Improved laying hen breeding selection using sensor technology and data analysis to improve welfare for cage-free systems

• Research unit: FSVO
• Project number: 2.23.04

Key words (German)

Tierschutz, Wohlergehen, Genetik, Tiergesundheit

Key words (English)

Health, Welfare, Genomic Analysis, Structural Equation Modelling, Copy Number Variation,

Short description (German)

Aktuelle Zuchtprogramme für Legehennen verwenden Gruppen von weniger als 50 Tieren, was zu Verhaltens- und Tierschutzproblemen (z.B. Zehenpicken, Brustbeinbrüchen, etc.) beitragen kann; Probleme, welche von Schweizer Produzenten und anderen Nutzern käfigfreier Haltungssysteme beobachtet werden. Die vorgeschlagene Arbeit wird eine bestehende Arbeit erweitern, die große Gruppen in Volierenhaltung verwendet, um mithilfe von fortschrittlicher Sensortechnologie gewünschte Gesundheits- und Verhaltensmerkmale zu identifizieren, indem eingesetzt wird, welche für um die Zuchtauswahl direkt genutzt werden können. Die beantragte Finanzierung wird eine gezielte Auswahl von Merkmalen unter Verwendung genomischer Methoden (Genome Wide Association Study und Kausalitätsmodellierung) zusätzlich zu der bereits geplanten Quantifizierung der Bewegungs- und Standortmuster der Tiere ermöglichen. Gesundheitsparameter (z.B. Bein-/Fußballengesundheit, Knochenbrüche) werden zu fünf Zeitpunkten an 150 Fokustieren beurteilt. Von allen Tieren wird im Alter von 25 und 40 Wochen Blut für eine genetische Analyse entnommen, um Wohlbefinden und Gesundheit mit genomischen Daten in Verbindung zu bringen. Unsere Ergebnisse werden sowohl für die zugrundeliegende in diesem Zusammenhang relevante Grundlagenforschung als auch für methodische Entwicklungen in der Zuchtselektion von Bedeutung sein.

Short description (English)

Current breeding programs for laying hens use groups of less than 50 animals which contribute to behavioral and welfare problems (e.g., toe pecking, keel fractures, etc.) experienced by Swiss producers and other users of cage-free systems. The proposed work will expand an existing effort using large groups in aviary housing to identify desired health and behaviour phenotypes by employing advanced sensor technology to directly inform breeding selection. Requested funding will allow for targeted trait selection using genomic methods (Genome Wide Association Study and causation modeling) in addition to already planned quantification of animal movement and location patterns. Health and welfare traits (e.g., leg/footpad health, bone fracture) will be assessed at five time points for 150 focal animals. Blood will be collected from all animals at 25 and 40 weeks of age for genetic analysis to relate welfare and health to genomic data. Our results will be significant in the underlying fundamental work, as well as methodological developments in breeding selection.

Project aims (English)

Our project builds on funded experiments using a special genetic formation of Dekalb White hens that will be housed in large, cage-free groups. Planned work will identify desired phenotypes of health and behaviour through advanced sensor technology and directly inform the breeding selection of commercial Dekalb White birds. The current proposal serves to expand our planned selection process and allow for specific regions of genetic material associated with desired health and welfare phenotypes to be identified by Genome Wide Association Study (GWAS) and causation modelling. Findings will allow breeding stock to be directly assessed for relevant genetic material, expediting the selection process.