JP4838651B2 - 仔牛の雌雄産み分け方法、授精時期表示装置 - Google Patents

Description

本発明は仔牛の雌雄を産み分ける技術に関する。

雌牛の分娩間隔の短縮化や仔牛増産のために、雌牛の発情時期の判別は重要であり、雌牛の歩数を計測・集計し、発情の開始時期を判断する技術が実用化されている。例えば、下記公知文献により、発情開始時刻を検出し、妊娠可能期間を把握して効率的な授精が行なわれている。
特開２００３−３２５０７７

しかしながら、例えば乳牛の場合、雄の仔牛を出産するよりも雌の仔牛を出産する方が価値が高く、逆に、和牛の場合は、雌の仔牛を出産するよりも雄の仔牛を出産した方が価値が高い。このような背景に従い、妊娠率を向上させる技術に加え、望みの性別の仔牛を出産させることができる産み分け技術の開発が求められている。

上記課題を解決するため、発情開始時期から早い時間に人工授精を行い雌の子牛を得、遅い時間に人工授精を行い雄の仔牛を得る仔牛の雌雄産み分け方法において、雌牛毎に歩数計を装着し、該歩数計により雌牛毎の歩数を計測し、計測された歩数を用いて、下式（１）により発情開始時刻を推定し、式（１）が成立したときの直近測定期間Ｔ ₀ の測定終了時刻を該雌牛の発情開始時刻とし、該発情開始推定時刻から起算して、該雌牛に雌の仔牛を妊娠させたい場合は、該雌牛の推定発情開始時刻からの経過時間が７〜１１時間の間に少なくとも１回人工授精させ、該雌牛に雄の仔牛を妊娠させたい場合は、該雌牛の推定発情開始時刻からの経過時間が１６〜２１時間の間に少なくとも１回人工授精させる方法である。
Ｒ≦（ｘ ₀ ／ｙ）／（Ｓ／ｔ）…（１）
（但し：Ｒ＝３、（ｘ ₀ ／ｙ）＝直近単位時間当たりの歩数、ｙ＝直近測定期間Ｔ ₀ の長さ、ｘ ₀ ＝直近測定期間Ｔ ₀ の歩数、（Ｓ／ｔ）＝所定時間ｔ内の単位時間当たりの歩数（基準歩数）、ｔ＝過去の一時期の起算時刻からの所定時間、Ｓ＝所定時間ｔ内の合計歩数。）
また、本発明は、前記各雌牛毎に、歩数の測定を毎日、同時刻に同一時間行い、前記式（１）の基準歩数（Ｓ／ｔ）に代えて、直近測定期間Ｔ ₀ よりも過去のＮ個の一定測定期間Ｔ ₁ 〜Ｔ _N の合計測定期間Ｔの合計基準歩数（Ｓ／Ｎ）を用い、該合計基準歩数（Ｓ／Ｎ）を式（２）により算出し、前記式（１）が少なくとも３個の測定期間連続して成立した最初の測定期間の終了測定時刻を発情開始時刻と推定する仔牛の雌雄産み分け方法である。
Ｓ／Ｎ＝（ｘ ₁ ＋ｘ ₂ ＋……ｘ _N ）／Ｎ…（２）
（但し：（Ｓ／Ｎ）＝連続するＮ個の測定期間の合計基準歩数、Ｎ＝連続する測定期間の個数、Ｓ＝連続するＮ個の一定測定期間（Ｔ ₁ ＋Ｔ ₂ ＋……Ｔ _N ）の合計歩数、（ｘ ₁ ＋ｘ ₂ ＋……ｘ _N ）＝Ｎ個の各一定測定期間（Ｔ ₁ ＋Ｔ ₂ ＋……Ｔ _N ）に対応する歩数。）
また、本発明は、測定期間のＮ個の数を一定に設定し、該数のうち、古い測定期間から順次削除して新しい測定期間に置換する移動平均値を用いて、複数の合計基準歩数（Ｓ／Ｎ）を算出する仔牛の雌雄産み分け方法である。
また、本発明は、雌牛に装着される歩数計と、コンピュータを含む集計装置とを備え、該歩数計は、雌牛の歩行を検知する歩行判別装置と、歩行判別装置が検知した歩数を一の測定期間毎に積算する制御装置を有し、該集計装置は、一定期間の歩数の集計値を歩数計から無線を介して受け、コンピュータに雌牛の個体識別番号毎に記憶するように構成され、発情開始時刻を式（１）に基づき算出して推定し、該発情開始推定時刻とともに、該推定時刻から起算して、７〜１１時間の範囲内を雌の仔牛を得るのに適した授精期間とし、１６〜２１時間の範囲内を雄の仔牛を得るのに適した授精期間として、それぞれ表示する受精時期表示装置である。
Ｒ≦（ｘ ₀ ／ｙ）／（Ｓ／ｔ）…（１）
（但し：Ｒ＝３、（ｘ ₀ ／ｙ）＝直近単位時間当たりの歩数、ｙ＝直近測定期間Ｔ ₀ の長さ、ｘ ₀ ＝直近測定期間Ｔ ₀ の歩数、（Ｓ／ｔ）＝所定時間ｔ内の単位時間当たりの歩数（基準歩数）、ｔ＝過去の一時期の起算時刻からの所定時間、Ｓ＝所定時間ｔ内の合計歩数。）
また、本発明は、式（１）の基準歩数（Ｓ／ｔ）に代えて、下式（２）のＮ個の測定期間の合計基準歩数（Ｓ／Ｎ）を用い、式（１）により発情開始時刻を算出、推定する授精時期表示装置である。
Ｓ／Ｎ＝（ｘ ₁ ＋ｘ ₂ ＋……ｘ _N ）／Ｎ…（２）
（但し：（Ｓ／Ｎ）＝連続するＮ個の測定期間の合計基準歩数、Ｎ＝連続する測定期間の個数、Ｓ＝連続するＮ個の一定測定期間（Ｔ ₁ ＋Ｔ ₂ ＋……Ｔ _N ）の合計歩数、（ｘ ₁ ＋ｘ ₂ ＋……ｘ _N ）＝Ｎ個の各一定測定期間（Ｔ ₁ ＋Ｔ ₂ ＋……Ｔ _N ）に対応する歩数。）

