Avlslære

Hvordan blir neste generasjon bedre enn den forrige? På Norsvinsenteret på Hamar finnes informasjon om 600 000 avlsdyr med data tilbake til 1985.
På bakgrunn av dette, beregnes det hver natt nye avlsverdier, noe som gjør at avlsbesetningene rekrutterer de beste purkene, avlsforskerne kan velge ut de beste rånene til teststasjonen og til slutt sørge for at de aller beste rånene blir satt inn på seminstasjonen. Så lenge alle delene i systemet fungerer som det skal, vil neste generasjon alltid bli litt bedre enn den forrige. Her under ”Avlslære” kan du lære mer om bakgrunnen for avlsarbeidet. Under finner du en «ordliste»:

Avlsmål
Et avlsmål angir retningen i avlsarbeidet. Det definerer hvilke egenskaper hos grisen vi ønsker å utvikle med avlen, og bestemmer hvor mye hver egenskap skal vektlegges.
Norsvins avlsmål er langsiktig og tar hensyn til framtidige behov. Avlsmålet revideres i takt med utviklingen i næringa, i takt med markedsendringer og forskningsmessig utvikling. Mange egenskaper inngår i Norsvins avlsmål. Egenskapene er inndelt i følgende grupper: produksjon, slaktekvalitet, kjøttkvalitet, kullstørrelse, reproduksjon, morsevne og styrke/helse. Norsvins avlsarbeid skal sikre en effektiv, frisk og robust gris som presterer i ulike produksjonsmiljøer, og som gir økt lønnsomhet til norske svineprodusenter. Avlsarbeidet skal sikre god kvalitet på sluttproduktet, og sist, men ikke minst, skal det bidra til etisk og bærekraftig produksjon. Alle disse behovene tas det hensyn til når de ulike egenskapene vektes i avlsmålet.

Avlsmetode
Moderne avlsarbeid skjer over store deler av verden på et utall av arter. Opplegget varierer fra art til art og fra land til land. De fleste seriøse avlsopplegg på gris baserer seg på et krysningsavlsopplegg. Hovedårsaken til dette er at grisen har forholdsvis god fruktbarhet, i hvert fall sammenlignet med tradisjonelle husdyrarter som for eksempel storfe og småfe.
I et krysningsavlsopplegg drives avlsarbeidet i små renavlspopulasjoner, mens den kommersielle produksjonen foregår basert på krysningsdyr. Egenskapene som vi ønsker å forbedre er enten moregenskaper eller slaktegrisegenskaper. Fordelen med et krysningsavlsopplegg er at vi kan differensiere avlsmålene for de ulike rasene. Vi skiller nemlig mellom morraser og farraser. Det som kjennetegner en morrase, er at rasen blir avlet for typiske moregenskaper som kullstørrelse, kullvekt, melkeproduksjon og god evne til å bli drektig, i tillegg til de tradisjonelle slaktegrisegenskapene. Morrasen kommer i hovedsak inn på morsiden hos slaktegrisen. For en farrase er ikke disse egenskapene så viktige ettersom en farrase kun kommer inn på farsiden hos slaktegrisen. Derfor er de andre egenskapene, som slaktekvalitet og kjøttkvalitet, opprioritert hos farrasen. Norsk landsvin avles i dag som en morrase, men fordi den tidligere ble avlet som en kombinasjonsrase hevder den seg fortsatt godt, også som farrase. I spesialiserte farraser trenger man ikke å ta hensyn til purkeegenskapene i særlig grad, derfor blir avlsmålet enklere og framgangen på de tradisjonelle slaktegrisegenskapene større. En annen viktig grunn for å velge et krysningsavlsopplegg er at det gir oss mulighet for å utnytte krysningsfrodigheten (også kalt heterosis) hos krysningsdyrene. Krysningsfrodighet fås når vi krysser sammen dyr som er lite beslektet. Avkommet blir da bedre enn gjennomsnittet av foreldrene. Dersom vi har tilgang til to morraser som er omtrent like gode, vil krysningsfrodigheten gjøre at krysningsdyret er et bedre produksjonsdyr enn renrasede mordyr. Tilsvarende effekt – selv om den ikke er like stor – vil vi også se for slaktegrisegenskapene når vi bruker en annen farrase enn morrase.

