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

I oppdrettsnæringen er det en målsetning å minimere risiko for rømming av fisk. I den grad rømninger likevel forekommer, er det ønskelig at rømt/forvillet fisk kan skilles fra naturlig forekommende villfisk med stor grad av sikkerhet, samt kunne spôres tilbake til rett oppdrettsanlegg, også i tilfeller der fisken gjenfinnes etter lang tid i sjø og over et stort geografisk område. Et verktøy for dette formålet er å bruke genomisk informasjon, det vil si detaljerte data om fiskens DNA, for spôring av rømt oppdrettsfisk. Metoden baserer seg på at all fisk har en unik DNA profil, sammensatt av genvarianter arvet fra begge foreldre. Ved hjelp av DNA analyse kan en derfor identifisere rette foreldre til fisken, forutsatt at foreldrenes DNA profil også er kjent. DNA informasjonen kan på denne måten brukes til sikker identifisering av opprinnelse til rømt oppdrettsfisk, og ved å styre hvilke foreldre som leverer rogn og smolt til ulike anlegg kan en bruke metoden til å identifisere hvilket sjøanlegg fisken har rømt fra. Metoden kan også brukes til å spôre individer over flere generasjoner, og dermed eventuell langsiktig innblanding av oppdrettslaks i ville stammer. AquaGen tilbyr nå DNA-basert spôring i sin rognproduksjon, og arbeid er satt i gang for oppskalering til hele eller store deler av oppdrettsnæringen. Det er utviklet metodikk for genetisk spôring av store antall individer med bruk av høy-tetthets genetiske markører. Metoden er validert på både simulerte og reelle data, og viser svært lovende resultater. Arbeidet har så langt gitt en publisert artikkel, en patentsøknad (metode for oreldretilordning) og en software-pakke for foreldre-tilordning. Videre har vi utviklet metodikk for innhenting av genotype-informasjon på triploid fisk slik at denne også kan foreldre-tilordnes, og potensielt brukes i andre typer genetisk analyse. Det er nå utviklet og bestilt en egen "SNP-chip" for spôring av både ville populasjoner og oppdrettsfisk på nasjonalt nivå. Det arbeides også med metodikk for utnyttelse av feltdata (f.eks. naturlige sykdomsutbrudd) på genetisk spôrbar fisk inn mot avlsprogrammet.

- 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.