为形态学检材有易获取与保存，目标物稳定等特点，广泛地应用在法医学和动物学等研究领域[10]。毛是哺乳动物皮肤的衍生物，毛纤维由最外层的鳞片层、中间的皮质层和最内层的髓质层按照同心圆结构组成[11]，结束生长的毛纤维的上述结构在毛的整个生长周期内具有相对稳定性[12]，即使被剪针等工艺处理后，剩余部分的毛鳞片的形态及所占比例、单位长度内鳞片排列密集程度、髓质的形态与发达程度、毛根无髓段长度等显微结构不会发生变化[13]，根据动物毛纤维的长度、细度、毛鳞片和毛髓质等形态指标进行种类鉴别具有科学性和可操作性[14-17]。

在“目”、“科”以上的分类界元，由于适应性进化的作用，在毛纤维的鳞片形态和髓质花纹特征均有明显的区别，例如：鼬科(Mustelidae)和犬科(Canidae)。但由于獭兔和大耳白兔具有较近的亲缘关系，仅用单一指标难以达到物种鉴别的目的[18-21]。通过表1和表2可见，尽管除大耳白兔和獭兔的绒毛的髓质指数这一指标外，其余的数量化指标均存在显著差异，但通过变异系数和峰度系数可知，两者之间毛的数量化特征存在很大程度上重叠。因此，只有在建立多个数量化指标的前提下，才能获得较高的正确回判率。

3.2 毛的种类的选取和毛纤维数量化特征

本文分别选择了针毛和绒毛2种毛类型进行判别，利用针毛数量化特征的正确回判率较高，为89.5%，相对利用绒毛的正确回判率仅有76.9%，较低。说明针毛遴选后的指标对物种鉴别的有效性较高，排序依次为冠状型鳞片长度、髓质指数、毛长度、扁平型鳞片长度、单位长度内鳞片游离缘数量。因此针毛是利用毛纤维特征进行物种鉴别的首选。虽然在市场大耳白兔通过“剪针”或“拔针”等工艺的处理，完整的针毛难以获得，尽管如此，在毛皮产品的边缘通常还有完整针毛的残留。

在利用动物的粪便进行食性分析的过程中，由于毛发样本经过消化道的作用，在粪样中往往难以获得完整的针毛，如：鹿科动物的粗毛，由于较脆，易断，完整的针毛无法获得时，选取针毛的其他数量化特征，亦能获得较高的正确回判率。本文针对“剪针”处理后样本，剩余6个有效数量化指标，达到了79.2%的正确回判率，遴选后得到的最小毛细度、瓣状型、髓质指数、类扁平型4种指标，减少指标数量，降低测量难度，大大提高了物种鉴别的效率。

毛纤维的数量化特征可分为绝对指标(如：毛长度)和相对指标(如：髓质指数)，通过表1、表2各数量化指标的变异系数可见，毛的数量化特征的绝对指标较相对指标的数据波动性高，绝对指标的变异系数大部分都超过0.30，因此在定义毛纤维数量化指标的过程中，可以尽量使用相对指标从而提高判别准确率[22]。

4 结论

大耳白兔和獭兔毛纤维特征存在很大程度的重叠，利用针毛纤维数量化特征建立判别函数能对大耳白兔和獭兔有效地进行鉴别，获得了较高的正确回判率(89.5%)，选到最优指标为冠状型鳞片长度、髓质指数、毛长度、扁平型鳞片长度、单位长度内鳞片游离缘数量。即使针对 “剪针”处理的样本，正确回判率依然达到79.2%，并得到有效性较高的指标：最小毛细度、瓣状型、髓质指数和类扁平型。这种基于毛发形态的数量化特征，对于物种鉴定，尤其是亲缘关系较近的物种的鉴别提供了参考。

[1] 孙丹红，苟秉琼，黄育珍.獭兔皮的组织结构研究[J].皮革科学与工程，2000，10(1)：5-11.

[2] 张伟，景松岩.毛皮学[M].2版.哈尔滨：东北林业大学出版社，2002.

[3] Fu X C，Wen B，Wang P，et al.Influences of sulphur-amino acids on growth and hair coat development of rex rabbits[J].Chinese Journal of Animal Nutrition，2013，25(4)：761-767.

[4] De B C，Wiseman J.Nutrition of the rabbit [M].2nd ed.UK：CPI Antony Rowe Ltd，2010.

[5] 王世成，王清吉，苏振渝，等.法系獭兔数量性状遗传参数估计[J].中国养兔杂志，2001(1)：15-17.

[6] 韩章莲，何新改.如何选择兔的品种[J].河南畜牧兽医，2007，28(4)：36-36.