本発明は上記のように構成されており、発情開始時刻から人工授精を行なった時刻までの時間と生まれた仔牛の雌雄の結果から創作された発明である。

本発明では、通常人工授精に代え、交尾によって仔牛を授精させてもよいが、人工授精の場合は、精子は注入器によって子宮頚管内に注入される(直腸膣法)ため、精子が卵子に到達するまでの時間は、人工授精の方が交尾の場合よりも３時間程短い。

従って、交尾によって授精させる場合は、雌牛の発情開始時刻からの経過時間は３時間早く設定する必要があり、交尾の場合、発情開始時刻から４時間以上８時間経過するまでに少なくとも１回交尾させ、雄の仔牛を妊娠させたい場合は、発情開始時刻から１３時間以上１８時間経過するまでに少なくとも１回交尾させるようにすればいよい。

雌雄産み分けが可能になり、価値の高い仔牛が獲られる。

図１の符号１０は、本発明の仔牛産み分け方法を実施するために用いられる発情時期検出装置を示している。
この発情時期検出装置１０は、集計装置２０と歩数計３０を有している。

集計装置２０は、屋内に配置されたコンピュータ２１と、屋外に配置された通信装置２３とを有しており、通信装置２３とコンピュータ２１とは有線接続によって、信号の送受信ができるように構成されている。通信装置２３にはアンテナ２２が接続されており、後述するように、このアンテナ２２を介して歩数計３０と通信装置２３とが信号の送受信をできるように構成されている。

歩数計３０は、ベルト等によって家畜の雌牛８の脚に装着されている。歩数計３０は、首に装着することもできる。歩数計３０のベルトには筺体が取りつけられており、該筺体の内部には、歩行判別装置３１と、制御装置３２と、時計３３と、アンテナ３４と、バッテリー３５とが配置されている。歩行判別装置３１、制御装置３２、時計３３はバッテリー３５が供給する電力によって動作する。

雌牛８が歩数計３０を装着して歩行している場合、歩数計３０に振動が加わるから、歩行判別装置３１は、その振動によって雌牛８の歩行を検出し、一歩歩行する毎に制御装置３２に信号を出力し、制御装置３２が歩数を積算する。

