Video og maskinlæring:

Adferd som egenskap i avlsprogrammet

I prosjektet «Genes2behave» måler Norsvin adferdsegenskaper hos gris som påvirker dyrevelferden, produksjonseffektiviteten og produktkvaliteten. Målet er å implementere slike egenskaper i avlsprogrammene for landsvin og duroc. 

Del dette innlegget:

Identifikasjon av relevante egenskaper 
I første del av prosjektet identifiseres relevante egenskaper knyttet til adferd som kan brukes i avlsarbeidet. Prosjektet har et godt samarbeid med professor Inger Lise Andersen fra NMBU som bidrar med kunnskap om blant annet velferdsindikatorer som kan bidra til å velge ut spesifikke atferder. Relevante egenskaper kan være knyttet til både positiv og negativ atferd. 

IT-infrastruktur 
En viktig del av prosjektet er å bygge en god struktur og dataflyt for å ta i bruk slike egenskaper fra video. Prosjektet skal legge grunnlag for effektiv lagring av data/video og prediksjon av atferd fra video. Dette er viktig for å kunne digitalisere hele prosessen fra video til seleksjon; utvelgelse av dyr basert på adferd. 

Målet er at de norske rasene skal være rolige, sosiale og velfungerende i bingen.

Genetiske analyser 
Etter hvert som nye fenotyper (målbare egenskaper) for grisens adferd blir registrert, skal prosjektet beregne genetiske parametre for de nye egenskapene for å undersøke hvorvidt disse er arvelige eller ikke. I tillegg vil Norsvin se på genetiske sammenhenger til andre økonomisk viktige egenskaper i avlsmålet som for eksempel holdbarhet, dødelighet, robusthet, reproduksjon og produksjon. Informasjonen om atferd skal også brukes til å optimalisere genetiske modeller. Alle dyrene vil bli genotypet og det skal identifiseres mulige QTL’er knyttet til de nye atferdsegenskapene. QTL er forkortelse for “Quantitative Trait Loci” og defineres som et område på kromosomet med effekt på en kvantitativ egenskap. 

Sy alt sammen 
Mot slutten av prosjektet er målet å sy alt arbeidet sammen for å lage en komplett struktur som henter inn bilder, lagrer dem effektivt, og predikerer atferdsegenskaper som deretter er tilgjengelig i Norsvins databaser for bruk i avlsprogrammene. 

Disse jobber med prosjektet Genes2behave. Bak fra venstre: Thinh Pham (NTNU Gjøvik), Signe Lovise Thingnes (Norsvin), Kevin Mikkelsen (Norsvin), Rune Sagevik (Norsvin). Midtre fra venstre: Christopher Coello (Norsvin), Faouzi Alaya Cheikh (NTNU Gjøvik), Øyvind Nordbø (Norsvin), Kristine Hov Martinsen (Norsvin). Foran fra venstre: Mohib Ullah (NTNU Gjøvik) og Keita Mamadou (NTNU Gjøvik). 

Prosjektet “Genes2behave” kan bli en viktig bidragsyter til å bedre dyrevelferden og produktiviteten i norsk svineproduksjon, men også styrke Norsvins avlsprogram og konkurransekraft på det internasjonale markedet. Målet er at de norske rasene skal være rolige, sosiale og velfungerende i bingen. Uønsket atferd som aggresjon og halebiting skal minimaliseres. 

Prosjekt Genes2behave

  • Måling av atferdsegenskaper hos gris som påvirker dyrevelferden, produksjonseffektiviteten og produktkvaliteten. 
  • Målet er å implementere slike egenskaper i avlsprogrammene for landsvin og duroc. 
  • Prosjektet er tverrfaglig samarbeid mellom Norsvin, NMBU og NTNU. Norsvin er prosjekteier.
  • Finansiert av Norges forskningsråd.
  • Varighet: 4 år, avsluttes i 2025. 
Avl for redusert rånesmak

Androstenon og skatol er begge arvelige komponenter, så avl for lavere nivåer av rånesmak i grisene er mulig og er en langsiktig løsning på rånesmaksproblematikken. Rånesmak er nå implementert i avlsmålet til norsk landsvin og duroc.

Grunnene til at dette ikke har blitt gjort tidligere, er usikkerhet rundt hvordan en seleksjon vil påvirke reproduksjonsegenskaper samt mangel på tilfredsstillende målemetoder.

Androstenon

Androstenon er et feromon som produseres i testikkel i samme biokjemiske reaksjonsvei som testosteron og østrogen. Androstenon fraktes med blod til spyttkjertlene der det fungerer som et duftstoff som bidrar til å aktivere stårefleksen hos purka. Det er dog et fettløselig steroid og for høy produksjon og/eller for dårlig nedbryting fører til at androstenon lagres i fettvev. For høye nivåer i fett gir rånesmak. Nivå av androstenon er sterkt påvirket av genetiske faktorer. 

Skatol

Skatol er et metabolsk produkt av aminosyren tryptofan som absorberes fra tarm og brytes ned i lever. Nivå av skatol er også påvirket av genetikk, men kan til en viss grad reguleres av miljømessige faktorer. Skatol er ett betydelig større problem hos råner enn hos purker fordi androstenon hemmer nedbryting av skatol slik at det lagres i fettvev.  

Innsamling av data

I prosjektet BoarPPM ble det tatt prøver av nedskjærte halvsøsken til avlsrånene, og androstenon og skatol på disse ble analysert ved hormonlaboratoriet på NMBU Adamstuen. Dette gir sikre målinger på rånesmak som kan brukes i beregning av arvegrader og korrelasjoner til andre egenskaper. 

Videre har det vært ett annet prosjekt, finansiert av Innovasjon Norge, der vi testet den sensoriske (lukt-test) metoden «Human Nose Score». Denne er betydelig mindre nøyaktig enn kjemiske analyser og er heller ikke objektiv, men den er billig og kjapp og har gitt verdifulle fenotyper til bruk i avlsarbeidet. 

Resultater

Både egne analyser og andre publiserte studier konkluderer med at det ikke er noen store negative genetiske korrelasjoner til andre egenskaper ved seleksjon for lavere rånesmak. Med fenotypene innsamlet i prosjektene som grunnlag, har rånesmak derfor blitt implementert i avlsmålene for landsvin og duroc. For øyeblikket tas det kjemiske målinger på et utvalg av slektninger til avlsrånene for å sikre oppdaterte fenotyper. Selv uten direkte registreringer på avlsrånene så forventer vi en reduksjon i nivået av rånesmak framover ved hjelp av genetisk seleksjon. 

Suksess i Nederland

I Nederland har Topigs Norsvin hatt stor suksess med avl for lavere rånesmak og har iløpet av de siste ti årene klart å redusere nivå av rånesmak med over 50 prosent i sine raser. 

Noe av årsaken til denne suksessen ligger i at de har brukt fettbiopsier fra avlsrånene for å sikre målinger til effektiv avl. Dette har imidlertid så langt ikke vært tillatt i Norge.