PRODUKTKATALOG Lakserogn 215/216 Regnbueørretrogn 216
AquaGen produktkatalog Innholdsfortegnelse Innholdsfortegnelse: Lakserogn 215/216 - Startmateriale med de beste forutsetninger for vekst, overlevelse og filetfarge... s. 3 Genetisk bakgrunn for lakserogn 215/216... s. 4 Biosikkerhet og kvalitetskontroll... s. 5 Leveringstidspunkt... s. 5 Produktoversikt for lakserogn og yngel 215/216... s. 6 Produktdokumentasjon RED: Sterk og jevn filetfarge... s. 7 CMS: Beskyttelse mot CMS - bedre hjertehelse... s. 8 PD: Resistens mot PD... s. 9 Kunnskapsbrev: Dokumentasjon av QTL-innOva IPN/PD i felt... s. 1 IPN: Resistens mot IPN... s. 14 Kunnskapsbrev: QTL-rogn gir nedgang i IPN på nasjonalt nivå... s. 15 STERILE: Steril laks... s. 17 TRACK: DNA-sporing av rømt laks... s. 18 Kunnskapsbrev - DNA-basert sporing for oppdrettslaks... s. 19 Regnbueørretrogn 216 - Startmateriale med de beste forutsetninger for vekst og overlevelse... s. 23 Genetisk bakgrunn for regnbueørretrogn 216... s. 24 Biosikkerhet og kvalitetskontroll... s. 25 Leveringstidspunkt... s. 25 Produktoversikt for regnbueørretrogn og yngel 216... s. 26 Produktdokumentasjon IPN: Resistens mot IPN hos regnbueørret... s. 27 2
AquaGen lakserogn 215/216 LAKSEROGN 215/216 Startmateriale med de beste forutsetninger for vekst, overlevelse og filetfarge 3
AquaGen lakserogn 215/216 Genetisk bakgrunn for lakserogn 215/216 AquaGen foretar flere seleksjoner av stamfisk på ulike stadier før de siste utvalgte får produsere rogn til oppdretterne. Utvelgelsen skjer både på familienivå og på individnivå. AquaGen-stammen er avlet på gjennom 11 generasjoner siden 197-tallet. Hvor lenge de ulike egenskapene er blitt avlet på, samt intensiteten i utvelgelsen har stor betydning for den totale fremgangen som dagens produkter representerer. AquaGen driver et storskala avlsprogram hvor over 2 egenskaper registreres fra 6 familier. Det omfattende registreringsprogrammet sikrer god fremgang på ønskede egenskaper samtidig som risikoen for uønskede effekter minimaliseres. I figuren nedenfor er hovedegenskapene som det måles, selekteres og holdes kontroll med i avlsprogrammet (avlskjernen) satt opp i forhold til årstall/generasjon for innfasing. Lakserogn som leveres til oppdretterne i sesongen 215/216 kommer fra de topprangerte familiene startfôret i 212 (markert med grått i figuren nedenfor). Elitemateriale fra denne generasjonen er overført til våre rognprodusenter. Gjennom en produksjonssyklus på fire år blir de beste individene valgt ut som stamfisk. På denne måten blir den beste genetikken oppformert i stort antall og kommer alle oppdrettere til gode. AquaGen har siden 29 benyttet en ny og moderne teknologi kalt Markør Assistert Seleksjon. Basert på den nye teknologiplattformen er vi i stand til å velge stamfisk som innehar spesifikke genetiske markører (QTLer) som er nært knyttet til beskyttelse mot spesifikke virussykdommer og filetfarge. Tidligere da alle egenskaper ble selektert ved bruk av tradisjonelle avlsmetoder, måtte man foreta et kompromiss med å vektlegge egenskapene mer eller mindre. Egenskaper som selekteres ved bruk av genmarkører vil ikke være i et konkurranseforhold til andre egenskaper. Dette fører til at vi vektlegger egenskapen vekst (tradisjonell seleksjon) i sterkere grad og samtidig får med egenskapene for virusbeskyttelse/kvalitet (genmarkørbasert seleksjon) i tillegg. Denne dobbeltseleksjonen, både på familieog individnivå, sikrer en balansert vekting av robuste og effektive egenskaper samt høy virusbeskyttelse og sterk filetfarge hos avkommet. Innfasing av egenskaper ved bruk av tradisjonelle- og genmarkørbaserte avlsmetoder i AquaGens avlsprogram (avlskjerne) av Atlantisk laks (Salmo salar ) 1972-75: 25: Starfôringsår for yngel av stamfisk De fire årsklassene ble innsamlet fra 41 norske lakseelver. slått sammen til en populasjon. Generasjon 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 72 76 8 84 88 92 96 4 Årsklasse 73 77 81 85 89 93 97 1 (startfôring) 74 78 82 86 9 94 98 2 5 6 7 8 9 1 11 12 75 79 83 87 91 95 99 3 VEKST I SJØVANN KJØNNSMODNING FILETFARGE FURUNKULOSE ILA FILETFETT SLAKTEUTBYTTE Egenskaper SKJELETTDEFORMITETER VEKST I FERSKVANN IPN Produksjonsrelaterte/effektive egenskaper KROPPSFORM Helserelaterte/robuste egenskaper FILETTEKSTUR Genmarkørbasert avlsmetode startet PD Topprangerte familier startfôret i 212 er grunnlaget for stamfisk som strykes i 215/216 CMS LUS 13 11 14 15 16 4
AquaGen lakserogn 215/216 Biosikkerhet og kvalitetskontroll Fiskehelseovervåkingen i AquaGen foregår gjennom hele fiskens livssyklus. I de siste 9 månedene før stryking blir overvåkingen intensivert. Dette inkluderer omfattende obduksjon og screening av alle stamfiskbestandene i AquaGen-systemet. Produksjonen blir kontrollert av både internt- og eksternt fiskehelsepersonell, samt av offentlige- og private instanser. AquaGen er sertifisert i henhold til GLOBAL GAP (matvaresikkerhet, miljøvern, fiskevelferd og helse, sikkerhet og velferd for ansatte) og FREEDOM FOOD (dyrevelferd), ISO 91:28 (kvalitetsstyring) og Code-EFABAR (god praksis for husdyravl og -reproduksjon). AquaGen sine produksjonsanlegg i Hemne og Tingvoll ligger i EU-godkjente ILA-frie segmenter (11 og 12). Det har aldri vært påvist ILA i disse segmentene. AquaGens stamfiskpopulasjoner blir rutinemessig screenet for IPN-virus, ILA-virus, PD-virus og BKD-bakterien gjennom hele produksjonsfasen på fire år. Individtesting av foreldre ved stryking kan i tillegg utføres på bestilling. Relevant helseinformasjon om stamfisk, rogn og yngel blir dokumentert i egen HELSE CV og vedlagt alle leveransene. Leveringstidspunkt I rognsesongen 215/216 vil AquaGen levere rogn fra slutten av september 215 til midten av august 216: Rognkategori Tidligrogn Normalrogn Seinrogn Leveringstidspunkt Uke 4-46 (25. sep-15. nov) Uke 47-15 (16. nov-17. apr) Uke 16-33 (18. apr-21. aug) I figuren under er det presentert ulike produksjonsforløp av laks gjennom ferskvannsfasen og sjøvannsfasen som er basert på tidlig-, normal- og seinrogn. Fremstillingen viser hvordan AquaGen v.h.a. produksjonsstyring av stamfisk og rogn kan bidra til optimal utnyttelse av kapasiten i anleggene. Hvis det skulle bli behov for rogn/yngel som følge av driftuhell, sykdom eller manglende kapasitet i eget anlegg, kan AquaGen som oftes avhjelpe med leveranser i slike situasjoner. Produksjonsforløp av laks i FERSKVANNSFASEN Kategori 1. år 2. år 3.år aug sep okt nov des jan feb mar apr mai jun jul aug sep okt nov des jan feb mar apr mai jun -åring tidligrogn smolt -/1-åring normalrogn smolt smolt I vintermånedene kan fisk også holdes -åring seinrogn smolt i kar/merder og settes ut i sjøen som stor smolt. Produksjonsforløp av laks i SJØVANNSFASEN Kategori 1. år i sjø 2. år i sjø 3. år i sjø 4. år i sjø mai jun jul aug sep okt nov des jan feb mar apr mai jun jul aug sep okt nov des jan feb mar apr mai jun jul aug sep okt nov des jan feb mar -åring smolt slakt -/1-åring smolt smolt slakt -åring smolt slakt 5