制御装置３２には、測定開始時刻と測定終了時刻の組合せから成る測定期間が一日のうちに複数個設定されており、一の測定期間の測定終了時刻は次の測定期間の測定開始時刻と一致するようにされ、一日２４時間が連続して歩数測定されるように構成されている。

なお、測定期間は、測定開始時刻と測定終了時刻の両方が設定される場合に限定されるものではなく、測定期間が連続している場合は、例えば、各測定期間の測定開始時刻を設定し、次の測定期間の測定開始時刻で、前の測定期間の測定を終了させるように設定してもよい。また、一日の最初の測定開始時刻と各測定期間の測定時間を設定し、一日２４時間測定するようにしてもよい。

制御装置３２は、歩行判別装置３１から入力されるデータに基づいて雌牛８の歩数を測定しており、時計３３から入力される信号に基づいて予め設定された測定開始時刻で積算を開始し、測定終了時刻で積算を終了してその数値を記憶し、次の測定期間の積算を開始するように構成されている。

各歩数計３０の制御装置３２の内部には、歩数計３０同士を相互に区別する識別番号がそれぞれ記憶されている。
一の測定期間の測定が終了すると、その測定期間の間に積算された歩数は、歩数データとして、識別番号と共に歩数計３０内のアンテナ３４から送信される。
一の測定期間の測定が終了し、次の測定期間の積算が開始されるとき、ゼロから積算が開始される。

なお、歩数計３０から歩数データの送信が行なわれる時刻は制御装置３２内に予め設定されており、時計３３から入力される時刻が設定された時刻になったときだけ、制御装置３２内の送信回路に電力が投入され、計測結果が送信されるように構成されている。送信時刻は、測定期間の測定終了時刻に設定しておき、一測定期間の歩数の積算が終了すると直ちに送信するようにしてもよいし、送信時刻を測定終了時刻とは異なる他の時刻に設定してもよい。この場合、複数の家畜相互間で異なる時刻に送信されるようにしてもよい。
歩数計３０は、送信データが集計装置２０に受信されたことが確認されるまで積算値を再送信するように設定することができる。

いずれにしろ、一測定期間の歩数の集計値が集計装置２０のアンテナ２２を介して通信装置２３によって受信されると、受信したデータは、識別番号と測定期間の測定時刻と対応付けて、コンピュータ２１の記憶装置内に記憶される。

雌牛８の個体は識別番号によって管理されており、識別番号が分かれば受信データがどの雌牛８の歩数であるか判別できるので、コンピュータ２１の記憶装置内では、歩数データは雌牛毎に時刻と対応付けて記憶されている。

発情開始時刻の検出方法について説明する。
現在までに測定が終了している測定期間のうち、現在に最も近い直近測定期間Ｔ₀の歩数をｘ₀、直近測定期間Ｔ₀の長さをｙ時間とすると、単位時間当たりの歩数である直近歩数はｘ₀／ｙである。
過去の一時刻を起算時刻とし、起算時刻から所定時間ｔ内の合計歩数をＳとすると、所定時間ｔ内の単位時間当たりの歩数である基準歩数の値はＳ／ｔである。

本発明では直近歩数ｘ₀／ｙと、基準歩数Ｓ／ｔを比較し、予め設定された基準値Ｒとの間で、下記(１)式、
Ｒ ≦ (ｘ₀／ｙ)／(Ｓ／ｔ) …(１)
が成立したとき、直近測定期間Ｔ₀の測定終了時刻を発情開始時刻と判断するように設定されている。Ｒは、飼育場所や牛の種類によって値が異なるが、Ｒは“３”程度に設定すると正確に検出できる場合が多い。

次に、過去の計測に基づく単位時間当たりの基準歩数Ｓ／ｔを求めるための時間ｔは、連続するＮ個の測定期間の合計時間に設定することができる。
例えば、歩数の計測が毎日同時刻に同一時間だけ行なわれている場合、直近測定期間Ｔ₀よりも過去の一測定期間を起算測定期間Ｔ₁とし、起算測定期間Ｔ₁を含み、起算測定期間Ｔ₁よりも過去の連続したＮ個の測定期間Ｔ₁〜Ｔ_Nの合計時間を、基準歩数Ｓ／ｔを求めるための時間ｔとすることができる。

