Til innholdet

Økt bærekraft i lakseoppdrett ved å løse flaskehalser i oppdrett av triploid laks / Solving bottlenecks in triploid salmon production - a way to strengthen the sustainability of the salmon aquaculture industry

Prosjektet ble finansiert av FHF gjennom Havbruksprogrammet i Forskningsrådet, og har bidratt med viktig kunnskap om triploid laks sammenlignet med diploid. Det er vist at genreguleringen i triploid laks er kompleks, og ulik i ulike typer vev i laksen. Både postsmolt og voksne triploider presterer bedre enn diploider ved lave temperaturer og dårligere ved høye. Lik eller bedre prestasjon av triploider ved lave temperaturer kan gjøre dem aktuelle både i områder med moderate maksimumstemperaturer, og også i lukkede gjennomstrømningsanlegg med tilstrekkelig oksygennivå hele året. For god prestasjon hos triploider er det viktig med god tilgang på histidin for å unngå katarakt. For tilfredsstillende beinbygning er det viktig at tilgjengelig fosfor i fôret er høyt nok, særlig perioden mellom 3 og 10 gram ser ut til å være kritisk.
 
Results achieved
Summary from the project’s final report

The current project aimed to study how triploid salmon are able to regulate their gene expressional out-put to a similar level as in diploids, and to elucidate the mechanisms involved in the induction of skeletal deformities and cataracts and the reduced thermal tolerance of triploid Atlantic salmon.

The project has showed that triploid Atlantic salmon shows non-additive gene expression. Further the general mechanism of non additive expression does not seem to be due to hypermethylation of the whole genome. Although some specific changes in methylation seems to occur possibly related to protein turnover heart formation, bone/cartilage formation and micro RNA regulation. The results show that the differences in gene regulation is very complex, and may differ between tissues. Further studies should focus on one tissue only.

Both postsmolt and adult triploids perform similarly or better than triploids at low temperatures and poorer at high temperatures. It is suggested that triploid Atlantic salmon post-smolts and adults have a similar energy metabolism during varying environments, but differ homeostatically in their physiological response to suboptimal conditions. Nonetheless similar or even better performance at lower water temperatures could favour the use of triploid Atlantic salmon not only in open net pen aquaculture in geographical areas with moderate maximum water temperatures, but also in closed flow-through systems with sufficient oxygen levels throughout the year.

In freshwater, a grave cataract outbreak was recorded in groups at 16°C, although with a reduced severity in both ploidies when fed a high histidine diet. At 10°C, ploidy and diet groups performed similarly to each other with respect to growth and mortality, however triploid status and low dietary histidin were associated with increased cataract score.

When fed 0.6 per cent P from 3 g, triploids had lower vertebra ash content than diploids at 10 and 30 g, but had reach the level of diploids at 75 g size. The parallel increase in vertebra Ash between diploids and triploids between 10 and 30 g, when feed 0.6 per cent P throughout, points to that the period between 3 and 10 g is most critical for triploids. There was a tendency for triploids having lower vertebra ash content than diploids at 10 g, also when fed the a 1.2 per cent P diet. This study shows that the period between 3 and 10 g seems critical for triploids With regard to dietary P and that available P in this period should be considerably above 0.6 per cent.
Prosjektet har bidratt med helt sentral kunnskap om produksjon av triploid laks, med direkte nytteverdi for bedrifter som setter ut triploid laks i “grønne tillatelser”, eller benytter triploid laks av andre grunner. Samtidig viser resultatene at produksjon av triploid laks ikke er “rett frem”, da muligheten for feil som kan gi deformiteter, katarakt eller dårlig vekstmessig prestasjon virker større enn ved produksjon av vanlig diploid laks. Økt vekst hos postsmolt og voksen laks ved lavere temperaturer kan utnyttes av næringen for å få raskere produksjon i områder der temperaturen er gunstig for slik produksjon, men også i lukkede anlegg som henter kjøligere dypvann om sommeren.
Rømt oppdrettslaks kan være en miljøtrussel, siden denne kan gyte med villaks og påvirke villfiskstammene genetisk. Den eneste metoden for å produsere steril fisk som i dag kan brukes kommersielt, er triploidisering. En vanlig fisk er diploid, det vil si at den har ett sett arvemateriale fra hver av foreldrene. Laks triploidiseres ved at nybefruktede egg utsettes for svært høyt trykk i noen minutter. Trykket gjør at en del av morens arvemateriale, som i en naturlig situasjon forlater egget, forblir i egget. På denne måten får en triploid fisk to sett med arvemateriale fra mor og ett fra far, noe som gjør den steril.

