Reducing losses of fattening pigs due to Haemorrhagic Intestinal Syndrome (HIS)

• Forschungsstelle: BLW
• Projektnummer: 20.15

Schlüsselwörter (Deutsch)

Mastschweine, Hausschweinrasse, Züchtung auf Krankheitsresistenz

Schlüsselwörter (Englisch)

Fattening pigs, Domestic pig breed, Breeding for disease resistance

Schlüsselwörter (Französisch)

Porcs d'engraissement, race de porc domestique, sélection pour la résistance aux maladies

Schlüsselwörter (Italienisch)

Suini da ingrasso, Razza suina domestica, Allevamento per la resistenza alle malattie

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Rund 25'000 Schweizer Mastschweine verenden jährlich aufgrund des Hämorrhagischen Intestinalsyndrom (HIS). Die Erkrankung manifestiert sich in einer schmerhaften Darmtorsion. Die Anfälligkeit gegenüber HIS wird durch genetische und Umweltfaktoren determiniert. In einer vorläufigen Studie konnten wir zeigen, dass Mastschweine, die von PREMO Ebern abstammen, eine besonders hohe Anfälligkeit gegenüber HIS haben. Um das Auftreten von HIS in Schweizer Mastschweinebeständen zu minimieren und Risikofaktoren für das Auftreten des HIS zu identifizieren, schlagen wir ein inter- und transdisziplinäres Forschungsprojekt vor. Um die genetische Ursache für das Auftreten von HIS zu untersuchen, werden wir eine Stichprobe von 1000 betroffenen und 500 unbetroffenen Kontrolltieren zusammenstellen. Mit modernsten Sequenzieransätzen typisieren wir rund 25 Millionen Sequenzvarianten in dieser Kohorte. In Fall-/Kontroll-Studien werden wir Genomeregionen aufspüren, die an der Anfälligkeit gegenüber HIS beteiligt sind. Eine genombasierte Vorhersage der HIS Anfälligkeit wird in der PREMO Population etabliert, um Eber zu identifizieren, deren Nachkommen weniger anfällig gegenüber HIS sind. Unser Vorhaben ist eng mit einem Gesuch abgestimmt (das zeitgleich beim BLV eingegeben wurde), das Umweltfaktoren untersucht, die ursächlich für das Auftreten des HIS sind. Die Ergebnisse beider Projekte werden schlussendlich integriert, um Selektions- und Beratungstools zu entwickeln, die die HIS Inzidenz reduzieren sollen. Auf diese Weise werden Werkzeuge geschaffen, die kurz- und langfristig die Tiergesundheit und Wirtschaftlichkeit in Schweizer Mastschweinebetrieben verbessern.

Kurzbeschreibung (Englisch)

The Haemorrhagic Intestinal Syndrome (HIS) causes 25’000 pig losses in Swiss fattening farms every year. The disorder manifests in a painful torsion of the small intestine. Susceptibility to HIS depends on environmental and genetic risk factors. Our preliminary research indicated that fattening pigs sired by PREMO boars are particularly susceptible to the fatal disorder. In order to reduce the incidence of HIS in Swiss fattening farms, we propose an inter- and transdisciplinary research endeavor to investigate risk factors contributing to HIS. To characterize the genetic background of HIS, we will establish a mapping cohort of 1000 affected and 500 healthy pigs.
Using state-of-the-art methods, we will genotype more than 25 million sequence variants in the mapping cohort. Case/control studies will reveal sequence variants and genomic regions that are associated with the incidence of HIS. Genome-based prediction of HIS incidence will be implemented in the PREMO sire line to identify boars that are less likely to produce pigs that are susceptible to developing the disorder. Our research endeavor is connected to a project (submitted to the BLV) that aims at investigating environmental risk factors predisposing to HIS. Results of both projects will be integrated in selection and consulting tools to reduce the incidence of HIS, thus providing means to improve animal health and the economics of Swiss fattening farms in the short and long term.

Abstract (Englisch)

The porcine haemorrhagic bowel syndrome (HBS) is a multifactorial disease causing fatal gastrointestinal disturbances and sudden death in fattening pigs. HBS is the leading cause of deaths during fattening in Swiss pigs, with unclear etiology. Recent findings suggest a potential genetic predisposition. Pigs sired by a Swiss Large White (SLW) line appear more prone to HBS. We conduct genomewide screens for HBS between cases and controls to investigate potential genetic factors for the disease in Swiss fattening pigs.

Our study included 1,036 HBS cases and 4,080 controls with whole-genome sequencing variants. Variant positions were determined according to the current porcine reference assembly or a HiFibased SLW haplotype assembly which we constructed using trio-binning. Association tests were conducted with up to 15.46 million variants in three mapping cohorts consisting of purebred animals from SLW sire and dam lines, or crosses between these two parental lines. The statistical model applied for the GWAS accounted for animal relatedness, population structure, and an imbalanced case/control ratio. No sequence variants significantly associated with HBS were identified, regardless of the cohort analysed.

The lack of genetic associations despite a large sample size suggests that susceptibility to HBS in the studied SLW population is not due to large effect variants but may be influenced by many small effect genetic variants, in addition to environmental and management factors.