Avlsverdiberegning
Når vi skal selektere, ønsker vi å finne de dyrene som har de beste genene (genotypen). Disse dyrene vil vi skal bli foreldre til neste generasjon.
Vi kjenner imidlertid ikke genotypen til det enkelte dyr, bare hvordan det presterer, noe som er summen av miljøet og genene. Men som nevnt tidligere, utnytter vi all tilgjengelig informasjon (hvordan dyrene presterer og slektskapet mellom dem) for å bestemme avlsverdien til hvert enkelt dyr best mulig. Avlsverdien til et dyr er vårt beste mål på dyrets genotype og er beregnet ut fra dyrets egne prestasjoner og prestasjonene til alle kjente slektninger.

Arvbarhet
Når vi registrerer ulike egenskaper, ser vi at ulike dyr presterer ulikt. Vi avdekker variasjon – altså fenotypisk variasjon. Utfordringen er å finne ut hvor mye av denne variasjonen som skyldes genene og hvor mye som skyldes miljøet. Når vi avler dyr, er vi nemlig interessert i å finne de beste genene og sørge for at de bringes videre til neste generasjon.
Selv om vi gjør miljøet dyrene lever i mest mulig likt og justerer for kjente miljøfaktorer (som hvilken besetning dyret har vokst opp i), vil det for de fleste egenskaper fortsatt være ukjente miljøfaktorer som bestemmer det meste av forskjellene mellom dyr. Så selv om et dyr for eksempel når 100 kg ved 150 dager og et annet ved 140, kan vi ikke si sikkert hvilket av disse to dyrene som har de beste genene for tilvekst. Men, basert på de registrerte fenotypene (faktisk antall dager for å nå 100 kg) som er samlet inn, samt kjennskap til slektskapsforholdene mellom dyrene, går det an ved hjelp av avlsteorien å beregne hvor stor andel av den totale fenotypiske variasjonen som skyldes arv og hvor mye som skyldes miljø. Dette gir oss muligheten til å finne de dyrene som har gener som gjør dem i stand til å vokse raskere. Og nettopp de dyrene ønsker vi å bruke som foreldre til neste generasjon. Dermed vil vi få griser som i dette tilfellet vokser litt raskere for hver generasjon – gitt at miljøet ikke blir dårligere. Den andelen av variasjonen som skyldes genene sett i forhold til den totale variasjonen for en egenskap, betegner vi som egenskapens arvbarhet (h2). Arvbarheten varierer mellom 0 (all variasjon kommer av miljøet) og 1 (all variasjon kommer av genene). Tabellen under uttrykker arvbarheten for noen viktige egenskaper i svineavlen. Som tabellen viser er kjøttprosent mer arvelig enn kullstørrelse. Det gjør at vi enklere kan få rask framgang for kjøttprosent. For kullstørrelse er det vanskeligere å få en genetisk framgang, da denne egenskapen er lite arvelig. Husk også at det er en negativ sammenheng mellom flere egenskaper som kullstørrelse og tilvekst. Framgang for begge egenskapene samtidig blir ekstra komplisert, men ikke umulig. Sammenheng mellom egenskaper Registrerer vi to egenskaper samtidig for en rekke med dyr, vil vi kunne oppleve at egenskapene ikke opptrer uavhengig av hverandre – de samvarierer. For eksempel vil dyr som tidlig når en vekt på 100 kg, i gjennomsnitt ha lavere fôrforbruk enn dyr med høy alder v/100 kg. Denne samvariasjonen kaller vi en fenotypisk sammenheng. Den kan altså være påvirket av både gener og felles miljø. På samme måte som vi for en enkeltegenskap kan splitte opp den fenotypiske variasjonen i genetisk og miljømessig variasjon, kan vi splitte en fenotypisk sammenheng opp i genetiske sammenhenger og miljømessige sammenhenger. Sammenhengen mellom egenskaper kan være sterk eller svak. At egenskaper henger sammen, gjør avlsarbeidet mer komplisert. Vi vil altså påvirke flere egenskaper enn de vi avler direkte på. Noe av grunnen til at vi har brede avlsmål (avler for mange egenskaper samtidig) er nettopp at flere egenskaper samvarierer. Ofte vil det også være slik at det er en uønsket sammenheng mellom egenskaper. Da blir avlsarbeidet enda mer komplisert. Men heldigvis er det sånn at vi kan få framgang for to egenskaper som har en uønsket sammenheng. Det tar bare lenger tid. For selv om det er en uønsket sammenheng er den sjelden fullstendig. Det vil derfor alltid være mulig å finne dyr som kan være gode for begge egenskapene, men jo sterkere uønsket sammenheng det er, jo vanskeligere blir det. Hva påvirker dyrs prestasjoner? Mye påvirker et dyrs prestasjoner. Genene er kun én del. Ytre miljøfaktorer (her vist ved noen miljøeffekter) påvirker ofte et dyrs prestasjoner i langt større grad. For å finne de dyra med best gener, må vi samle informasjon både fra dyret selv og slektninger. På den måten finner vi også hvor mye miljøet påvirker og hvor mye genene bestemmer. Jo høyere arvbarheten er, jo enklere er det å forbedre egenskapen gjennom avl.