本発明では、特に、起算測定期間Ｔ₁が、直近測定期間Ｔ₀の測定終了時刻と同時刻の前日の時刻を測定終了時刻とする測定期間に設定されている。従って、合計歩数Ｓは、その起算測定期間Ｔ₁を含み、起算測定期間Ｔ₁よりも過去の連続したＮ個の測定期間Ｔ₁〜Ｔ_Nの歩数ｘ₁〜ｘ_Nの合計値である。

歩数の計測が毎日同時刻に同一時間だけ行なわれている場合、一測定期間を単位時間とすると、単位時間当たりの直近歩数の値はｘ₀に等しく、単位時間当たりの基準歩数Ａ(＝Ｓ／ｔ)は下記(２)式によって算出される。
Ａ＝Ｓ／Ｎ＝(ｘ₁＋ｘ₂＋……＋ｘ_N)／Ｎ …(２)
例えば、毎日毎時００分毎に一時間ずつ測定が行なわれる場合、一測定期間は一時間である。直近測定時刻Ｔ₀の測定終了時刻が４月１日午前３時００分であったとし、Ｎ＝３６０にすると、３月３１日午前２：００を測定開始時刻、同日午前３時００分を測定終了時刻とする起算測定期間Ｔ₁から、３月１６日午前３：００を測定開始時刻、同日午前４：００を測定終了時刻とする期間Ｔ₃₆₀までの期間の歩数の合計値が合計歩数Ｓとなる。

なお、同時刻に測定が行なわれず、前日に、測定終了時刻が直近測定期間Ｔ₀と同時刻の測定期間が無い場合、起算測定期間Ｔ₁は、直近測定期間Ｔ₀の測定終了時刻に最も近い測定終了時刻を有する測定期間に設定すればよい。

歩数の測定が進行し、測定が終了した測定期間が増えると、Ｎ個の測定期間の内容は、最も古い測定期間の歩数が廃棄され、新しい直近歩数を計測した測定期間の測定開始時刻と同時刻の前日の時刻を測定開始時刻とする測定期間が新しく採用されるから、古い測定値が新しい測定値に変更される移動平均値であり、新しい測定結果が得られ、直近歩数が新しくなると、基準歩数も新しくなる。

直近歩数が新しくなる度に、上記(１)式が成立するか否か判断され、連続してＭ回(ここではＭ＝３)以上継続して成立したときにその雌牛は発情したと判断し、発情開始時刻を、連続して(１)式が成立したときの最初の測定期間の測定終了時刻に設定する。なお、連続して(２)式が成立したときの最初の測定期間の測定終了時刻を発情開始時刻に設定する場合に限定されるものではなく、例えば、その測定期間の測定開始時刻を発情開始時刻に設定してもよい。

図３のグラフの横軸は、月及び日付を含む時刻であり、縦軸は歩数である。符号Ｌ₁で示した折れ線は、Ｙ牧場のＮｏ．0288の雌牛の一時間毎の歩数測定結果であり、測定開始時刻は、一日の０時００分から２３時の００分までの一時間毎の時刻である。

また、同図符号Ｌ₂の折れ線は、Ｎｏ．0288の雌牛の各測定期間の直前の３６０回の測定期間の移動平均の値である。一測定期間の測定時間は１時間であるから、３６０回の測定期間は３６０時間、即ち、１５日間の測定結果の移動平均値である。

上記(１)式の基準値Ｒは、ここでは“３”に設定したものとし、また、３回連続して(１)式が成立したときに発情したと判断するものとすると、同図のグラフからは、５月１日１時に最初に(１)式が成立し(Ａ＝５０，ｘ₀＝５５０)、その後、少なくとも３回以上の測定期間は連続して(１)式が成立しているから、５月１日１時が発情開始時刻である。

発情の開始が検出されると、コンピュータ２１のディスプレイに発情が開始した雌牛を特定できる番号、名称等の個体識別標が表示される。そしてその雌牛を群れの中から識別し、別の場所に移動させて、下記のように、雌雄のいずれを望むかにより、発情開始時刻からの経過時間を変えて人工授精させる。

次に、雌雄の産み分けについて説明する。
多数の雌牛に対し、上記のように実際に歩数の測定を行ない、発情開始を検出し、発情開始時刻を求めた。そして、測定した各雌牛それぞれを人工授精させる際、発情開始時刻から人工授精の時刻までの経過時間を異ならせた。