AquaGen lakserogn 215/216 Produktoversikt for lakserogn og yngel 215/216 Tidlig bestilling, innen 1. august 215 bidrar til bedre produksjonsplanlegging og høyere leveringssikkerhet med hensyn til valg av produkttype, mengde og tidspunkt for levering. Avhengig av resultatene fra genotyping av sesongens stamfisk, kan enkelte produkttyper ha begrenset tilgjengelighet Produkt Beskrivelse AquaGen Atlantic QTL-innOva Rogntyper All stamfisk gjennomgår innledningsvis en tradisjonell familiebasert seleksjon basert på informasjon fra over 2 målte egenskaper. Etter at de beste stamfiskkandidatene er valgt ut på dette nivået, hvor vekstegenskapen blir ekstra vektlagt, tas det prøver for DNA-analyse og søk etter genmarkører (QTL*) som er assosiert med ulike egenskaper. IPN inngår i alle QTL-produktene. Nedenfor vises ulike kombinasjoner av QTL-egenskaper som kan velges for rogntypene: IPN/PD/CMS/RED Beskytter mot virussykdommene IPN, PD og CMS og gir sterk filetfarge. Hannfisken er valgt ut ved hjelp av genmarkører for IPN, PD, CMS og filetfarge. IPN/PD/CMS Beskytter mot virussykdommene IPN, PD og CMS. Hannfisken er valgt ut ved hjelp av genmarkører for IPN, PD og CMS. IPN/PD/RED Beskytter mot virussykdommene IPN, PD og gir sterk filetfarge. Hannfisken er valgt ut ved hjelp av genmarkører for IPN, PD og filetfarge. IPN/CMS/RED Beskytter mot virussykdommene IPN og CMS og gir sterk filetfarge. Hannfisken er valgt ut ved hjelp av genmarkører for IPN, CMS og filetfarge. IPN/PD Beskytter mot virussykdommene IPN og PD. Hannfisken er valgt ut ved hjelp av genmarkører for IPN og PD. IPN/CMS Beskytter mot virussykdommene IPN og CMS. Hannfisken er valgt ut ved hjelp av genmarkører for IPN og CMS. IPN/RED Beskytter mot virussykdommen IPN og gir sterk filetfarge hos avkommet. Hannfisken er valgt ut ved hjelp av genmarkører for IPN og filetfarge. IPN Beskyttelse mot virussykdommen IPN. Hannfisken er valgt ut ved hjelp av genmarkøren for IPN. AquaGen Atlantic GREEN Etter at rogntype er valgt, kan man velge en eller flere behandlinger av stamfisken/rogna: Behandling STERILE TRACK ORGANIC Virustesting Trykkbehandling av rogn rett etter befruktning som medfører at fisken blir steril. Denne prosedyren kan utføres på alle rogntyper nevnt over. Da denne produksjonen krever økt planlegging og større sikkerhetsmarginer enn ordinært, er bestillingsfristen 1. september 215. DNA-sporing av oppdrettsfisk hvor potensielt rømt fisk kan sjekkes opp mot foreldrefisk (både hunn og hann) som er benyttet i en spesifikk rognleveranse. DNA-analysen vil bekrefte eller avkrefte slektskap mellom foreldre og avkom og kunne spore den undersøkte fisken tilbake til eier. Da denne produksjonen krever økt planlegging og større sikkerhetsmarginer enn ordinært, er bestillingsfristen 1. august 215. Økologisk rogn fra stamfisk som er oppdrettet ved lavere fisketetthet. Da denne produksjonen krever økt planlegging og større sikkerhetsmarginer enn ordinært, er bestillingsfristen 1. august 215. Individtesting av hunn-og hannfisk for IPNV, PDV, ILAV og/eller HSMBV ved befruktning. Kun virusfri stamfisk blir benyttet i rognproduksjonen. AquaGen Atlantic Fry QTL-innOva Yngel Plommesekkyngel Yngel Startfôringsklar plommesekkyngel (ca,2 gram). Yngel kan leveres av alle rogntyper nevnt over. Ferdig startfôret yngel (1-5 gram). Yngel kan leveres av alle rogntyper nevnt over. *QTL: Genmarkør (Quantitative Trait Loci). Område på laksens genom (markør) som er tett koblet til et gen som bestemmer en spesifikk egenskap hos individet. 6
Produktdokumentasjon RED Sterk og jevn filetfarge Bedre og jevnere innfarging er et viktig mål for de fleste oppdrettere. Med en stadig større grad av videreforedling og produktdifferensiering vil et stabilt høyt og forutsigbart pigmentnivå i filet få økt betydning både for foredlingsindustrien og forbrukeren. En sterk rødfarge betyr også at fileten inneholder et høyt nivå av astaxanthin, noe som er dokumentert å ha positive helsemessige effekter både for laksen og mennesket. En presis seleksjon av stamfisk ved bruk av tre farge-qtl er vil sikre en sterk og jevn farge i fileten. Laksens gener påvirker innfargingen Laksens evne til å akkumulere pigment tilført gjennom fôret varierer gjennom ulike livsstadier og årstider, men det er også dokumentert en betydelig genetisk variasjon og arvbarhet for egenskapen. Flere uavhengige studier viser at 35-55 % av variasjonen i filetfarge kan forklares med genetikk. Med moderne avlsteknologi, hvor seleksjonen i større grad baseres direkte på gen- eller genmarkør-tester, har vi i dag langt bedre metoder for å oppnå hurtig fremgang på viktige egenskaper. Spesialutviklet genotypingsverktøy Gjennom 2 år er det samlet nærmere 15 DNA-prøver fra AquaGen-fisk med nøyaktige registreringer for pigmentnivå for hver fisk. Dette materialet har vært lagret i vår Biobank som AquaGen har etablert i samarbeid med avlsselskapene Geno og Norsvin. For å søke etter QTL er med betydning for filetfarge, er det benyttet en SNP-chip som inneholder totalt 95 genmarkører spesialdesignet for AquaGen-stammen. Tre genmarkører for filetfarge Vi har nå funnet tre signifikante QTL er, alle med en moderat til sterk effekt på filetfarge (Figur 1). Ved å kombinere de identifiserte QTL ene i seleksjon av stamfisk, er det dokumentert et betydelig økt gjennomsnittlig nivå av astaxanthin i filet, samtidig som variasjonen mellom fisk innenfor samme gruppe er blitt redusert. De tre farge-qtl ene er også testet hos laks av ulik størrelse, og resultatene viser at de har en betydelig effekt uavhengig av størrelse. Dette gir fleksibilitet når det gjelder slaktetidspunkt (Figur 2). Hvordan virker farge-qtl ene? Funksjonelle studier av genene assosiert med de tre farge-qtl ene, viser at de øker opptaket og reduserer nedbrytingen av astaxanthin i tarmen. Astaxanthin er en kraftig antioksidant som beskytter cellene mot oksidativt stress og bidrar til et sterkt immunforsvar. Forskning har vist at astaxanthin har en gunstig helsemessig effekt både for laksen og de som spiser den. 8.5 8. Astaxanthin (mg/kg filet) 7.5 7. 6.5 6. 5.5 5. 27 21 Astaxanthin (mg/kg filet) 4.5 214 4. Q 1-2 Q 3-4 Q 5-6 Q Antall farge-qtl'er (Q) 8.5 8. 7.5 7. 6.5 6. 5.5 5. 4.5 4. 1-2 Q 3-4 Q 5-6 Q Antall farge-qtl'er (Q) Figur 1. Gjennomsnittlig filetfarge i forhold til antall farge-qtl er, Q hos laks fra tre ulike generasjoner. Totalt 6 laks på rundt 3,5 kg inngår i datamaterialet. Hver av de tre farge-qtl ene har 1 eller 2 kopier av den gunstige genmarkøren, Q. Hos fisk med QTL-innOva RED vil antall Q ligge mellom 3 til 6, men hovedsakelig 4 og 5 Q. Produkter med sterk og jevn filetfarge: AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN/PD/CMS/RED AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN/PD/RED AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN/CMS/RED AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN/RED Figur 2. Filetfarge på grupper av laks (totalt 23 fisk) med ulik størrelse fra 2 g til 7 kg, i forhold til antall av den gunstige genmarkøren, Q fra tre farge-qtl er. QTL-innOva RED vil inneholde 3 til 6 Q, men hovedsakelig 4 og 5 Q. Fordeler med QTL-innOva RED: Høyere gjennomsnitt og mindre variasjon i filetfarge på partiet Mer effektiv utnyttelse av pigmentinnholdet i fôret, spesielt i perioder med sterk vekst Større fleksibilitet med hensyn til slaktetidspunkt 7
