Tilbake til søkeresultatene

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning

The effect of narrow banded LED light on development and growth performance

Alternativ tittel: Effekten av smalspektret LED lys på utvikling og vekstytelse

Tildelt: kr 8,5 mill.

I dette prosjektet har vi undersøkt effekten av ulike lyskvaliteter og lysrytmer på tidlige utviklingsstadier av Atlantisk laks. Lys er kjent for å påvirke flere biologiske prosesser hos fisk og prosjektet har arbeidet med å kartlegge tidlig lysoppfattelse og effekten av lys på tidlig utvikling og vekst. Vi har identifisert rundt 40 ikke-visuelle opsiner i laks og har kartlagt lokaliseringen i hjerne og øye. Vårt histologiske kart av laksens hjerne viser et avansert ikke-visuelt fotoreseptivt system allerede fra tidlig i utviklingen. I prosjektet har vi gjort RNA sekvensering av 102 embryo og larver som er utviklet under ulike lyskvaliteter og lysrytmer. Målet i prosjektet har vært å få en basal forståelse av de fotosensoriske systemer i laks og forstå hvordan lys influerer tidlig utvikling ved å påvirke regulatoriske nettverk, deriblant muskelutvikling. Ved å fokusere på stadiet før startfôring, mens larven enda livnærer seg på plommesekk har man unngått eventuelle fôringseffekter. Siden laks er svært utviklet ved dette stadiet, representerer den store RNAseq matrisen en global tilnærming til analyser av gen aktivitet som også har relevans for eldre stadier. Det er utført en døgnsampling på de ulike lyskvalitetene og data fra dette materiale viser hvordan genuttrykk påvirkes gjennom døgnet ved ulike perioder, intensitet og spekter. Våre resultater viser at det er stor forskjellig i genaktivitet mellom larver eksponert for ulike perioder og farger av lys. I prosjektet er langtidseffekten av tidlig lyseksponering studert ved å stimulere embryo og larver for ulike perioder frem til startfôring etterfulgt av inkubasjon i like lys betingelser fra startfôring til post-smolt. Analyser av muskelvekst viser at tidlig lysrytme har effekt på muskelfibersammensetning i parrstadiet, ved at de store fibrene er mindre, noe som gir en signifikant høyere fibertetthet. Prosjektet har samarbeidet med kommersielle partnere for å få innsikt i hvordan man kan bruke lys på tidlige utviklingsstadier til å forbedre utvikling og vekst i akvakulturnæringen.

The project results have enlightened the knowledge of the photoreceptive system in Atlantic salmon and shown how light influences early development by light stimulation studies. By employing RNA sequencing in the project, the practice and policy of the project participants have evolved. Knowledge acquired on photoreception, light stimulation studies and RNA seq is now implemented in new projects. The RNA seq results will be available in the European Nucleotide Archive so that results are available for other users. The project has had several international partners including a joint PhD candidate at the University of Stirling, strengthening the collaboration between projects participants in the field of aquaculture, fish physiology and chronobiology. Commercial partners have also been involved in the project and the insight into how light stimulation at early developmental stages affects development and growth will be applied to the aquaculture industry and producers of LED technology.

In this project we will investigate the effect of narrow banded LED light exposure during the early developmental stages of Atlantic salmon. The exposure will be done at a stage where the common practise today is to keep the eggs in darkness. Light is known to influence the cell cycle progression in teleosts and the project will examine photoreception and the effect light has on generation of progenitors in muscle development and the subsequent potential for increased growth performance. Our preliminary studies, using light manipulation show that narrow banded LED light activates neurons in the salmon brain in regions of deep brain photoreceptors. The nonvisual photoreceptor systems seem to be the first light detectors that are functional at embryonic stages. Studies in zebrafish have shown that the cell cycle is light regulated, even in tissue cultures. Recent studies show that temperature manipulation during a short window in embryogenesis is enough to affect adult myogenic phenotype. Our main objective will be to gain fundamental knowledge on the early photo sensory systems in salmon and understand how light influences early development, muscle progenitor cells, myogenesis and subsequent impact on muscle growth. Since light is a strong cell cycle regulator in teleosts we will use light of different spectres, intensities and period to try to influence establishment and proliferation of muscle progenitor cells and myogenesis. Using the salmon genome annotation, transcriptome sequencing and bioinformatics we will do system biology of light manipulated embryos in order to characterize photo driven processes and myogenesis. Long term effects of early light manipulation with optimized spectres and intensities will be analysed in relation to growth performance and muscle fibre analysis in a commercial salmon farm. This project will provide new insights into how light can be use on early developmental stages of salmon to improve muscular growth in salmon production

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning