Runs of homozygosity brukt på fjordhestpopulasjonene i Norge og Sverige

The project will establish a model for calculation of relationship within and between various Fjord Horse populations (by use of nose swabs to collect DNA), as basis for calculation of future international breeding values by use of BLUP. The establishment of the model is founded on utilizing data from breeding animals of the Fjord breed in Norway and in Sweden.

Prosjektet vil etablere en modell for slektskapsberegning mellom ulike Fjordhestpopulasjoner basert på DNA (via nesesvabere til å samle DNA), som grunnlag for fremtidig avlsverdiberegning over landegrenser og populasjoner ved hjelp av BLUP. Modelletableringen baserer seg på å utnytte data på avlsdyr av Fjordhest i Norge og i Sveige.

Norge er opprinnelseslandet til fjordhesten, men flere små populasjoner av fjordhest over hele verden utgjør til sammen en ganske stor populasjon. Et viktig mål er derfor å utvikle en internasjonal database, som muliggjør utvikling av internasjonal BLUP-evaluering og utveksling av genetisk informasjon mellom subpopulasjonene. Det er helt nødvendig å utnytte genomisk informasjon til dette, og prosjektets mål var å utforske mulighetene dette gir. Populasjonene er ulikt berørt av importerte individer, noe som resulterer i en høyere effektiv populasjonsstørrelse hos svensk fjordhest, sammenliknet med den norske. Samtidig er den svenske populasjonen sterkt influert av norske importer. De to valgte metodene for beregning av genetisk variasjon viser lav sammenheng til tross for at estimatene av effektiv populasjonsstørrelse peker i samme retning. Metoden med observert homozygoti er følsom for antall records, og gir et behov for å utvide med en tredje metode som utnytter koblingsulikevekt.

Fjordhesten og dens bruksområder har i løpet av noen tiår gått fra å være arbeidshest i skog- og landbruk til å være en sports- og fritidshest, og møter samtidig hard konkurranse fra importerte og spesialiserte raser i denne delen av markedet. Den norske populasjonen av fjordhest anses for å utgjøre opprinnelsen til rasen, men det finnes flere små populasjoner av fjordhest i ulike land rundt omkring i verden, som nedstammer fra Norge og som til sammen utgjør en betydelig større populasjon enn den norske populasjonen alene. Det har imidlertid aldri blitt initiert en internasjonal organisering av avl på fjordhest, utover uforpliktende samarbeid gjennom Fjord Horse International (FHI). For å kunne forvalte den verdensomspennende populasjonen av fjordhest vil det være nødvendig med utvikling av et mer forpliktende samarbeid, med felles avlsmål og en felles database som gir mulighet for å systematisere avlsarbeidet.

Den største utfordringen rundt utvikling av felles database er at identifikasjonssystemene er ulikt i de ulike populasjonene. Det blir derfor nærmest en umulig oppgave å beregne slektskap mellom ulike populasjoner, men også innen populasjon. Praksis med import er også svært ulik mellom land, og i opphavslandet Norge er mindre enn 1% dyr registrert med annet opphavsland enn Norge. Til sammenlikning har Sverige sin stamtavle over fjordhest over 30% dyr med annet opphavsland enn Sverige, hvorav 17% kommer fra Norge og 13% kommer fra Danmark.

Ved å benytte informasjon basert på Single Nucleotide Polymorphisms (SNP’er) har man i dag mulighet til å beregne slektskap og genetisk variasjon på et helt annet presisjonsnivå enn hva man kan ved bruk av informasjon basert på stamtavler. Gjennom prosjektet samlet vi inn blodprøver fra totalt 468 fjordhester, hvorav 336 prøver ble chippet (233 norske og 103 svenske). Ved en gjennomgang av stamtavlene til forsøksdyra fant vi at både norsk og svensk populasjon har ganske komplette stamtavler i 8-10 generasjoner, men at opplysninger om fødselsår er langt mer mangelfullt i den svenske populasjonen sammenliknet med den norske. Gjennomsnittlig innavlsnivå (F) basert på stamtavleinformasjon ligger et par prosent lavere i den svenske populasjonen (F = 5,1%) sammenliknet med den norske (F = 7,6%), men den høye andelen dyr med annet opprinnelsesland i Sverige tilsier at dette er fornuftig.

Generasjonsintervallet (L) sier noe om gjennomsnittlig alder på foreldrene når avkom som velges til bruk i avl blir født. Generasjonsintervallet i stamtavla til de norske forsøksdyra (L = 9,08) var betydelig kortere enn på svensk side (L = 11,60). Et langt generasjonsintervall kan si noe om varigheten på prosessen rundt utvalg av avlsdyr, men det kan også si noe om hvor lenge dyra står i avl. Vi er derfor opptatt av at generasjonsintervallet ikke skal bli unødvendig langt, og på norsk fjordhest har dette blitt fokusert på gjennom å få brukt mange, unge hingster i avl.

Gjennom beregning av genetisk variasjon basert både på informasjon fra stamtavler og gjennom informasjon fra genetiske markører (SNP’er) fant vi ganske overensstemmende tall på norsk side, mens det på svensk side var noe mer sprik mellom de to metodene. Det må legges til at antallet testdyr kun er halvparten på svensk side, og resultatene synliggjorde at bruk av genetiske markører også er følsomt for lite data, noe som ga et stort utfallsrom på effektiv populasjonsstørrelse, som vi bruker som et mål på genetisk variasjon. Effektiv populasjonsstørrelse tilsvarer det antallet dyr i en ideell populasjon (blant annet ingen seleksjon, migrasjon eller mutasjon) som må til for å oppnå samme genetiske variasjon man har i den virkelige populasjonen. Hos norsk fjordhest fant vi en effektiv populasjonsstørrelse på 76 (stamtavle) og 83 (genetiske markører), mens hos svensk fjordhest fant vi 246 (stamtavle) og 147 (genetiske markører).

Når vi så på sammenhengen mellom innavlskoeffisienter basert på stamtavler og de basert på genetiske markører, fant vi at denne ikke var veldig høy og tilsvarer en korrelasjonskoeffisient på 0,5 (norsk side) eller 0,4 (svensk side). Dette sier oss at de to størrelsene ikke er helt sammenliknbare, og at det sannsynlig er andre ting som påvirker innavlskoeffisienten basert på genetiske markører enn innavlskoeffisienten basert på stamtavleinformasjon. Det var betydelig mindre feil heftet ved de norske beregningene, hvor antallet testdyr var over dobbelt så høyt som på svensk side. Usikkerheten knyttet til beregningene avdekket et behov for å utvide metoden ved bruk av koblingsulikevekt. På denne måten får vi også bedre utnyttet de kostbare dataene med genetiske markører, men dette arbeidet vil komme som egen publikasjon etter prosjektslutt.