Skal analysere moregenskaper ved hjelp av kunstig intelligens

Norsvin har fått innvilget et nytt forskningsprosjekt som skal gå over fire år med tittelen “Økt spedgrisoverlevelse realisert gjennom bruk av KI-teknologi”. 
Del dette innlegget:

Spedgrisoverlevelse er en viktig egenskap for bonden både økonomisk, men også ut fra et dyrevelferdsmessig perspektiv. I 2022 var gjennomsnittlig spedgrisdødelighet frem til avvenning på 12 %, hvilket betyr at det er muligheter for å redusere denne ytterligere.

Viktige faktor som påvirker spedgrisoverlevelse er purkas eksteriør og bevegelse sammen med morsatferd i fødebingen både rundt grising, men også videre ut i laktasjonen. Denne typen egenskaper er lavarvbare og måles ofte manuelt av personer. Dette øker sannsynligheten for subjektivitet og høye kostnader knyttet til registrering for genetiske studier.  

– Modeller for å detektere nye egenskaper skal utvikles basert på video og audiodata fra fødebingen. På den måten kan vi fange opp nye egenskaper knyttet til morsevne med høyere presisjon, objektivt og automatisert. Dette vil kunne forbedre arvbarheten og bidra til økt genetisk fremgang for egenskapene og økt spedgrisoverlevelse.

Lyd og bilde fra fødeavdelingen

Ved å inkludere lyd I tillegg til bilde har Norsvin også mulighet til å fange opp egenskaper som er knyttet til purkas kommunikasjon med grisungene, og grisungenes kommunikasjon med purka. Dette gjør at kompleksiteten i egenskapene blir høyere og vi kan forstå mer om vokal kommunikasjon mellom mor og avkom.

De spesifikke egenskapene som skal undersøkes i prosjektet skal velges ut basert på litteraturstudie som ser etter relevante egenskaper ved purka som bidrar til økt spedgrisoverlevelse. Dette vil typisk være eksteriøregenskaper som gir funksjonelle dyr med god bevegelse og holdbarhet, sammen med egenskaper knyttet til grising, som redebyggingsatferd og grisingsforløp. Når egenskapene er definert, modellene er utviklet og det er gjort registreringer for et tilstrekkelig antall dyr, skal genetiske analyser av disse egenskapene gjøres for å se hvor stor genetisk variasjon som finnes i egenskapen.

Skal potensielt inn i avlsprogrammet

Gjennom prosjektet skal det også undersøkes genetiske sammenhenger til andre egenskaper i avlsmålet og undersøkes om nye egenskaper er aktuelle å implementere i Norsvins avlsprogram for å direkte forbedre spedgrisoverlevelse og dyrevelferden i spedgrisperioden.   

I prosjektet “Økt spedgrisoverlevelse realisert gjennom bruk av KI-teknologi” skal Norsvin gjøre detaljerte registreringer av egenskaper knyttet til purkas morsevne. Dette er komplekse egenskaper hvor veldig mange faktorer spiller inn. Målet er bedre presisjon på registreringer og et enda bedre avlsarbeid.
Oppstart 2024

I prosjektet skal Norsvin primært samarbeide med forskere fra Norsk Regnesentral (NR.no). De har erfaring med metodene som skal benyttes for å analysere lyd og video samtidig. Totalt budsjett er 9,7 millioner kroner, hvorav halvparten av kostnadene er finansiert gjennom Forskningsmidlene for jordbruk og matindustri (FFL/JA). Prosjektet, som har fått forkortelsen survAIv, starter opp i 2024 og avsluttes i 2027.

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.