Produktdokumentasjon CMS Beskyttelse mot CMS Bedre hjertehelse Cardiomyopathy syndrome (CMS), også kalt Hjertesprekk er en hjertesykdom hos laks som er forårsaket av Piscine myocarditis virus (PMCV). CMS oppstår ofte sent i sjøfasen på stor fisk og har blitt et økende problem i norsk oppdrettsnæring siden 21, med 17 tilfeller registrert i 214. Bruk av QTL-rogn som er selektert for motstandskraft mot CMS er dokumentert å gi betydelig bedre hjertehelse som bidrar til en mer robust laks. Utvikling og resultater av QTL-innOva CMS Basert på data og vevsprøver fra et feltutbrudd av CMS i 28, ble det funnet en svært god korrelasjon mellom virusmengde i hjertet, vevsskade i hjertet og dødelighet. De undersøkte fiskene ble genotypet og det ble funnet en sterk QTL assosiert til virusmengde i hjertet. Effekten av QTL en er senere blitt testet og bekreftet i både feltutbrudd og kontrollerte smitteforsøk. I et feltutbrudd i 211 ble det registrert rundt 2 % redusert dødelighet for fisk med CMS-QTL en og økonomiske beregninger viste at ved en CMS-relatert dødelighet på 1 %, ville kostnaden for CMS-QTL en være dekket.i 212 ble avkom av de CMS-resistente/- mottakelige familiene fra CMS-utbruddet i 28 smittebelastet med PMCV i laboratoriet. Skader i hjertet ble vurdert ved histopatologi og det var igjen signifikant mindre skader hos fisk som hadde CMS-QTL en (Figur 1). Felterfaringer med QTL-innOva CMS Høsten 214 ble det for første gang satt ut -årssmolt av QTL-innOva IPN/PD/CMS og QTL-inn-Ova IPN/PD på to lokaliteter som tidligere har hatt fisk med CMS-utbrudd. Etter 8,5 måneder i sjø er det på lokalitet A meget god vekst på alle fiskegrupper. På lokalitet B er det en tendens til bedre vekst for fisk av QTL-innOva IPN/PD/CMS. På begge lokaliteter er det gjennomsnittlig lavere dødelighet for fisk av QTL-innOva IPN/PD/ CMS (Figur 2). Frem til nå er det ikke registrert CMS på noen fiskegrupper på lokalitetene. Bedre hjertehelse gir mer robust laks I QTL-innOva CMS er de mest CMSmottakelige individene (genotype qq) eliminert fra fiskegruppen. Dette vil gi en økt smittebarriere mot introduksjon og spredning av PMCV og fisken blir mer robust til å tåle håndtering i forbindelse med driftsoperasjoner som lusebehandling, transport og oppbevaring i ventemerd. 3.5 3 Lokalitet A Lokalitet B 6 5 Hjerteskade (Histopatologisk score) 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1.5 qq Qq QQ Genotyper for CMS-QTL Vekstrate (VF3) 2.5 2 1.5 1.5 4 3 2 1 Dødelghet (%) Merd Figur 1. Effekt av QTL-innOva CMS på skader i hjertet etter smittebelastning med PMCV av laks på gjennomsnittlig 2,2 kg. Sum av histopatologisk gradering av skader i hjertet (± standardfeil) ble gjort på 68 fisk for hver genvariant. Fisk med 1 (qq) eller 2 (QQ) kopier av den gunstige markøren som er inkludert i QTL-innOva CMS, hadde signifikant mindre skader i hjertet sammenlignet med den ugunstige genvarianten (qq). Produkter med beskyttelse mot CMS: AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN/PD/CMS/RED AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN/PD/CMS AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN/CMS/RED AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN/CMS 8 Vekstrate (VF3) Dødelighet (%) Figur 2. Vekst og dødelighet etter 8,5 måneder i sjø hos laks som har genmarkøren for CMS-resistens (QTL-innOva IPN/PD/CMS) og laks uten denne genmarkøren (QTL-innOva IPN/PD). Fiskegruppene kommer fra samme settefiskanlegg, satt ut i september 214 og går i flere separate merder på to lokaliteter. Det er diagnostisert HSMB på fisk i merd IPN/PD 4 på lokalitet B. Fordeler med QTL-innOva CMS: Redusert virusmengde i hjertet, mindre hjerteskade og lavere dødelighet under CMS-utbrudd Høyere grad av flokkimmunitet ved eliminering av de mest mottakelige individene Robust fisk som tåler transport og håndtering bedre i siste fase av produksjonen
Akkumulert dødelighet (%) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Resistens mot PD Sykdommen Pancreas Disease (PD), som forårsakes av Salmonid alphavirus (SAV), har gjennom mange år vært en av de mest tapsbringende sykdommene i lakseoppdrett. I den senere tid er det registrert en positiv trend med nedgang i antall PD-utbrudd. Basert på effektdata både fra laboratoriet og feltforsøk vil QTL-innOva IPN/PD være et viktig bidrag i den videre kampen mot PD. Utvikling av QTL-innOva IPN/PD AquaGen har benyttet smittedata både fra felt og laboratoriet, for å identifisere og dokumentere genmarkører med effekt på PD. Genmarkørene som er identifisert så langt er ikke like klare og sterke som IPN-QTLen, men i kombinasjon vil de kunne gi en betydelig økt PD-resistens hos fisken. Våre analyser viser også at blant de tre sterkeste QTLene som var assosiert med PD-beskyttelse finner vi IPN- QTLen. Basert på funnene fra QTL-søkene og etterfølgende dokumentasjon fra laboratoriesmitte (Figur 1), ble produktet QTLinnOva IPN/PD lansert i markedet i sesongen 21/11. Feltoppfølging evaluering av effekt For å kunne evaluere effekten av QTL-innOva IPN/PD i felt har vi fra høst 211 hatt en tett oppfølging av totalt 19 lokaliteter med nærmere 8 millioner laks. Alle lokalitetene Standardrogn Standardrogn Standardrogn QTL-innOva IPN/PD QTL-innOva IPN/PD QTL-innOva IPN/PD 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 Dager etter smitteeksponering Figur 1. Innledende effektstudier av QTL-innOva IPN/ PD ved bruk av vannbåren smitte. Alle parallelle grupper av yngel som stammer fra foreldre selektert basert på genmarkører assosiert med IPN- og PD-resistens (grå grafer), viser signifikant redusert dødelighet sammenlignet med standard yngelgrupper uten QTL. Produkter med PD-resistens: AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN/PD/CMS/RED AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN/PD/CMS AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN/PD/RED AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN/PD Produktdokumentasjon PD ligger i områder som historisk har vært utsatt for høyt smittepress av SAV. Av de totalt 19 forsøkslokalitetene, hadde 15 vært gjennom kliniske PD-utbrudd på lokaliteten tidligere. Resultater fra feltoppfølgingen 4 av de 19 lokaliteter har fått påvist PD, alle med begrenset PD-spesifikk dødelighet. I tillegg viser oppfølgingen at 11 av anleggene med PD-historikk, ikke har fått påvist PD på utsettet med QTL-innOva IPN/PD. Dødeligheten i oppfølgingsanleggene har vært jevnt lav. Det er registrert mindre enn 5 % akkumulert dødelighet på 13 av de 19 deltagende lokaliteter som har hatt fisk i sjøen i mer enn 1 måneder (Figur 2). Både PD og IPN, to av de mest tapsbringende sykdommer de sist 1-15 årene, synes å være på tilbakegang i oppdrettsnæringen. Resultater så langt viser at QTL-innOva IPN/PD gir en dobbelt-effekt ved at produktet reduserer den viktige predisponerende faktoren for PD (IPN-utbrudd), samt øker den generelle evnen til å motstå et smittepress av SAV fra miljøet. Dette vil kunne bidra vesentlig til en forsterket «positiv spiral» med gradvis reduksjon av antall PD-utbrudd/SAV-positive populasjoner som resulterer i en nedbygging av smittepresset i miljøet. PD status og registrert dødelighet på forsøkslokaliteter med QTL-innOva IPN/PD Svinn i hele perioden (%) 24 22 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Utslaktet lokalitet, PD-negativ Utslaktet lokalitet, PD-positiv Ikke utslaktet lokalitet, PD-negativ Ikke utslaktet lokalitet, PD-positiv 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Måneder i sjø Figur 2. Registrert dødelighet/svinn og antall måneder etter sjøsetting av fisk på lokaliteter som deltar i feltoppfølgingen. Lokalitetene ligger i området fra Rugsund i Bremanger til Hardangerfjorden. Fordeler med QTL-innOva IPN/PD: Beskytter både mot PD og IPN Synergieffekt - økt IPN-beskyttelse gir redusert risiko for PD Felterfaringer viser at forekomst og dødelighet av PD er redusert sammenlignet med tidligere år uten bruk av QTL-innOva IPN/ PD 9
AquaGen KUNNSKAPSBREV 1/4 Dokumentasjon av QTL-innOva IPN/PD i felt Sykdommen Pancreas Disease (PD), som forårsakes av Salmonid alphavirus (SAV), har gjennom mange år vært en av de mest tapsbringende sykdommene i norsk lakseoppdrett. Oppdrettsnæringen og myndigheten har gjennomført en rekke struktur- og driftsmessige tiltak med mål å begrense tapene fra sykdommen. I tillegg er det utviklet vaksiner mot PD samt ulike typer spesialfôr. PD-fri prosjektet På oppdrag fra FHL gjennomførte Veterinærinstituttet (211) en større analyse hvor en rekke ulike tiltak ble evaluert med hensyn på hvilken effekt de har hatt for å begrense omfang og utbredelse av PD (PD-fri prosjektet). Analysen var basert på drift-, helse- og slaktedata fra totalt 22 utsett i perioden 27-29. De to viktigste parameterne som signifikant viste reduserte risiko for PD-utbrudd og påvirket alvorlighetsgraden av utbruddene var (i) Vaksinasjon mot PD og (ii) Unngå IPN-utbrudd i driftsperioden. Det er derfor grunn til å tro at utstrakt bruk av PD-vaksinasjon i endemisk sone, kombinert med en betydelig nedgang i antall IPNutbrudd har bidratt vesentlig til den positive utviklingen i PD-situasjonen som er registrert den siste perioden (Figur 1). Utvikling av QTL-innOva-IPN/PD Siden 25 har avl for økt sykdomsresistens mot PD hatt en sentral plass i AquaGens FoU program. I perioden 26-28 ble det gjennomført et stort feltforsøk hvor 395 familier ble utsatt for PD-smitte under naturlige feltbetingelser. AquaGen har benyttet data både fra det innledede feltsmitteforsøket samt en rekke oppfølgende tester i smittelaboratorier, for å identifisere og dokumentere genmarkører med effekt på PD. Disse markørene er ikke like klare og sterke som IPN-QTLen, men kombinert vil de kunne gi en betydelig økt PD-resistens hos fisken. Våre analyser viste også at blant de tre sterkeste QTLene som var assosiert med PD-beskyttelse finner vi IPN-QTLen. Basert på funnene fra QTL-søkene og etterfølgende dokumentasjon fra laboratoriesmitte (Figur 2), ble produktet QTL-innOva IPN/PD lansert i markedet i sesongen 21/11. Forsøksoppsett Den første fisken av QTL-innOva IPN/PD ble satt i sjø høsten 211. For å kunne evaluere effekten av denne rogna i felt har vi hatt tett oppfølging av fisk ved totalt 19 lokaliteter, fordelt på 8 lokaliteter høst 211, 3 lokaliteter vår 212 og 8 lokaliteter høst 213 (Tabell 1). Alle lokalitetene ligger i området fra Rugsund i Bremanger til Hardangerfjorden hvor det historisk sett har vært høyt smittepress av SAV. Av de totalt 19 forsøkslokalitetene som deltok i feltforsøket, hadde 15 vært gjennom kliniske PD-utbrudd på lokaliteten tidligere. All fisk som var med i denne feltoppfølgingen var i tillegg PD-vaksinert. Feltforsøk med QTL-innOva IPN/PD Forsøksoppsett Rognårgang Smoltutsett 21/11 Høst- 211 21/11 Vår- 212 211/12 Høst- 212 Totalt antall lokaliteter Lokaliteter med PD-historikk Antall fisk (millioner) Status (Juli 213) 8 7 3,5 Utslaktet 3 3 1,34 Slakting pågår 8 5 3,37 ca 1 år i sjø Totalt 19 15 7,76 Tabell 1. Oversikt over antall smolt og lokaliteter som er med i feltoppfølgingen av QTL-innOva IPN/PD. Registreringer gjennom produksjonssyklusen: PD-status Dødelighet/svinn Slaktekvalitet 1
2/4 AquaGen KUNNSKAPSBREV Resultater fra feltoppfølgingen Resultatene fra feltoppfølgingen er presentert i figur 3, 4 og 5. I det følgende gis en kort oppsummering av hvert smoltutsett. Høst 211: Totalt 8 lokaliteter med til sammen 3 millioner fisk satt ut høsten 211 ble fulgt opp fra utsett til slakting. 7 av 8 lokaliteter hadde hatt klinisk PD-utbrudd på tidligere utsett. PD ble påvist ved 3 av lokalitetene og gjennomsnittlig akkumulert utgang fra utsett til slakt for disse lokalitetene var 13,2 %. Gjennomsnittlig akkumulert utgang for alle 8 lokalitetene, fra utsett til slakt var 7 %. Det ble ikke påvist IPN på noen av lokalitetene som ble fulgt opp. Vår 212: Totalt 3 lokaliteter, alle med tidligere PD-påvisinger, med til sammen 1,3 millioner fisk satt ut, følges opp med hensyn på PD. Akkumulert utgang for alle 3 lokalitetene, fra PD i Norsk lakseoppdrett 29-213 antall PD utbrudd - 12 måneders rullerende utsett til utgangen av juni 213 er 9,8 %. Det er til nå ikke påvist IPN eller PD ved noen av lokalitetene (14-15 måneder etter utsett). Høst 212: Totalt 8 lokaliteter med til sammen 3,4 millioner fisk satt ut høsten 212 følges opp med hensyn på PD. Av disse lokalitetene har 5 lokaliteter fått påvist PD på tidligere utsett. Ved utgangen av juni 213 hadde 1 av lokalitetene fått påvist PD. Akkumulert dødelighet for denne lokaliteten, målt fra utsett til utgangen av juni var på 1 %. Akkumulert utgang for alle 8 utsettene, målt fra utsett til utgangen av juni er på 1,1 % (8-11 måneder etter utsett). Ved utgangen av juni er det ikke påvist IPN eller PD ved noen av de øvrige lokalitetene. Antall PD- utbrudd 16 14 12 1 8 6 4 Figur 1. Utviklingen i antall PD-utbrudd i norsk lakseoppdrett de siste 4 årene (rullerende 12 måneders intervall). I de siste 7 månedene ser vi en tydelig nedgang i antall tilfeller av PD-utbrudd. Kilde: Veterinærinstituttet. 