internal funding (Ministry of Fisheries and Coastal Affairs)

Transkript

1 Institute of Marine Research (IMR) internal funding (Ministry of Fisheries and Coastal Affairs) Leading staff: Ole Torrissen, Håkon Otterå, Terje Svåsand, Karin Boxaspen IMR - Bergen: Knut E. Jørstad, Ole Ingar Paulsen, Geir Dahle, Ann-Lisbeth Agnalt, Eva Farestveit, Gunnar Bakke, Anne Grete Sørvik, Kevin Glover, Vidar Wennevik, Anders Thorsen, Svein Sundby, Erling Kåre Stenevik IMR - Aquaculture Station, Austevoll: Terje van der Meeren, Tårn Thomsen, Arve Kristiansen, Ragnfrid Magnor Jensen, Geir Ingolf Strand, Stig Ove Utskott, Sjur Åge Skår, Rina Skoglund IMR - Parivatnet Field Station, Nautnes: Jan Pedersen, Bjørnar Skjold IMR - Flødevigen, Arendal: Svein Erik Enersen, Kate Enersen, Halvor Knutsen

2 NATURLIG MILJØ populasjoner n domestisering vill fisk KUNSTIG MILJØ rømming avl bestandsøkning havbeite rehabilitering introduksjoner domestisert stamme avl forbedret stamme fisk i kultur oppdrett KEJ89

3 Mål: Å skaffa grunnleggende kunnskap om genetisk variasjon hos torsk mellom og innen stammer. Denne kunnskapen vil kunna legga grunnen for et domestiseringsarbeid på torsk. Videre vil dette være verdifull grunnlagskunnskap for å vurdere genetisk påverknad på ville bestander ved rømming frå oppdrettsanlegg. Delmål: Kartlegging av genetisk struktur Innsamling av stamfisk frå utvalde lokaliteter langs Norskekysten Gjennomføring av gyteforsøk Testing av egenskaper til avkommet i en oppdrettssituasjon (eks. vekst, overleving, kjønnsmodning, m.m.)

4 Sampling stations : 148 Number of localities: 106 Total number of cod samples : 10600

5 Hb-1(1)

6 Gmo 132

7 PAN 1

8 Område Gen markør Fst (global) Fst (parvis) Norskekysten (totalt) protein 0, DNA 0, Finnmark protein 0,0005 0,0003-0,0070 DNA 0, Troms protein 0,0050 0,0002-0,0331 DNA 0, Lofoten / Vestfjorden / Nordfolda protein 0,0157 0,0006-0,1279 DNA Helgeland protein 0,0060 0,0006-0,0577 DNA 0, Møre / Trondheimsfjorden protein 0,0020 0,0060-0,0253 DNA Vestlandet protein 0,0118 0,0070-0,0605 DNA 0, Sørlandet protein 0,0029 0,0000-0,0145 DNA 0,

9 NATURLIG MILJØ populasjoner n domestisering vill fisk KUNSTIG MILJØ rømming avl bestandsøkning havbeite rehabilitering introduksjoner domestisert stamme avl forbedret stamme fisk i kultur oppdrett KEJ89

10 Genetically marked cod strain: Genotype: GPI-1*30/30 Svåsand, T. K.E. Jørstad and T.S. Kristiansen (1990). Enhancement studies of coastal cod in western Norway. Part I. Recruitment of wild and reared cod to a local spawning stock. J. Cons. int. Explor. Mer, 47: Jørstad, K.E. (rapporteur). (1991). Epidemiology and effects on gene pools (Workshop Report). ICES mar. Sci. Symp., 192: Skaala, Ø., G. Dahle, K.E. Jørstad and G. Nævdal (1990). Interaction between natural and farmed fish population: Information from genetic markers. J. Fish. Biol. 36: Jørstad, K.E., Ø. Skaala and G. Dahle. (1991). The development of biochemical and visible genetic markers and their potential use in evaluating interaction between cultured and wild fish populations.ices mar. Sci. Symp. 192: Jørstad, K.E., G. Nævdal, O.I. Paulsen and S. Torkildsen Release and recapture of genetically tagged cod fry in a Norwegian fjord system. In: Beaumont, A.R. (ed.) Genetic and Evolution of Aquatic Organisms, pp Jørstad, K.E., Paulsen, O.I., Nævdal, G. and Thorkildsen, S Genetic studies of cod, Gadus morhua L., in Masfjord, western Norway: comparisons between the local stock and realed, artificially reared cod. Aquaculture and Fisheries anagement, 25, (Supplement 1): Jørstad, K.E., Ø. Skaala and G. Nævdal Genetic diversity and the Norwegian Sea Ranching Programme: a retrospective perspective. In: Stock Enhancement and Sea Ranching (eds. Howell, B., Moksness, E., & Svåsand, T). Fishing News Books, Blackwell Science Oxford, UK. Jørstad, K.E Genetic studies in marine stock enhancement in Norway. In: K. Leber, S. Kitada, H.L. Blankenship & T. Svåsand (eds.). Proceedings of Second International Symposium on Stock Enhancement and Sea Ranching. Blackwell Science Ltd., Oxford. Jørstad, K.E., Nævdal, G., Karlsen, Ø., Torkildsen, S., Paulsen, O.I., Otterå, H Long term studies on genetic interaction between wild and ranched cod (Gadus morhua) by use of a genetic marked strain. Fisheries Society of the British Isles Annual Symposium, July 2004, Imperial College, London.

