10 år med genomisk seleksjon i avlsarbeidet

I 10 år har genomisk seleksjon stått sentralt i Norsvins avlsarbeid. Men hva er egentlig genomisk seleksjon? Og hvilke resultater har metoden gitt?

Bildet Forskjeller innad i kull: Når DNA-informasjonen inkluderes justeres avlsverdiene, og det blir allerede tidlig i grisens liv forskjell i verdier, -også mellom kullsøsken (Foto: Norsvin).

Marte H. Evju, kommunkasjonsrådgiver i Norsvin

I 2001 ble genomisk seleksjon lansert, en ny avlsmetode som raskt ble det heteste temaet innen husdyravlen. En forsker som har hatt stor betydning i utviklingen av metoden er Theo Meuwissen, professor ved Norges Miljø- og Biovitenskapelige Universitet (NMBU) på Ås. Det lå mye forskning bak, og mange praktiske utfordringer måtte løses før metodikken kunne implementeres. I januar 2014 fikk Norsvin genomisk seleksjon på plass i avlsarbeidet – som en av de første svineavlsorganisasjonene i verden.

ANSVARLIG FOR GENOTYPING: Hanne Hamland er forsker i Norsvin, og jobber med genotyping, dvs. analyse av DNA fra øreprøver fra avlsgrisene. Hanne jobber på lab på NMBU og er ansvarlig for hele prøveflyten for de norske prøvene, fra øremerkebestilling fram til genotyperesultater er sendt til avlsverdiberegning. Foto: Morten Knudsen

Hva er genomisk seleksjon?
Genomisk seleksjon betyr at en velger avlsdyr ut fra genombaserte avlsverdier, det vil si avlsverdier som er beregnet ut fra informasjon om dyrets DNA/genom.

Litt mer om genom, DNA og gener:

Genom er en celles totale mengde av DNA.
Svinegenomet består av 19 kromosompar (inkludert kjønnskromosomer).
Kromosomene består av milliarder av baser, paret sammen to og to i lange DNA-tråder. Lengre, karakteristiske strekninger av basepar som f.eks. koder for ulike proteiner, og i svinegenomet finner vi cirka 30.000 gener.
Det er baseparene som inneholder selve koden for hvordan dyret utvikler seg. Alle individer har ulike varianter av disse basene på spesifikke posisjoner i genomet, og det er disse ulike genetiske variantene som til sammen bestemmer hvordan det genetiske potensialet til dyret er.

CHIP: Slike chip’er benyttes ved genotyping. De bestemmer genetiske varianter for 25 000 ulike lokasjoner i grisens genom. Det går 96 prøver på en chip, og opptil åtte chip-er kjøres samtidig. Prosedyren tar fire dager (Foto: Norsvin).

Hvilke resultater kan vi se av genomisk seleksjon ute i fjøset?
På gårdsnivå kan man tydelig se effekten av genomisk seleksjon. Siden 2014 ser vi blant annet:

Økt tilvekst for duroc (250 gram per dag).
Flere avvente grisunger hos landsvin (1,5 grisunger mer). Det skyldes i stor grad sikrere og bedre seleksjon for spedgrisoverlevelse.
Økt antall spener for landsvin, slik at hver grisunge får en egen spene.
Antall kull per purke har økt hos landsvin, siden holdbarhet er noe av det som nå kan avles på med større sikkerhet.
Redusert forekomst av bogsår hos landsvin.

Forskningssjef Eli Grindflek i Topigs Norsvin har vært sentral i utviklingen av genomisk seleksjon som metode i Norsvin, og tilpasninger til det praktiske avlsarbeidet.

– Fremgangen vi ser på gårdsnivå er resultat av mange faktorer, som miljø i fjøset og fôring, men mye kan tilskrives økt genetisk potensial hos dyret, sier Grindflek.

Hva er genotyping?

For å finne ut hvilke genetiske varianter de ulike dyrene har må vi genotype dem. Det gjør vi ved å isolere DNA fra en liten bit av øret til grisen for deretter å bestemme de ulike genetiske variantene.

Ved genotyping i Norsvin benyttes en chip som bestemmer 25.000 av de variantene vi er interesserte i, og de er valgt ut fordi de best beskriver den genetiske variasjonen over hele genomet på våre raser i Norsvin og Topigs Norsvin.

Hvordan benytter Norsvin genomisk selsksjon?

Øreprøve: I avlsbesetningene, både duroc- og landsvinbesetninger, tas det vevsprøver av grisene etter fødsel. Denne vevsprøvetakingen gjøres av besetningseier og skjer ved bruk av spesielle øremerker. Samtidig som øremerket settes inn havner det en liten vevsprøve fra øret i et oppbevaringsrør.
Isoleres DNA: Vevsprøvene sendes til et laboratorium, Biobanken på Hamar, hvor DNA isoleres fra prøvene. Isolere betyr å «hente ut». Nå er prøvene klare for genotyping!
Genotyping: Skjer enten i NMBUs lokaler på Ås, eller i utenlandsk laboratorium. Selve lab-prosedyren tar fire dager.
Finner slektskap: Med genotyping kan vi beregne genomisk slektskap mellom dyr mer nøyaktig. En kan for eksempel finne at noen helsøsken har 60 prosent felles DNA mens andre har 40 prosent.
Sikrere avlsverdi: Det at vi finner det nøyaktige genetiske slektskapet mellom dyrene gjør at vi får en betydelig sikrere avlsverdi med genotyping enn i det tidligere slektskapsbaserte avlsarbeidet. Sikkerheten på avlsverdiene øker med så mye som 40 til 50 prosent, avhengig av type egenskap. Det muliggjør en tilsvarende økning i genetisk framgang.
Bestemmer inntak avråner: Når DNA-informasjonen inkluderes i avlsverdiene blir det mulig å differensiere mellom griser også i samme kull. Dette er viktig for utvelgelsen av de beste rånene i kullet, til råneteststasjonen Norsvin Delta.
Hvilke purker skal beholdes? Også for purkene i avlsbesetningene er resultatene av genotypingen viktig. Sikrere slektskap gir utslag i avlsverdien, og differensiering også blant kullsøsken.
Viktig for vanskelige egenskaper: Siden genomisk seleksjon har ført til såpass stor økning i sikkerheten kan vanskeligere egenskaper vektlegges mer, uten at framgangen reduseres for andre egenskaper. Eksempler på dette er egenskaper knyttet til robusthet og helse, som det etter oppstarten med genomisk seleksjon har vært mulig å få langt bedre framgang på.

SENTRALE: Hanne Hamland og Eli Grindflek på laboratoriet på NMBU. Begge har de vært sentrale i utviklingen av genomisk seleksjon som et sentralt verktøy i Norsvins avlsarbeid (Foto: Norsvin).