2 aug.9 okt.9 des.9 feb.1 apr.1 jun.1 aug.1 okt.1 des.1 feb.11 apr.11 jun.11 aug.11 okt.11 des.11 feb.12 apr.12 jun.12 aug.12 okt.12 des.12 feb.13 apr.13 jun.13 Akkumulert dødelighet (%) 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Standardrogn Standardrogn Standardrogn QTL-innOva IPN/PD QTL-innOva IPN/PD QTL-innOva IPN/PD 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 Dager etter smitteeksponering Figur 2. Innledende effektstudier av QTL-innOva IPN/ PD ved bruk av vannbåren smitte. Alle parallelle grupper av yngel som stammer fra foreldre selektert basert på genmarkører assosiert med IPN- og PD-resistens (grå grafer), viser signifikant redusert dødelighet sammenlignet med standard yngelgrupper uten QTL. 11
AquaGen KUNNSKAPSBREV 3/4 Nedgang i PD-utbrudd Både PD og IPN, to av de mest tapsbringende sykdommer de sist 1-15 årene, er i markant tilbakegang i norsk oppdrettsnæring. Vi tror at den klare trenden med en reduksjon på ca 4 % i antall PD-påvisinger første halvår 213 sammenlignet med første halvår 212, er positivt påvirket av en sterk nedgang i IPN som har pågått siden 21. Kombinert med en PD-vaksine med moderat men betydelig effekt, har dette bidratt vesentlig til en «positivt spiral» med gradvis reduksjon av antall affiserte populasjoner og gradvis nedbygging av smittepresset i miljøet. Basert på effektdata både fra laboratoriet og feltforsøk er det rimelig å forvente at situasjonen ytterligere vil forbedres fra og med høst 213-utsettet, som representerer det først utsettet hvor en PD status og registrert dødelighet på forsøkslokaliteter med QTL-innOva IPN/PD betydelig andel av fisken er basert på QTL-innOva IPN/PD. Fakta For å lage rogn som er sterk mot PD må vi bruke flere markører med moderat forklaringsgrad (under 2 %) samt at vi kobler dette opp mot familier av laks som tidligere har vist seg å være sterk mot PD i feltforsøk. Til sammenligning lager vi IPN-sterk rogn ved å bruke kun én markør med høy forklaringsgrad (forklarer over 8 % av variasjon i overlevelse i IPN-smitteforsøk). For IPN-rogna fører dette til at vi har et direkte mål på om fisken er IPN-sterk eller ikke (markør +/-). For PD-rogna kan vi ikke på samme måte støtte oss til en bestemt markør. Dette fører til at utvelgelsen av fisk med riktig egenskap blir mindre presis på individnivå, men at den er god på gruppenivå. Svinn i hele perioden (%) 24 22 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Utslaktet lokalitet, PD-negativ Utslaktet lokalitet, PD-positiv Ikke utslaktet lokalitet, PD-negativ Ikke utslaktet lokalitet, PD-positiv 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 PD status - forsøkslokaliteter Måneder i sjø Frekvens og antall - PD positive vs negative Figur 3. Registrert dødelighet/svinn og antall måneder etter sjøsetting av fisk på lokaliteter som deltar i feltoppfølgingen. Lokalitetene ligger i området fra Rugsund i Bremanger til Hardangerfjorden hvor det historisk sett har vært høyt smittepress av SAV. Frekvens PD-pos/neg (%) 1 % 9 % 8 % 7 % 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % % Datamateriale i VI-rapport (211): Vurdering av effekter av PD-fri prosjektet Antall lokaliteter: 22 15 24 12 26 24 21 17 15 23 21 Datamateriale fra feltforsøk med QTL-innOva-IPN/PD Antall lokaliteter: 19 1 V-7 H-7 V-8 H-8 V-9 H-11 V-12 H-12 Smoltutsett 5 3 3 7 PD-negativ PD-positiv Figur 4. Antall og frekvens av PD-positive og PD-negative lokaliteter i feltforsøket. Totalt 4 av 19 (21 %) lokaliteter som deltar i oppfølgingen har status som PD-positiv. Tilsvarende tall fra VI-rapporten (211) som omfattet 22 utsett i perioden vår 7 vår 9 var 115 av 22 (57 %) PD-positive. 12
4/4 AquaGen KUNNSKAPSBREV 12 1 Antall lokaliteter 8 6 4 2 PD-HISTORIKK PÅ LOKALITET PD-STATUS PÅ QTL-innOva IPN/PD + + + - - - + - Figur 5. Sammenligning av historisk PD-status på lokalitetene med PD-status etter utsettet med QTL-innOva IPN/PD. Av de totalt 15 lokaliteter som tidligere har hatt PD på lokaliteten, har 4 fått påvist PD, også på utsettet av QTL-innOva IPN/PD (+,+), mens 11 har status som PD-negativ etter utsett av QTL-innOva IPN/PD (+,-). Ingen av de 4 lokalitetene uten PD-historikk har fått påvist PD etter bruk av QTL-innOva IPN/PD (-,-). 13
Produktdokumentasjon IPN Resistens mot IPN Dødelighet (%) 14 12 1 8 6 4 2 IPN regnes som en av de alvorligste infeksiøse sykdommer i de fleste former for intensivt fiskeoppdrett. Stor geografisk utbredelse og mange mottakelige arter, bidrar til et kontinuerlig smittepress fra ulike reservoarer. For slike sykdommer vil økt vertsresistens være det viktigste bidraget til å kontrollere utbredelse og omfang av sykdommen. AquaGen introduserte QTLinnOva IPN på markedet høsten 29. De siste 4 rognsesongene er det totalt blitt levert 558 millioner QTL-innOva rogn til europeiske oppdrettsanlegg. Feltundersøkelse med IPN-resistent QTL-fisk Den første QTL-fisken med opprinnelse fra rogninnlegget i 29/21 ble sjøsatt høsten 21 (S-) og vår 211 (S-1). Fra denne første generasjonen av QTL-innOva IPN rogn ble totalt 3,6 millioner fisk fordelt på 44 lokaliteter fulgt opp og prestasjonene sammenlignet med ikke QTL-fisk. Feltundersøkelsen viste at både -åring og 1-åring av QTL-fisk hadde betydelig lavere dødelighet (Figur 1) og færre IPN-diagnoser ( og 3 mot 1 og 7) enn -åring og 1-åring av ikke QTL-fisk 9 dager etter sjøsetting. Effekttesting med høyvirulent IPNV-feltisolat Gode smittemodeller basert på naturlig vannbåren smitte er en viktig forutsetning, 14 7 lokaliteter, 2,3 mill. laks 12 lokaliteter, 11,3 mill. laks Ikke QTL 11 lokaliteter, 5,6 mill. laks 14 lokaliteter, 11,4 mill. laks QTL-innOva IPN -åring 1-åring Figur 1. Gjennomsnittlig dødelighet 9 dager etter sjøsetting hos laks på 44 lokaliteter av henholdsvis -åring høsten 21 og 1-åring våren 211. Produkter med IPN-resistens: AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN/PD/CMS/RED AquaGen Atlantic QTL-innOva IPN + 6 andre produkter i kombinasjon med og uten PD, CMS og RED både for å lete etter potensielle QTLer og for senere å evaluere effekten og den praktiske betydningen. I tillegg benyttes smitteforsøk i AquaGens oppfølging av QTL-rogn i felt. Høyvirulente IPN-virusstammer fra IPNutbrudd isolert fra felt blir analysert med hensyn på genetiske forandringer (mutasjoner) og inngår i smitteforsøk