Utvikling og validering av metodikk for bruk av høytetthets genotypingsplattformer i slektskapsanalyse og sporing av atlantisk laks

One of the problems in commercial farming of Atlantic salmon is escapees migrating into river systems and mating with local wild salmon. One of the main goals of the industry is therefore to minimize number of escapees. Suspected escapees should be effectively distinguished from local wild stocks and be traceable down to the exact production site, even after long time and over a wide geographic area. Genomic tools may be used for this purpose. The genetic profile of each fish is unique and composed of alleles inherited from both parents. Correct parentage of escaped fish can therefore be identified by matching the DNA profile of the escaped fish to known potential parents (broodfish). This requires widespread genotyping of broodfish used for commercial egg production. Furthermore, by controlling and recording which parents that contribute eggs and smolts to different production sites, the escaped salmon can also be traced back to the originating production site. The genomic methodology can also be used to trace individuals over multiple generations, and thus quantify long-term admixture of local wild stocks with farmed salmon. Genomic tracing of individuals in commercial salmon egg production is currently implemented as a product in the AquaGen population. The project has developed routines and methodology for large-scale genomic tracing in the Norwegian salmon farming industry. Large-scale implementation of genetic tracing is under planning the the entire fish farming industry in Norway. A methodology for large-scale genetic tracing of farmed fish (through identification of parents) with high-density SNP markers is now developed. The methodology is validated both on simulated and real data, and shows promising results. So far, this has resulted in one published scientific article, one patent application, and a software package for parentage assignment. Furthermore, we have developed a method for genotype calling in triploid fish. This can be used in parentage assignment of triploids, and potentially also for other types of genetic analysis of triploid fish. A specific "SNP-chip" for tracing of both wild and farmed salmon on a national level has been developed, and is under production. We are also working on methodology for utilization of field data (e.g., natural disease outbreaks) among traceable fish for use in the breeding program.

- Sprorbar rogn (TRACK) etablert som en del av AquaGens produktportefølge - Metode for storskala foreldretilordning med høytetthets SNP chip etablert. Metodikken kan anvendes på tvers av arter - Søknad om patent for foreldretilordningsmetode er innsendt - Metodikk for genotyping av triploider er utviklet. Dette gjør at slik fisk både kan tilordnes foreldre og brukes i genetisk analyse - AquaGen deltar nå i en arbeidsgruppe som tar sikte på å utvikle et felles sporingssystem for hele næringen med bruk av både genetisk sporing og mineralanalyse.

Hovedmålet med prosjektet er å utvikle og validere infrastruktur og metodikk for fullstendig spôrbarhet av oppdrettslaks. AquaGen er allerede i ferd med å implementere genomiske spôringsmetoder i sin rognproduksjon. Dette krever storskala genotyping, utvikling av genomiske databaser (over alle reproduserte fisk både fra avlskjernen og fra oppformeringsanlegg), komplett kontroll over logistikk av rogn fra ulike produksjonssteder, og fungerende metodikk for deteksjon av foreldreopphav til ukjent (rømt) fisk. I dette prosjektet vil vi utvikle høytetthets genotyperingsverktøy som er spesielt godt egnet til å skille ulike populasjoner av vill og oppdrettet laks. For å utnytte dette verktøyet fullt ut for sporing av laks, vil vi utvikle metodikk som kan håndtere denne informasjonen for storskala sporing av foreldreopphav til enkeltindivider. Siden tilfeller med rømt oppdrettslaks ofte etterforskes og bøtelegges, er det nødvendig å tilpasse metodikken til et statistisk rigorøst rammevekt som er holdbar i en rettslig sammenheng. Det er også ønskelig å videreutvikle metodikken for spôring individer over flere generasjoner, slik at en kan kvantifisere innblanding av oppdrettet laks i naturlige elvepopulasjoner. Risiko for genetiske interaksjoner mellom vill og oppdrettet laks kan reduseres gjennom produksjon av steril triploid laks, som kjennetegnes ved at de har nedarvet to kromosomkopier fra mor, men kun en fra far. Bruk av genomiske verktøy er mer utfordrende for triploid fisk, da metodikk for identifisering av foreldre er utviklet med tanke på diploide populasjoner. En målsetning er derfor å raffinere disse metodene til også å kunne fungere på triploid fisk.