そして、各雌牛のから出産された仔牛の性別を調査し、発情開始時刻から人工授精時刻までの経過時間と性別との関係を調べた。普通は確実に妊娠させるために、一回の発情期間中に複数回の人工授精を行なわせるが、一回の発情期間中には一回の人工授精しか行なわせず、発情開始時刻から人工授精までの経過時間と妊娠した仔牛の性別の関係を明確にすることにした。

図４のグラフは、上記条件で、一発情期間内に一回だけ人工授精させた２４７頭の雌牛の出産結果であり、横軸は発情開始時刻から人工授精時刻までの経過時間である。２４７頭は、二カ所の牧場において、測定対象とした雌牛の合計頭数である。

図４の左縦軸は頭数であり授精頭数と雌又は雄の出生頭数の折れ線に対応しており、右縦軸は受胎率(時間帯別の受胎率)であり、受胎率の折れ線に対応している。
この図４のグラフから、発情開始時刻から７時間が経過するまでは受胎率が低く、人工授精の作業を行なっても妊娠する確率が低いことが分かる。

発情開始時刻から人工授精までの経過時間が７時間以上１１時間以下の範囲では、雄の出生頭数よりも雌の出生頭数の方が多く、雌の仔牛が欲しい場合には、確率上、７時間以上１１時間以下の経過時間内で人工授精を行なわせればよいことが分かる。

それに対し、発情開始時刻から人工授精までの経過時間が１６時間以上２１時間以下の範囲では、雄の出生頭数の方が雌の出生頭数よりも多くなっており、雄の仔牛が欲しい場合には、確率上、１６時間以上２１時間以下の経過時間内で人工授精を行なわせればよいことが分かる。

コンピュータ２１には、産み分け時間が予め記憶されており、発情開始時刻が検出されると、その時刻から７時間経過した時刻が雌の仔牛を得る授精開始時刻として表示され、１１時間が経過した時刻が雌の仔牛を得る授精終了時刻として表示される。
また、その時刻から１６時間経過した時刻が雄の仔牛を得る授精開始時刻として表示され、２１時間が経過した時刻が雄の仔牛を得る授精終了時刻として表示される。

これらの授精開始及び終了時刻は、雌牛の個体識別番号と関連づけて表示されるので、どの雌牛を何時頃人工授精させればよいか、直ちに分かるようになっている。雌雄のうち、いずれか一方の授精開始時刻及び終了時刻を表示してもよい。

なお、発情開始時刻から１６時間以上２６時間以下の範囲でも雄の出生頭数の方が多いから、一回の人工授精期間中で繰り返し人工授精を行なわせる場合、雄の仔牛が欲しいときには、１６時間を経過した後２６時間までは、繰り返し人工授精を行なわせることができる。

図４のグラフの測定結果の詳細を下記表１に示す。
「授精頭数」は人工授精を行なわせた雌牛の数である。

なお、上記実施例では、歩数計３０は、ベルト等によって家畜の雌牛８の脚に装着されていたが、本発明ではそれに限定されるものではなく、雌牛８の他の箇所にも装着することができる。例えば、首に装着すると、泥や排泄物で汚れず、また脱落の虞も少なくなって都合がよい。

発情時期検出システムを説明するための図 歩数計の内部回路ブロック図 雌牛の歩数と移動平均の実例を説明するためのグラフ 産み分け方法の根拠を説明するためのグラフ

符号の説明

８……雌牛
２０……集計装置
３０……歩数計

Claims (5)