for å vurdere om den beskyttende effekt av QTLinnOva IPN opprettholdes (Figur 2). I alt tre genotyper ble testet, qq (homozygot, IPN-sensitiv), qq (heterozygot, IPN-sterk) og QQ (homozygot, IPN-sterk). Akkumulert dødelighet ved forsøksslutt var 59,2 % for qq, 8, % for qq og 2,6 % for QQ. Dette gir en relativ prosent overlevelse (RPS) på 86,2 % til 95,6 % for gruppene med genotype Qq og QQ. Dette er i overensstemmelse med forventet beskyttelsesgrad for det kommersielt tilgjengelige produktet, QTL-innOva IPN, med oppgitt beskyttelsesgrad på 82 %. Resultatene fra analysene, fire år etter markedsintroduksjon, gir ingen indikasjoner på at IPN-viruset har klart å «finne ut av» den nye forsvarsmekanismen som QTL-innOva IPN bidrar med. Dødelighet (%) 7 6 5 4 3 2 1 Kontroll RPS = 86,2 % RPS = 95,6 % qq qq QQ Genotype for IPN-resistens Figur 2. Akkumulert dødelighet ved IPN-smitteforsøk av lakseyngel med ulik genotype for IPN-resistens. Et høyvirulent feltisolat ble benyttet i smitteforsøket. Relativ prosent overlevelse (RPS) var 86,5 % for qq og 95,6 % QQ målt mot qq som kontroll. Dødeligheten i hver gruppe av genotyper er gjennomsnittet av to paralleller. Fordeler med QTL-innOva IPN: IPN-beskyttelse gjennom hele fiskens liv Optimalisert QTL-analyse som gir stor sikkerhet for at QTL-rogna innehar høyresistens variantene qq og QQ for IPN Gjentatte IPN-smitteforsøk i laboratoriet bekrefter høy beskyttelse mot IPN Felterfaringer har gitt meget gode tilbakemeldinger under industrielle oppdrettsbetingelser
1/2 AquaGen KUNNSKAPSBREV QTL-rogn gir nedgang i IPN på nasjonalt nivå Dødelighet (%) 14 12 1 8 6 4 2 Siden introduksjonen av IPN-resistent QTLrogn i 29, har det vært en nedgang i registrerte IPN-diagnoser hos laks på 5 % i perioden 29-212. Fra oppdrettsselskaper og nasjonale statistikker rapporteres det om betydelig reduksjon i dødelighet både på 211- og 212-generasjonen av laks i norske oppdrettsanlegg. I samme periode har antall QTL-rogn levert til norske oppdrettere økt kraftig. Feltundersøkelser støtter opp under at introduksjon av QTL-rogn bidrar vesentlig til nedgangen i antall IPN-utbrudd samt at alvorlighetsgraden ved utbrudd er redusert. Feltundersøkelse med IPN-resistent QTL-fisk Den første QTL-fisken med opprinnelse fra rogninnlegget i 29/21 ble sjøsatt som -åring høsten 21 og 1-åring våren 211. I denne rogngenerasjonen ble det også satt ut fisk som ikke var selektert ved hjelp av IPNmarkøren. Totalt 3,6 millioner fisk fordelt på 44 lokaliteter langs kysten ble fulgt opp og prestasjonene for QTL-fisk og ikke QTL-fisk kunne sammenlignes. Feltundersøkelsen viste at både -åring og 1-åring av QTL-fisk hadde lavere dødelighet (1,1 % og 4,6 % mot 6,4 % og 12,7 %) og færre IPN-diagnoser ( og 3 mot 1 og 7) enn -åring og 1-åring av ikke QTL-fisk 9 dager etter sjøsetting (figur 1) IPN-resistens testet med høyvirulent IPNV-feltisolat Det har vært stilt spørsmål om IPN-viruset ville endre seg som en respons på bruken av 7 lokaliteter, 2,3 mill. laks 12 lokaliteter, 11,3 mill. laks Ikke QTL 11 lokaliteter, 5,6 mill. laks 14 lokaliteter, 11,4 mill. laks QTL-innOva IPN -åring 1-åring Figur 1. Gjennomsnittlig dødelighet hos laks på 44 lokaliteter langs kysten med totalt 3,6 millioner fisk utsatt 9 dager etter sjøsetting av henholdsvis -åring høsten 21 og 1-åring våren 211. IPN-resistent QTL-rogn. Som en del av AquaGens oppfølging av QTL-rogn i felt, blir høyvirulente IPN-virusstammer fra IPNutbrudd isolert og analysert med hensyn på genetiske forandringer (mutasjoner). Som et ledd i denne oppfølgingen ble det gjennomført et nytt smitteforsøk med et høyvirulent IPNV-feltisolat ved VESO Vikan våren 213. I alt tre genotyper ble testet, qq (homozygot for egenskapen IPN-sensitiv), qq (heterozygot for egenskapen IPN-sterk) og QQ (homozygot for egenskapen IPN-sterk). Akkumulert dødelighet ved forsøksslutt var 59,2 % for qq, 8, % for qq og 2,6 % for QQ. Dette gir en relativ prosent overlevelse (RPS) på 86,5 % for qq og 95,6 % for QQ målt mot qq som kontroll (figur 2). Dette stemmer godt med forventet beskyttelsesgrad for dette produktet (AquaGen oppgir en beskyttelsesgrad på 82 % for QTL-innOva IPN). Resultatene fra analysene, fire år etter markedsintroduksjon, gir ingen indikasjoner på at IPN-viruset har klart å «finne ut av» den nye forsvarsmekanismen som QTL-innOva IPN bidrar med. Nedgang i IPN-diagnoser på nasjonalt nivå Etter hvert som andelen QTL-rogn i norsk oppdrettsnæring øker, har betydningen av IPN som sykdom blitt sterkt redusert. Nasjonal statistikk fra Veterinærinstituttet for fiskesykdommer i 212 viser at antall utbrudd på landsbasis er blitt redusert med 5 % fra 221 diagnoser i 29 til 11 diagnoser i 212 (figur 3). Vi tror at denne trenden ytterligere vil bli forsterket i 213-214 i kraft av at 7 til 8 % av rogn som legges inn vil være av QTL-opprinnelse. 15
AquaGen KUNNSKAPSBREV 2/2 En sterkt redusert utbredelse og omfang av IPN vil også kunne bidra positivt til den generelle helsestatusen og fiskevelferden i oppdrettsnæringen. IPN-utbrudd i ferskvannsfasen gir ofte «senvirkninger» i form av ujevn/dårlig smoltkvalitet. Videre er det nylig dokumentert at fiskegrupper som har gjennomgått et IPN-utbrudd har en betydelig høyere risiko for å få PD senere i produksjonssyklusen. Fakta En fisk er homozygot når den har to like varianter av et gen på et kromosompar. Dette kan benevnes qq eller QQ. En fisk er heterozygot når den har to ulike varianter av genet (qq eller Qq). Gener er ofte dominante (skrives med stor bokstav, Q) eller vikende (skrives med liten bokstav, q). Dominante gener uttrykkes i fiskens egenskaper så lenge det finnes på minst ett av kromosomene i et par (qq, Qq eller QQ). Vikende gener må være tilstede på begge kromosomene i et par (qq) for å komme til uttrykk i fisken. Dødelighet (%) 7 6 5 4 3 2 1 Kontroll RPS = 86,2 % RPS = 95,6 % Figur 2. Akkumulert dødelighet ved IPNsmitteforsøk av lakseyngel med ulik genotype for IPNresistens. Et høyvirulent feltisolat av IPN-viruset ble benyttet i smitteforsøket. Relativ prosent overlevelse (RPS) var 86,5 % for qq og 95,6 % QQ målt mot qq som kontroll. Dødeligheten i hver gruppe av genotyper er gjennomsnittet av to paralleller. qq qq QQ Genotype for IPN-resistens Antall IPN-diagnoser laks 25 2 15 1 5 4 35 3 25 2 15 1 5 Antall lakserogn (x 1) IPN-diagnoser laks Totalt antall rogn Antall QTL-innOva rogn Figur 3. Antall IPNdiagnoser på laks totalt i fersk- og sjøvann i Norge fra 29 til 212 sett opp mot antall QTL-rogn levert av AquaGen og totalt antall rogn solgt i samme periode. Kilde: VI og FHL. 29 21 211 212 16