Det finnes ikke noe kunnskap om hvordan triploid fisk regulerer genene sine, eller om genene fra morfisken er mer uttrykt enn genene fra hannfisken. I et nylig avsluttet EU-prosjekt (Salmotrip) er det vist at triploid laks (3 årsklasser) vokser likt som eller bedre en diploid laks ved moderate temperaturer, mens veksten er redusert ved høy temperatur og ved lav oksygenmetning i sjøvann. Det er i tillegg observert et generelt høyere innslag av skjelettdeformasjoner og tidvis mer katarakt hos triploid laks. Det er mye som tyder på at lidelsene kan være knyttet til forskjeller i fosfor (deformasjoner) og histidin (katarakt) metabolisme mellom triploid og diploid laks.

Å øke kunnskapen om miljøsensitiviteten hos triploid laks og hvilke bakenforliggende forhold knyttet til temperatur og fôr som er nødvendig for å opprettholde velferd og produksjon.

Delmål
1. Å sammenligne genregulering hos diploid og triploid laks.
2. Å undersøke ytelses- og velferdsmarkører hos triploid relativ til diploid postsmolt (ca. 200 g) og voksen (+1,5 kg) laks over hele temperaturspekteret (2–19 °C) som laks opplever i kommersielt oppdrett.
3. Å definere kritiske hypoksiske forhold (oksygenmangel) og potensielle forskjeller mellom triploid og diploid laks i håndtering av miljøinteraksjoner mellom temperatur og oksygenmengde.
4. Å undersøke mekanismene som styrer utvikling av skjelettdeformasjoner og katarakt hos triploid laks, og om disse lidelsene kan forhindres ved hjelp av spesialiserte dietter og fôringsregimer.

Dette prosjektet vil studere forskjeller i temperaturpreferanse og ernæringsbehov hos triploid og diploid laks. Resultatene fra prosjektet vil fortelle om oppdrett av triploid laks er et realistisk alternativ i områder med moderat sommertemperatur i vannet.
Prosjektet er delt i tre arbeidspakker, henholdsvis:
WP 1: Do triploid salmon have a mechanism of ‘gene dosage compensation’ and could this phonomena be related to the epigenetic mechanism of DNA methylation?
 
WP 2: Thermal tolerance and temperatur and hypoxia
 
WP 3: Dietary demands of P and histidine
 
Sammensetningen av partnere i prosjektet er gjort for å ivareta alle aspekter i den faglige nærmingen som er valgt.
 
Forsøkene vil bli utført ved Havforskningsinstituttets avdeling Matre. Der er det nytt utstyr som vil sikre full kontroll med miljøparametere, inkludert oksygen og temperatur.
Resultater fra prosjektet vil bli formidlet i møter med Nærings- og fiskeridepartementet (NFD), Fiskeridirektoratet og Mattilsynet. Formidling vil også skje gjennom publisering i internasjonale tidsskrifter med fagfellevurdering, på nasjonale og internasjonale møter og i tekniske rapporter til Norges forskningsråd og NFD. Prosjektpartnerne har dessuten jevnlig kontakt både med norsk og internasjonal havbruksnæring og statlige institusjoner og vil gi presentasjoner av resultatene i relevante fora der disse deltar.
keyboard_arrow_up