[7] Westgate G E，Botchkareva N V，Tobin D J.The biology of hair diversity[J].International Journal of Cosmetic Science，2013，35(4)：329-336.

[8] Srettabunjpng S，Patompakdeesakul P，Limawongpranee S.Relative studies between hair index，hair area，and medullary index with age and sex in thai scalp hair [J].Forensic Science International，2016，267：196-203.

[9] Kshirsagar S V，Singh B，Fulari S P.Comparative study of human and animal hair in relation with diameter and medullary index[J].Indian Journal of Forensic Medicine and Pathology，2009，2(3)：105-108.

[10] 孙英英，沈敏.固相微萃取技术在毛发药物分析中的应用[J].中国司法鉴定，2010(3)：27-32，51.

[11] Bernard B A.Hair biology：an update[J].International Journal of Cosmetic Science，2002，24(1)：13-16.

[12] 张伟，徐艳春.毛发微观结构研究的回顾与展望[J].兽类学报，2003，23(4)：339-344.

[13] 张伟.刍议毛的鳞片类型与哺乳动物识别的关系[J].东北林业大学学报，1994，22(3)：121-123.

[14] Guo T F，Wang X R，Niu C.Microscopic structure of rabbit hair[J].Agricultural Science&Technology，2012，13(12)：2585-2588，2606.

[15] Yang X G，Yan J，Wang J，et al.Micromorphology structure of rabbit hair[J].Journal of China Textile University，1989，15(6)：126-134.

[16] Zheng W H，Zhao S J，Zhuang J，et al.On rabbit fiber morphology structure[J].Journal of Textile Research，1994，15(9)：402-404.

[17] Zhang Y.On rabbit fiber structure characteristics[J].Chinese Journal of Rabbit Farming，2011(4)：26-29.

[18] 杨卫珍，张毅，管瑜.兔毛纤维的髓质结构特征[J].天津工业大学学报，2014，33(2)：32-35.

[19] Li W H，Wu J P.Study on microstructure of animal fiber of marmot，musk-rat，steppe cat，yellow thorted marten and stoat marten[J].Chinese Journal of Animal and Veterinary Sciences，2011，42(7)：994-999.

[20] Zhao M.Primary discussion on identification characteristics of carnivorous animal hair[D].Shanghai：Huadong Normal University，2001：19-21.

[21] 王健胜，高雅琴，郭天芬，等.3种兔毛的部分显微形态学特征及分析比较[J].湖北农业科学，2010，49(8)：1915-1917.

[22] Sato H，Matsuda H，Kubota S，et al.Statistical comparison of dog and cat guard hairs using numerical morphology [J].Forensic Science International，2006，158(2/3)：94-103.

Morphometric Discrimination Between Rex and White Rabbit Fur Yu Lan#

Hua Yan#Wang Xiaochen Wu Xiaoyu Fan Cuiping Wang Bixiao Jiang Guangshun*

(College of Wildlife Resources，Northeast Forestry University，Harbin，150040，China)

The fur of rex rabbit and white rabbit are common raw materials in manufacture of fur garments and accessories of cloth in the fur industry.Rex rabbit is preferred by merchants and consumers because of its high quality，competitive price，and versatility.In contrast，white rabbit is mainly used for meat production，the quality and price of white rabbit fur is much lower than that of rex rabbit.However，their pelage traits are similar because of their close genetic relationship.Both species were developed from European rabbits(Oryctolaguscuniculus).It is difficult to identify breeds of rabbit by macroscopic characteristics of pelage，especially when fur has been trimmed.In this study，we measured 10 quantitative indexes of hair including hair length，maximum hair width，hair width at root，hair medulla width，the number of scales in 50 μm of hair length，the length of scales and calculated medulla index.We established the optimal discriminant function based on these measurements． Discrimination accuracy for guard hair and under hair were 89. 5% and 76. 9% respectively，the discrimination accuracy of the trimmed pelage was 79. 2%． This method enables accurate discrimination between rex rabbit fur and white rabbit fur， and provides a scientific reference for the identification of the species with relatively closed genetic relationship based on the hair morphological features．

Rex rabbit fur；White rabbit fur；Hair；Quantitative characteristics；Discriminant analysis

2016-12-15

修回日期：2017-02-17

发表日期：2017-08-10

TS102.3+15

A

2310-1490(2017)03-386-05

国家林业局珍稀濒危物种调查监管项目(20120504)；东北林业大学大学生创新性实验计划项目资助(201210225105)

于兰，女，25岁，硕士研究生；主要从事毛皮学研究。E-mail：yulanblue@163.com

华彦，男，38岁，副教授，硕士生导师；主要从事兽类学和毛发形态学研究。E-mail：wildlife530@163.com

*通讯作者：姜广顺， E-mail：jgshun@126.com