11 Austevoll / Heimarkspollen 0,8 0,6 Frequency 0,4 0,

12 Masfjorden 0,3 Frequency 0,2 0,

13 Øygarden 0,4 0,3 Frequency 0,2 0,

14 Parisvatnet Field Station Cod juvenile production facility,

15 Genetic marked (CM) coastal cod Homozygote in a rare allele in phosphoglucose isomerase (GPI*30) Originate from 1983 yearclass (Hyltropollen) Used in stock enhancement studies 0,4 0,3 0,2 0,1 Øygarden Aquaculture Station Austevoll : Establishing a new GM strain The new yearclass is 6. generation Performance testing as farmed strain? Large scale genetic interaction studies farmed and wild stocks? Banding pattern

16

17 Project Description, application to the Norwegian Research Council 2008 Acronyme: GENESCAPE FARMED COD SPAWNING IN NET PENS: OFFSPRING RECRUITMENT UNDER NATURAL CONDITIONS AND INTERBREEDING WITH WILD LOCAL STOCK Responsible applicant: Institute of Marine Research (IMR), Bergen. Project manager: Principal scientist Knut E. Jørstad, IMR Research Group Population Genetics and Ecology Project team: Knut E. Jørstad, Terje van der Meeren, Terje Svåsand, and Anders Thorsen

18 PROJECT OBJECTIVES As described above the spawning experiments conducted have clearly demonstrated that spawning of farmed cod do take place in net pens and result in viable offspring, as detected for the larvae stage. A similar spawning experiment is also planned for in 2008 as part of Institute program. The main focus of this proposed project, however, is to investigate the performance of existing farmed offspring in the Heimarkspollen system with regards to recruitment to spawning population and the extent of spawning success, including interbreeding with the wild cod. Thus the main hypotheses of the new project is offspring from farmed cod spawning in net pens are viable in the wild environment and will recruit to spawning stage and interbreed with the wild, local cod population. This will be done by: Estimating the impact (abundance, frequency, geographical distribution) of farmed offspring in Heimarkspollen and adjacent waters. Carry out detailed performance comparisons of farmed and wild offspring during the recruitment period. Estimating the extent of recruitment of farmed cod offspring to the local cod spawning stock. Estimate spawning success of farmed offspring and potential interbreeding with local wild cod.

19 Parisvatn Field Station

20 Large-scale experiment initiated June 2007: Collaboration with cod industry Nærøysund Matfisk Transfer GM cod juveniles which are reared under commercial conditions Monitoring program - detect escapement Monitoring program - spawning in net pens Evaluation of genetic effects

21

22 Frequency of GPI-2*30: Range from

23 Nye forvaltningstiltak - momenter Restriksjoner på transport / flytting mellom områder Utvikling av steril torsk? Bruk av stedegen stamfisk? Nasjonalt eller regionale avlsprogrammer? Alternative avls strategier? Nasjonale torskefjorder / oppdrettsfrie soner? Lofoten / Vestfjorden fri fra torskeoppdrett? Kun bruke skrei som oppdrettstorsk? Torskeoppdrett på Sørlandskysten?

24 Manglende kunnskap og utfordringer: Gyting i merd overleving i naturen? Innkrysning med villfisk? Levedyktighet på eventuelt avkom? Rømming av ungfisk overleving i naturen? Genprofiler hos oppdrettstorsken? Avlssystemet og kommersielle aktører? Transport av settefisk kartlegging? Utvikling av regionale avlssystem? Utviklingsprogram steril oppdrettstorsk?

25 Heimarkspollen Havforskningsinstituttets forskningsstasjon (IMR-Austevoll)

26 Overflate: ca. 3 km 3 Dyp: 120 m Volum: ca. 80 mill. m 3 Terskeldyp: 2,5 m.

27 Genetisk merket torsk (av lokal opprinnelse): Stamfisk valgt ut slik at en sjelden variant av GPI genets allele-par opptrer i homozygot form (dobbel dose av 30-allelet: GPI 30/30). Naturlig forekomst: mindre enn 1:10000

28 Tre utsettinger av egg: 2006: En merd (125 m 3 ) ca stamtorsk ca kg hunfisk 2007: To merder (á 350 m 3 ) ca stamtorsk ca kg hunfisk 2008: To gyteposer ved IMR-Austevoll, utsetting av egg ca. 600 stamtorsk ca kg hunfisk 1,9 m 3 egg satt ut (ca. 1,3 milliarder egg)

29 Hydrografi

30 Eggfordeling

31 Eggfordeling % (Andel pr. stasjon av totalt antall innsamlede egg) 8% 8% 8% 7% 13% 6% 9% 25% 7%

32 Eggfordeling % (Andel pr. stasjon av totalt antall innsamlede egg) 28% 11% 16% 40%

33 Genetisk merkede larver (Andel genetisk merkede larver pr. stasjon i slutten av april)

34 Genetisk merkede larver (Andel genetisk merkede larver pr. stasjon i slutten av april)

35 Genetisk merkede larver (Andel genetisk merkede larver pr. stasjon i slutten av april)

36 Vil larvene overleve? Vi har funnet en genetisk merket torsk i Heimarkspollen på 18 cm lengde. Stort spredningspotensiale, det trengs et omfattende fiske for å dokumentere videre overlevelse. Vil den genetisk merkede fisken overleve til moden fisk og bidra til gytingen blant villfisken?