Produktdokumentasjon STERILE Steril laks AquaGen introduserte rogn for produksjon av steril laks i sesongen 212/13. Den viktigste grunnen for slik produksjon i Norge er at det reduserer mulig negativ påvirkning rømt oppdrettslaks kan ha på vill-laksen. Steril laks reduserer også problemer med uønsket tidlig kjønnsmodning før slaktestørrelse. Den eneste tilgjengelige metoden for produksjon av steril rogn i dag er triploidisering, dvs. at rogna behandles i et trykk-kammer like etter befruktning, som gjør at fisken beholder tre kromosomsett istedenfor to (diploid). Rognproduksjon AquaGen har installert nyutviklet utstyr som har stor kapasitet og som gir rogna en skånsom og homogen behandling (Figur 1). Det siste er viktig for god overlevelse i tidlige stadier. I første produksjon i prosjektet nevnt nedenfor var gjennomsnittlig dødelighet mellom rognmottak og startfôring 3,2 % og 2,4 % for hhv. triploider og diploider. Det nye trykk-kammeret er testet og gir 1 % triploid rogn (Figur 2). Vekst: Triploid laks vokser like godt eller bedre enn diploid laks i ferskvannsfasen og fram til 2-3 kg i sjøfasen. Fra da av reduseres veksthastigheten, og i siste fase frem til slaktevekt på 5-6 kg må en regne med ca. 1 % lavere vekt enn hos diploid. Forsøk med langtidseksponering ved høye temperaturer (19 C) og dårlige oksygenforhold (7 % metning) har vist at triploider er mer følsom for dette enn diploider. Dyrevelferd: Triploid laks har større forekomst av skjelettdeformiteter, men som reduseres til samme nivå som hos diploid ved å øke fôrets innhold av fosfor i ferskvannsfasen og de første tre månedene av sjøfasen (>,9 % tilgjengelig fosfor). En større forekomst av katarakt kan reduseres ved at fôret inneholder tilstrekkelig histidin(> 1,8%). Produksjon av triploid laks AquaGen deltar sammen med fem oppdrettsselskaper i et prosjekt for utprøving av storskala industriell produksjon av triploid laks. Første fisken i dette prosjektet ble startfôret i 213. Dette prosjektet vil utfylle eksisterende forsknings- og erfaringsbasert kunnskap som er bygget opp de siste 2 årene. 8 7 6 5 Diploid Triploid Antall fisk 4 3 2 1 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 Cellenes DNA-innhold (relative verdier) Figur 1. Rognbakkene blir ført horisontalt inn i trykk-kammeret (til venstre) for triploidisering. Med dette automatiske utstyret blir rogna, som er i en svært sårbar fase, skånsomt behandlet. Produkter som kan steriliseres: Alle produkter fra AquaGen Atlantic QTL-innOva -linjen Figur 2. Testing av plommesekkyngel som er triploidisert med det nye trykk-kammeret. Undersøkelsen er gjort med flowcytometri, og den viser som forventet at gjennomsnittlig innhold av DNA er nøyaktig 1,5 ganger høyere hos triploider enn hos diploider. Fordeler med steril laks: Rømt steril laks kan ikke reprodusere og påvirke genetikken til ville laksestammer Reduserer kvalitetsproblem med tidlig kjønnsmodning Større fleksibilitet i forhold til slaktetidspunkt 17
Produktdokumentasjon TRACK DNA-sporing av rømt oppdrettslaks Rømming av oppdrettslaks er en uønsket hendelse som har negative konsekvenser for oppdretterens økonomi og kan føre til g enetiske påvirkninger på ville bestander. AquaGen tilbyr å lagre DNA fra stamfisk brukt i rognproduksjon, for å kunne spore avkom tilbake til riktig rognleveranse. Hver rognleveranse har unike foreldre, og ved mistanke om rømming kan fisk sjekkes opp mot stamfisk som er foreldre til den aktuelle rognleveransen. For at sporingen skal kunne gjennomføres på en sikker måte, er det viktig at mottakerne av rogn, smolt, matfisk og slaktefisk holder god kontroll på hvor fiskegruppen til en hver tid befinner seg i systemet. DNA laksens identitet Hver fisk har sitt unike DNA, og dette er den beste og sikreste identifikasjon et individ har. Med riktig verktøy kan avkom sjekkes opp mot foreldre for å verifisere slektskap. Markører er kartlagte punkter på DNA som viser til variasjon mellom forskjellige individer. Hver fisk får halvparten av sitt DNA fra hver av sine foreldre, og ved å analysere avkom og foreldre for kjente markører kan vi verifisere slektskapet. Sikkert svar på slektskapstesten CIGENE er et forskningssenter ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet som har høy kompetanse innenfor genomforskning. De har utviklet systemer for genotyping av vev, og DNA-profiler av allerede analyserte vevsprøver fra stamfisk kan slektskapstestes mot potensielt rømt oppdrettsfisk om ønskelig. Det blir analysert for 1 genmarkører og dette vil gi et 1 % sikkert svar på slektskapet. Fremgangsmåte ved slektskapstesting 1. AquaGen tar en vevsprøve fra alle stamfiskene (både hunn og hann) som er brukt i en spesifikk rognleveranse. Vevsprøvene blir sendt til genotyping hos CIGENE. 2. Vevsprøver (lagt på sprit) fra potensiell rømt fisk sendes til CIGENE som utfører en DNA-analyse av disse og alle DNA-profiler fra stamfiskene som er brukt i den spesifikke rognleveransen. 3. Resultatet av analysen sendes først til AquaGen som knytter analysesvaret til en eventuell rognleveranse, så videreformidles resultatet til oppdretteren. OPPDRETTS- STAMME 1 FORELDRE OPPDRETTSLAKS OPPDRETTS- STAMME 2 Rømt oppdrettslaks? OPPDRETTS- STAMME 3 DNA BLANDINGS- STAMME 1 VILLAKS- STAMME 1 VILLAKS VILLAKS- STAMME 2 VILLAKS- STAMME 3 ROGN- LEVERANSE BLANDINGS- STAMME 2 DATO, ANTALL, ANLEGG Figur 1. DNA-sporing av foreldrene til hver enkelt rognleveranse utføres ved at vevsprøver av alle hunnog hannfiskene blir tatt ved befruktningstidspunktet. Vevsprøvene registreres elektronisk slik at resultater fra genotypingen kan spores tilbake til riktig rognleveranse og oppdretter i etterkant. Produkter med DNA-sporing: Alle produkter fra AquaGen Atlantic QTL-innOva -linjen Figur 2. DNA fra en potensiell rømt oppdrettslaks kan genotypes og sjekkes opp mot databasen for oppdrettslaksforeldre. Hvis DNA-analysen viser en positiv kobling mellom laksen og foreldre i registeret, kan spesifikk informasjon om rognleveransen spores tilbake til riktig settefiskanlegg med 1 % sikkerhet. Analysen kan også alternativt avdekke om laksen har tilhørighet til ulike villaksstammer eller blandingsstammer mellom villaks og oppdrettslaks. Fordeler med GREEN TRACK: Ingen fysisk merking av fisk som settes ut En sikker identifikasjon mellom stamfisk og avkom DNA-sporing utføres kun etter ønske fra oppdretter hvis behovet oppstår En forsikring mot falske anklager av rømming hos oppdretter 18