1. 発情開始時期から早い時間に人工授精を行い雌の子牛を得、遅い時間に人工授精を行い雄の仔牛を得る仔牛の雌雄産み分け方法において、
   雌牛毎に歩数計を装着し、
   該歩数計により雌牛毎の歩数を計測し、
   計測された歩数を用いて、下式（１）により発情開始時刻を推定し、
   式（１）が成立したときの直近測定期間Ｔ₀の測定終了時刻を該雌牛の発情開始時刻とし、
   該発情開始推定時刻から起算して、
   該雌牛に雌の仔牛を妊娠させたい場合は、該雌牛の推定発情開始時刻からの経過時間が７〜１１時間の間に少なくとも１回人工授精させ、
   該雌牛に雄の仔牛を妊娠させたい場合は、該雌牛の推定発情開始時刻からの経過時間が１６〜２１時間の間に少なくとも１回人工授精させる方法。
   Ｒ≦（ｘ₀／ｙ）／（Ｓ／ｔ）…（１）
   （但し：Ｒ＝３、（ｘ₀／ｙ）＝直近単位時間当たりの歩数、ｙ＝直近測定期間Ｔ₀の長さ、ｘ₀＝直近測定期間Ｔ₀の歩数、（Ｓ／ｔ）＝所定時間ｔ内の単位時間当たりの歩数（基準歩数）、ｔ＝過去の一時期の起算時刻からの所定時間、Ｓ＝所定時間ｔ内の合計歩数。）
2. 前記各雌牛毎に、歩数の測定を毎日、同時刻に同一時間行い、前記式（１）の基準歩数（Ｓ／ｔ）に代えて、直近測定期間Ｔ₀よりも過去のＮ個の一定測定期間Ｔ₁〜Ｔ_Nの合計測定期間Ｔの合計基準歩数（Ｓ／Ｎ）を用い、該合計基準歩数（Ｓ／Ｎ）を式（２）により算出し、前記式（１）が少なくとも３個の測定期間連続して成立した最初の測定期間の終了測定時刻を発情開始時刻と推定する請求項１の方法。
   Ｓ／Ｎ＝（ｘ₁＋ｘ₂＋……ｘ_N）／Ｎ…（２）
   （但し：（Ｓ／Ｎ）＝連続するＮ個の測定期間の合計基準歩数、Ｎ＝連続する測定期間の個数、Ｓ＝連続するＮ個の一定測定期間（Ｔ₁＋Ｔ₂＋……Ｔ_N）の合計歩数、（ｘ₁＋ｘ₂＋……ｘ_N）＝Ｎ個の各一定測定期間（Ｔ₁＋Ｔ₂＋……Ｔ_N）に対応する歩数。）
3. 測定期間のＮ個の数を一定に設定し、該数のうち、古い測定期間から順次削除して新しい測定期間に置換する移動平均値を用いて、複数の合計基準歩数（Ｓ／Ｎ）を算出する請求項２の方法。
4. 雌牛に装着される歩数計と、コンピュータを含む集計装置とを備え、
   該歩数計は、雌牛の歩行を検知する歩行判別装置と、歩行判別装置が検知した歩数を一の測定期間毎に積算する制御装置を有し、
   該集計装置は、一定期間の歩数の集計値を歩数計から無線を介して受け、コンピュータに雌牛の個体識別番号毎に記憶するように構成され、
   発情開始時刻を式（１）に基づき算出して推定し、
   該発情開始推定時刻とともに、該推定時刻から起算して、７〜１１時間の範囲内を雌の仔牛を得るのに適した授精期間とし、１６〜２１時間の範囲内を雄の仔牛を得るのに適した授精期間として、それぞれ表示する受精時期表示装置。
   Ｒ≦（ｘ₀／ｙ）／（Ｓ／ｔ）…（１）
   （但し：Ｒ＝３、（ｘ₀／ｙ）＝直近単位時間当たりの歩数、ｙ＝直近測定期間Ｔ₀の長さ、ｘ₀＝直近測定期間Ｔ₀の歩数、（Ｓ／ｔ）＝所定時間ｔ内の単位時間当たりの歩数（基準歩数）、ｔ＝過去の一時期の起算時刻からの所定時間、Ｓ＝所定時間ｔ内の合計歩数。）
5. 式（１）の基準歩数（Ｓ／ｔ）に代えて、下式（２）のＮ個の測定期間の合計基準歩数（Ｓ／Ｎ）を用い、式（１）により発情開始時刻を算出、推定する請求項４の授精時期表示装置。
   Ｓ／Ｎ＝（ｘ₁＋ｘ₂＋……ｘ_N）／Ｎ…（２）
   （但し：（Ｓ／Ｎ）＝連続するＮ個の測定期間の合計基準歩数、Ｎ＝連続する測定期間の個数、Ｓ＝連続するＮ個の一定測定期間（Ｔ₁＋Ｔ₂＋……Ｔ_N）の合計歩数、（ｘ₁＋ｘ₂＋……ｘ_N）＝Ｎ個の各一定測定期間（Ｔ₁＋Ｔ₂＋……Ｔ_N）に対応する歩数。）

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