Arv og miljø
Fenotype, genotype og miljø
Tilveksten (alder ved 100 kg), som registreres ved unggrismåling, kaller vi dyrenes fenotype for tilvekst. Fenotype er altså det vi kan observere. I avlsarbeidet registrerer vi dyrenes fenotyper for en lang rekke egenskaper, blant de viktigste er tilvekst, fôrforbruk, kjøttprosent, kullstørrelse og dødelighet. Totalt registrerer vi i avlsarbeidet på gris langt over 100 forskjellige egenskaper! Et dyrs fenotype er påvirket både av arvelige faktorer (altså genene) og miljømessige faktorer (alt som ikke er bestemt av genene). Sammenhengen kan uttrykkes med en enkel formel: P = G + E P = dyrets fenotype eller observerbare prestasjon for en gitt egenskap. G = dyrets genotype (arveanlegg) for samme egenskap, dvs. hvordan genene uttrykkes i et gjennomsnittlig miljø E = det miljøet som vi tilbyr grisen slik at den kan få mulighet til å uttrykke egenskapen, for eksempel røkter, fôring, helsestatus, lys, ventilasjon, innredningstype, årstid osv.

Biologisk bakgrunn
Grunnlaget for alt avlsarbeid er at alle egenskaper er mer eller mindre arvelige og kunnskapen om hvordan egenskapene nedarves fra foreldre til avkom.
De arveanleggene som et individ har, kalles gener. Genene ligger lokaliserte på trådlignende legemer, kromosomer. Kromosomene opptrer alltid i par, et avkom mottar alltid ett sett kromosomer fra mor og ett sett kromosomer fra far. Halvparten av genene kommer dermed fra far, og den andre halvparten fra mor. Ettersom det varierer hvilken halvpart av genene for en gitt egenskap som overføres til kjønnscellene for hver gang, vil avkom fra samme foreldre bli ulike. De fleste egenskaper bestemmes av et stort antall gener. Og ettersom det gjerne er mange gener, ja ofte ufattelig mange, som ligger bak en egenskap, vil det samtidig være ulike kombinasjoner som dannes hver gang to kjønnsceller smelter sammen for å gi et nytt avkom. Alle avkommene vil derfor få varierende anlegg, eksempelvis for en egenskap som høyde – som nettopp bestemmes av mange gener. Ikke to blir like. Men, dersom et høyt par får mange barn – la oss tenke oss 10 barn – samtidig med at også et lavt par får 10 barn, ja da ser vi effekten av genene. Barna til det høye paret vil være høyere i snitt enn barna til det lave paret. Ved å bruke dyr i avlen som har anlegg for de egenskapene vi er ute etter, vil vi endre gjennomsnittet i ønsket retning. Kvalitative og kvantitative egenskaper Vi skiller mellom kvantitative og kvalitative egenskaper. Kvantitative egenskaper bestemmes av et stort antall gener. Disse egenskapene fordeler seg – fra liten til stor, fra tung til lett osv. Høyde kan tjene som eksempel på en kvantitativ egenskap. Veldig mange egenskaper styres nettopp av et stort antall gener og da blir også antall mulige utfall svært stort. Et annet eksempel på en kvantitativ egenskap er tilvekst målt som alder v/100 kg. Denne egenskapen blir registrert ved unggrismåling i foredlingsbesetningene. Kvalitative egenskaper styres av ett eller et fåtall arveanlegg. Fordi det er så få arveanlegg involvert, blir mulige synlige utfall svært begrenset. Eksempler på dette er øyenfarge (brun eller blå) eller blodtype (A, B, AB eller 0).