Farmed escapees and interactions with wild conspecifics: quantification of genetic differences and simulating long-term fitness consequences

Genetisk påvirkning på bestander av villaks regnes av myndighetene som en av de største utfordringene for å oppnå miljømessig bærekraftig lakseoppdrett. Det overordnete målet med det strategiske instituttprogrammet INTERACT var å identifisere og kvantifisere genetiske forskjeller mellom oppdrettslaks og villaks, samt mellom oppdrettstorsk og villtorsk. Hensikten med dette var å fremskaffe en bedre forståelse av potensielle genetiske konsekvenser av at oppdrettsfisk rømmer og krysser seg med villfisk. Prosjektet har oppnådd alle primære vitenskaplige mål og det er publisert 17 vitenskaplige publikasjoner mens 8 er under utarbeiding. To PhD kandidater og tre post doktorer har arbeidet på prosjektet. Ved oppstart av prosjektet foregikk det en mindre oppdrettsproduksjon av torsk. Denne industrien kollapset imidlertid i tidlig fase av prosjektet, og ressursene ble derfor hovedsakelig kanalisert til arbeidet på laks. Havforskningsinstituttets forskningsstasjoner på Matre, i Parisvatnet og Austevoll ble benyttet for gjennomføringen av omfattende kvantitative eksperimenter på oppdrettet og vill laks og torsk. Lakseforsøkene omfattet innsamling av villfisk som ble krysset med oppdrettsfisk. Avkommet av disse ble eksponert for et bredt spekter av forsøk der man undersøkte tilvekst, overlevelse, konkurranse og morfologi under ulike miljøforhold som tetthet av fisk, temperatur, mattilbud og stress. I tillegg har prosjektet etablert unike F1 og F2 hybrider, ville og tilbakekryssete grupper av fisk, som er en betydelig ressurs for flere andre nasjonale prosjekter og EU prosjekter. Prosjektet har videre implementert det aller nyeste av genomisk og statistisk verktøy for analyse av prøver fra eksperimentene inkludert gentranskripsjon og studier av genetisk variasjon. Noen av de tydeligste resultatene fra prosjektet er en sterk dokumentasjon av signifikant økt veksthastighet hos oppdrettslaks sammenlignet med villaks under kontrollerte betingelser. Videre ble det dokumentert at avkom av oppdrettslaks har større stresstoleranse enn villaks har, noe som er en respons på domestisering. Prosjektet har dessuten demonstrert at steril triploid laks vil kunne prøve å gyte med villaks. Gjennom prosjektet identifiserte vi metabolske prosesser som er forandret gjennom domestiseringen av laks. Arbeidet på torsk viste for første gang at genetisk fremgang vises alt i F2 generasjonen. En øko-genetisk modell (IBSEM) som muliggjør postulering av utviklingen i villaksbestander etter introgresjon av genetisk materiale fra rømt oppdrettslaks, ble utviklet gjennom prosjektet. Gjennom nasjonalt, internasjonalt og industrielt samarbeid ble prosjektet vellykket, og resultatene er fullt integrert i Havforskningsinstituttets årlige risikoanalyse for norsk akvakulturindustri. Dette er en av de sentrale leveransene fra Havforskningsinstituttet til Nærings- og fiskeridepartementet.

In order to promote the co-existence of a sustainable aquaculture industry and healthy wild stocks, management authorities require data on the nature, extent and long-term consequences of genetic interactions between wild and farmed fish. Whilst some scie ntific data is available, in many circumstances, previous studies have generated more questions than they answer, highlighting the need for further research. Through two work-packages for Atlantic salmon and Atlantic cod, fish of farmed, hybrid and wil d parentage will be compared in a series of controlled common-garden experiments. Many of these experiments are logistically demanding and require experienced staff in addition to advanced facilities. These resources are available at the Institute of Mari ne Research (IMR). A third scientific work package aims to refine and advance existing models of genetic interactions between wild and farmed fishes, with an emphasis on identifying "tolerance limits" and "break points". The project will have a major em phasis on education and two PhD students in addition to a post Dr researcher will form the basis of the scientific production under the guidance of an experienced panel of scientific staff from IMR, national, and international collaborators. Data generate d in this strategic program will be disseminated to the scientific community, management authorities and stakeholders through various communication channels, including two workshops, in order to ensure the efficient integration of newly generated data int o management guidelines with the ultimate goal of mitigating genetic impacts of aquaculture on wild populations.