Parametri genetici per stime basate sulle immagini dei tratti conformazionali delle zampe e arti dei suini

Gli obiettivi di questo studio erano sviluppare e valutare un nuovo algoritmo per l'estrazione di immagini di tratti conformazionali strutturali e stimare le componenti di varianza tra conformazione scheletrica, crescita e tratti di ritenzione della mandria.

Materiali e Metodi: Una telecamera Intel RealSense D435i è stata utilizzata per ottenere immagini RGB con vista laterale sinistra su singoli suini Duroc di razza pura (n = 846) a 156 giorni di età. I ​​fotogrammi sono stati selezionati da un valutatore di suini addestrato quando la zampa anteriore sinistra (n = 1056), la zampa posteriore sinistra (n = 888) o entrambe le zampe sinistre (n = 728) erano presenti nel campo visivo e i rispettivi cuscinetti plantari dalla punta al tallone erano a contatto con il terreno. Le immagini selezionate sono state elaborate tramite l'algoritmo di segmentazione delle immagini di Apple Inc. per estrarre il suino dallo sfondo. Le immagini segmentate del suino sono state quindi elaborate tramite un nuovo algoritmo sviluppato in questo studio. L'algoritmo ha identificato la zampa e stimato 21 tratti conformazionali scheletrici da ciascuna zampa. Sono stati aggiunti passaggi per l'intervento dell'utente per aiutare l'algoritmo a identificare quali zampe fossero presenti e la posizione generale di ciascuna zampa, al fine di aumentare l'accuratezza dell'identificazione delle zampe e dell'acquisizione dei tratti.

Risultati: L'algoritmo ha identificato correttamente almeno una zampa anteriore e una posteriore da un'immagine rispettivamente per il 99,9% e il 98,0% dei suini. Le stime di ereditabilità variavano da 0,01 a 0,33 per tutti i tratti conformazionali, con il termine quadratico per la curvatura del lato anteriore della zampa anteriore e l'altezza della zampa posteriore che presentavano l'ereditabilità più elevata per ciascuna posizione (h2 = 0,33 e 0,30, rispettivamente). Le correlazioni genetiche tra i tratti conformazionali dei piedi e delle zampe dell'immagine e i tratti produttivi (aumento medio giornaliero di accrescimento, peso al giorno di età ed efficienza alimentare di finissaggio) variavano da -0,37 a 0,19. I verri rimasti nella mandria riproduttiva per più di 200 giorni tendevano (P = 0,08) ad avere una maggiore curvatura della zampa anteriore e una minore (P = 0,07) angolarità tra il punto medio del piede e il punto anteriore del pastorale e presentavano una distanza significativamente (P = 0,03) inferiore tra il pastorale e la parte superiore della spalla rispetto a quelli rimossi prima di 200 giorni. Le scrofette rimaste nella mandria riproduttiva per più di 200 giorni tendevano (P = 0,08) ad avere una minore curvatura della zampa posteriore.

Conclusioni: Lo studio attuale presenta un algoritmo che estrae nuovi tratti conformazionali strutturali oggettivi e riporta i corrispondenti parametri genetici e fenotipici.