1/4 AquaGen KUNNSKAPSBREV DNA-basert sporing for lakseoppdrett Rømming av oppdrettslaks er en uønsket hendelse som har negative konsekvenser for oppdretterens økonomi og kan føre til genetiske påvirkninger på ville bestander. Med økt fokus på en bærekraftig næring gjennom hele verdikjeden, er innføring av sporingssystemer en viktig del av strategien for å dokumentere opphavet til oppdrettslaks, og samtidig ansvarliggjøre lakseprodusenten. DNA laksens identitet I laksens arvemateriale eller DNA ligger det en historie som strekker seg tilbake til artens opprinnelse, og som kan gi informasjon om artens unike utviklingshistorie. Siden DNA-strukturen først ble beskrevet av pionerne Watson og Crick i 1953, har vi gradvis lært å tolke DNA-koden. Teknologiutviklingen gjør at vi nå kan innhente stadig mer informasjon fra DNA fra hver enkelt laks, og ikke minst anvende denne informasjonen til ulike praktiske formål. Laksen arver en halvdel av arvematerialet fra hver av foreldrene, og har store deler til felles med sine søsken. Men hvert individ har likevel sin egen unike DNA-variant som gjør det mulig å fastslå slektskapet mellom ulike individer. DNA for sporing av opprinnelse Metoden for hvordan DNA kan benyttes som sporingsverktøy ble utviklet innen rettsmedisin allerede på 8-tallet og det er i dag mange eksempler på hvordan genteknologi kan benyttes til å følge biologiske spor. Siden 1992 er all farskapstesting i Norge utelukkende basert på analyse av DNA. Gjennom media er vi alle blitt kjent med betydningen av biologiske spor ved oppklaring av kriminalsaker. Dette sporingssystemet er mulig ved at det er opprettet et register som inneholder DNAprofiler av personer som er domfelt for alvorlige straffbare handlinger. For ikke lenge siden var det en stor matvareskandale i EU etter at DNA-testing avslørte bruk av hestekjøtt i produkter deklarert som storfekjøtt. I et lignende tilfelle ble det avslørt at det var spor av DNA fra gris i halalkjøtt servert i britiske fengsler, med mange påfølgende medieoppslag. DNA benyttes allerede til å verifisere korrekt merking om art, opprinnelse og produksjonsland. Dette får stadig større betydning på den globale markedsplassen. Spesielt for matprodusenter har det stor verdi å kunne vise ansvarlig opptreden på alle stadier av verdikjeden, og sporbarhet er en forutsetning for en troverdig strategi knyttet til mattrygghet og bærekraft. Hva kan laksens DNA avsløre? I Norge er det over 4 elver med lokale laksestammer, og laksen vil i stor grad returnere til hjemmeelven for å gyte. Denne nedarvede adferden gjør at ulike laksestammer skiller seg genetisk fra hverandre, og DNA-sporing kan brukes til å bestemme den genetiske opprinnelsen og dermed stammetilhørighet til en villaks. DNA-markører er lenge blitt benyttet i forvaltningen av stillehavslaks for å regulere fisket av spesielt sårbare stammer. Langs kysten av Vest-Grønland samles laks av ulik opprinnelse, både canadisk og europeisk atlantisk laks, og bruk av DNA-analyser er regulert i et transatlantisk samarbeid for å vite hvilke bestander som beskattes ved fiske i denne regionen. Tilsvarende benyttes DNA-analyser for å overvåke utviklingen i ulike bestander av baltisk laks. Også her til lands er det forventet at DNA-analyser vil bli et viktig verktøy for villaksforvaltningen. En forskergruppe med deltakere fra Nofima, NINA, CIGENE og AquaGen publiserte i 211 et arbeid som viser at en med et panel på 6 genmarkører med stor sikkerhet kan skille oppdrettslaks fra villaks. 19
AquaGen KUNNSKAPSBREV 2/4 I prosjektet Quant Escape ønsker NINA med partnere å karakterisere og kvantifisere genstrømmen fra rømt oppdrettslaks til villaks, blant annet gjennom bruk av kraftige genotypingsverktøy utviklet av forskere hos AquaGen og CIGENE. Dette blir en viktig kunnskapsplattform for å følge den genetiske identiteten til villaksen inn i fremtiden. På østkysten av Canada og USA er DNAsporing av oppdrettslaks allerede implementert. Canadiske og amerikanske myndigheter pålegger avlsselskapene å lagre DNA-profiler fra alle foreldrefisk som benyttes til å produsere rogn. Dette muliggjør identifisering og sporing av rømt fisk tilbake til ansvarlig selskap. I Norge er det igangsatt en rekke studier, finansiert av Fiskeri- og havbruksnæringens forskningsfond, som blant annet har evaluert og optimalisert metoder til bruk innen DNAsporing av rømt oppdrettslaks. Studiene har demonstrert at ved å kombinere DNAanalyser av foreldrefisk med styring av unike rognbatcher fra rognprodusent til settefisk og matfiskanlegg gir en sikker sporing av rømt oppdrettsfisk. Genotypingsverktøy for atlantisk laks Tradisjonelt har det vært benyttet såkalte mikrosatelittbaserte genmarkører til å analysere laksens DNA, både innen avlsarbeid og til sporingsformål. I de senere år er det utviklet en ny metode, såkalte SNP-analyser, som er mer nøyaktig og er enklere å gjennomføre på store mengder prøver (se Figur 1 som illustrerer forskjellen mellom SNP- og mikrosatelittmarkører). er det bare å følge allerede etablerte rutiner da mye av fisken allerede genotypes for andre genmarkører i såkalt QTL-basert seleksjon. En må videre holde strenge rutiner for elektronisk sporing av både stamfisk og rogn, og det må være klar separasjon mellom hver rognbatch for å hindre at rogn fra de samme foreldrepar sendes til fler enn ett settefiskanlegg. Dette vil medføre noe redusert fleksibilitet i rognproduksjonen og en må legge inn større bufferkapasitet, men innenfor Fisk 1: Fisk 2: CCG TACACACACACCGC C A GTACACACACACACC SNP (single nucleotid polymorphism): Kun én base på et spesifikt punkt Mikrosatelitt: To baser som er repetert flere ganger Figur 1. Illustrasjonen viser en definert del av DNA-tråden fra to ulike fisk. Bokstavene angir de fire basene, A (Adenin), C (Cytosin), G (Guanin) og T (Thymin) som er en del av nukleotidene som DNA-tråden er bygd opp av. Rekkefølgen og hvilke baser som finnes på spesifikke punkter er avgjørende for hvilke type proteiner det kodes for og hvilke funksjoner disse får i fisken. Dette kan igjen bidra til forskjeller i egenskaper hos fisk. DNA-analyser som avdekker variasjoner i basene kan gjøres ved bruk av SNP (single nucleotid polymorphism)- genmarkører og/eller mikrosatelittgenmarkører. Den store fordelen med bruk av såkalte SNPpaneler eller SNP-chip, er at et stort antall markører kan testes samtidig, gjerne flere ti- eller hundretusener av markører i samme analyse. For utenom humanmedisinske formål har denne teknologien så langt hatt begrenset anvendelse, fordi hver analyse har vært kostbar. Nå er imidlertid kostnadene betydelig redusert, og etablering av en DNA-basert databank av all stamfisk som produserer rogn for oppdrettsnæringen i Norge er mulig å gjennomføre til en akseptabel kostnad. Hvordan kan det gjøres? Rognprodusentene kan enkelt ta en vevsprøve av hver stamfisk ved stryking (Figur 2). Her Figur 2. DNA-sporing av foreldrene til hver enkelt rognleveranse utføres ved at vevsprøver av alle hunn- og hannfiskene blir tatt ved befruktningstidspunktet. Vevsprøvene registreres elektronisk slik at resultater fra genotypingen kan spores tilbake til riktig rognleveranse og oppdretter i etterkant. 2