Cod Development CODE

CODE er en kunnskapsplattform der ni norske og flere internasjonale universiteter og forskningsinstitusjoner deltar. CODE har som hovedmål å få en dypere forståelse av utviklingsprosesser i torsk samt hvordan miljøfaktorer (ernæring og temperatur) påvirker utviklingen. En viktig del av arbeidet består i å identifisere mekanismene som forklarer forskjeller i larvekvalitet og utvikling. I prosjektet ble det utført to store forsøk. Det ene forsøket etablerte materiale av torsk som vokste under ulike temperaturbetingelser i de tidlige stadier. Det andre forsøket frembrakte et referansemateriale der torsken var fôret med naturlig dyreplankton (copepoder) og sammenlignet med torsk startfôret med hjuldyr, senere Artemia (standard intensiv produksjonslinje). Temperaturforsøket ble utført ved Nofima marin Tromsø, mens forsøket med naturlig dyreplankton ble utført på Austevoll. Dette forsøket viste klart at det naturlige dyreplanktonet gav bedre vekst, spesielt i perioden mellom 20 og 40 dager: henholdsvis 4.4% pr dag sammenlignet med 2.2% pr dag. Et oppfølgingsforsøk viste at mindre dyreplankton gav like god vekst som dyreplankton av optimal størrelse som viser at i den intensive linjen kan forbedres. Komplimetære forsøk i mindre skala viste at intensivt dyrkede naturlig dyreplankton (Acartia tonsa) også gir god vekst og utvikling hos torsk. I tillegg hadde larvene fôret på dyreplanton bedre stresstoleranse og de fanget byttedyrene mer effektivt. Det ble gjennomført et omfattende prøvetakingsprogram og totalt 12 arbeidspakker ble knyttet opp til detaljerte analyser av det innsamlede materialet. For å standardisere prøvetakningen i prosjektet ble larvene innsamlet etter størrelse. I forsøkene vokste larvegruppene med ulik hastighet og resultatene viser at de spesifikke utviklingsstadiene er korrelert med larvestørrelse og ikke alder. Arbeidspakkene fokuserte på hvordan ulike biologiske prosesser blir påvirket av miljø og ernæring og inkluderte: utvikling av: hjernen, lys-sanseorganer, hypothalamus-hypofyse-interenal og-skjoldbrusk akser, skjelett, muskler, osmoregulering, appetittregulering, fordøyelsesfysiologi, lipid absorpsjon og metabolisme, samt red-ox balanse. I tillegg ble materialet analysert med høykapsitets analysemetoder som transkriptom analyse (dyp sekvensering, miRNA, RNA-seq) og metabolomics. Materialet ble også analysert for næringsinnhold. Resultatene viste at temperatur og ernæring i de tidlige livsstadier har betydning for hele livsløpet. De samlede miljøbetingelsene i de tidlige stadiene kan derfor ha langtidseffekter som holder stand senere i livssyklusen og som vil ha betydning for fiskens produksjonsegenskaper i oppdrett. Vi har dessuten vist at feilernæring gir store forskjeller i vekst på larvestadiet og identifisert næringsstoffer som er for lave i fôrorganismene som brukes i intensivt oppdrett, som påvirker larvens metabolisme og signalsystemer, og som trolig kan forklare disse vekstforskjellene. Vi har også gitt anbefalinger om tiltak for å forbedre veksten i larvestadiet Resultater og konklusjoner fra CODE er samlet i et spesialnummer av Norsk Fiskeoppdrett (nfexpert: E1, 2015)

CODE will deliver a knowledge platform for studies of the development of biological processes in early stages of Atlantic cod, linked to nutritional, environmental and management aspects. In order to address these topics, we bring together a broad mass of leading Norwegian scientists with international partners. The platform uses two modern and advanced rearing facilities, one for nutrition and one for temperature manipulation, with proven reproducible results. The two experimental setups will deliver m aterial from common experiments to the different scientific teams. A reference material, e.g. larvae fed natural zooplankton, will be used as a baseline to describe the ontogeny of a range of mechanisms and biological processes; brain and vision, endocrin e control of appetite and digestion, absorption and metabolism of lipid, osmoregulation, bone structures, muscle development and red-ox balance. The larval development will be compared to larvae fed rotifers and the effect of temperature on ontogeny of se lected processes will be determined. We will also study how differential nutritional and temperature programming during early stages affect development and performance later in life. The tools are high throughput transcriptomics and metabolomics validated by state of the art physiological, molecular and morphological methods. The network will be a creative platform for exchange of ideas and will employ young scientists, PhD and MSc students. The knowledge created in the project will be actively used in t eaching programmes. CODE will communicate with Norwegian aquaculture industry and scientific community through participation on conferences, websites of the partners and in peer-reviewed scientific journals thereby improving competitiveness of Norwegian r esearch and aquaculture industry. The knowledge acquired in CODE is relevant for health management in aquaculture, and for understanding effects of climate change on stock recruitment of Atlantic cod.