Selection for improved feed efficiency in Atlantic salmon

Fôr står for rundt 50% av den totale kostnaden ved produksjon av Atlantisk laks. Betre fôrutnytting (tilvekst/fôrinntak) vil redusere fôrkostnaden, auke ressursutnyttinga av fôrkomponentane i fôret og redusere utsleppet av næringsstoff til miljøet. Direkte utval for betre FCR krev enten individuell registrering av tilvekst og fôrinntak på eit stort tal fisk som ikkje er mogleg på grunn av mangel på eigna teknologi, eller gjennomsnitt tilvekst og fôrinntak på mange familiar oppdretta separate kar eller merdar, noko som blir svært kostbart. Indirekte seleksjon for betre fôrutnytting kan vere mogleg gjennom seleksjon for eigenskapar som er gunstig genetisk korrelert med fôrutnytting, f.eks. auka tilvekst og redusert kroppsfeitt, eller for eigenskapar i energibudsjettet som betre fordøying av dei viktigaste næringsstoffa (protein, feitt og energi) i fôret. Det finst ikkje noko estimat for effekten av redusert kroppsfeitt på fôrutnytting eller for genetisk variasjon i fordøying av hovudnæringsstoffa. Og dessverre måtte det viktigaste forsøket i heile prosjektet, der vi skulle estimere den sistnemnde effekten, avbrytast fordi fisken som vart valt ut til dette føremålet fekk katarakt. I dette prosjektet undersøkte vi nokre av desse problemstillingane og som kan samanfattast i sju punkt: (1) Dei dagleg «ikkje spiste" fôr pelletane gitt til kar utan fisk kan registrerast med høg grad av nøyaktigheit ved å samle dei opp på ei rist utanfor kvart av kara, og dette gir eit meir nøyaktig estimat av det "ikkje spiste" fôret enn ved å måle tørrstoffet til desse pelletane. (2) I eit forsøksoppsett med ein fisk i kvart sitt kar brukte fiskane mange dagar på å tilpasse seg karet og vaks dårlegare samanlikna med den gjennomsnittlege tilveksten til fleire andre fisk i eit felles kar. Vi fann ein negativ samanheng mellom tilvekst for fisk som gjekk i kvart sitt kar samanlikna med tilveksten til dei same fisken i ein oppfølgingsperiode då dei gjekk saman i same karet. Årsaka til dette kan vere kompenserande tilvekst i oppfølgingsperioden og burde vore fylgt opp i ein ekstra vekstperiode der effekten av denne kompenserande tilveksten var fråverande eller minimal. (3) Fisk som fekk eit fôr med eit relativt høgt energiforhold mellom protein/feitt (HP) viste gunstige eigenskapar (vekst, filetutbyte, filetfeitt, innvolsfeitt) samanlikna med fisk som fekk eit fôr med eit lågare energi forhold mellom protein/feitt (LP), og dette indikerer at laks trenge eit fôr med relativt høgt protein innhald for å vise sitt genetiske potensiale for tivekst og med gunstige effektar også på andre eigenskapar. (4) Vi fann eit betydeleg genotype x fôr (HP vs. LP) samspel for tilvekst, noko som over tid kan ha ein effekt på storleiken av den genetiske framgangen for tilvekst, avhengig av kva protein/feitt forholdet det er i fôret til avlskjernefisken i dag og i framtida. Kva som er det optimale forholdet mellom protein/feitt i fôret er avhengig av den relative prisen på protein og feitt i fôret og fisken sitt genetiske potensial for tilvekst og feittavleiring. (5) Energien i fileten utgjer berre 60% av energien i heile kroppen. Difor må ein inkludere energien i heile kroppen når ein skal gjere utval for betre fôrutnytting. (6) Den estimerte arvegrada for fordøyingskoeffisenten av feitt i fôret var 0.13 ± 0.04, medan dei for protein og energi ikkje var statistisk ulike frå null. Ettersom fordøyingskoeffisienten av eit næringsstoff kan vere påverka av fôropptaket, bør ein undersøke om utval for høgare fordøyingskoeffisient av feitt vil resultere i ein gunstig korrelert respons i fôrutnytting. (7) For å kunne påvise ein sann signifikant skilnad i fôrutnytting mellom to grupper fisk med høgt og lågt genetisk potensial for avleiring av kroppsfeitt må ein ha minimum 3 til 6 gjentak per gruppe, det lågaste talet når ein brukar eit kombinert utval (mellom og innan familie) når et lagar dei to gruppene, og det høgaste talet når ein berre gjer utval mellom familiar.

Feed account for around 50% of the total cost in production of farmed Atlantic salmon. Due to lack of technology to obtain individual feed intake records on large numbers of fish, indirect selection through increased growth rate, reduced body fat and increased digestibility of fat in the feed are the options to obtained improved feed efficiency through selection. What is to be gained by reducing body fat remains to be answered. As energy in salmon fillet accounts for only 60% of the energy in the whole body, energy in the whole body must be considered when selecting for improved feed efficiency. The daily not-eaten feed given to single fish in separate tanks can be recorded by counting the pellets on a grate outside the tanks. However, single fish in tanks used many days to adjust to the tank environment and grew slower compared to several fish in a tank. Fish fed high protein feed showed favourable trait characteristics compared to fish that received low protein feed.

In production of Atlantic salmon feed is the most important cost item with 50% of the total cost. Improved feed efficiency (gain/feed) will reduce feed costs, increase resource efficiency of feed ingredients and reduce nutrient effluent to the environment. This is of great importance for the future growth and sustainability of Atlantic salmon aquaculture, since marine sources of protein in the salmon feed represent a limited resource. Direct selection for improved feed efficiency is not possible due to the lack of technology to obtain individual feed intake records for a large number of fish. Today genetic improvement of feed efficiency is obtained through selection for traits (e.g. growth rate, filet fat) correlated to feed efficiency. However, results from livestock species indicate that such a strategy utilize a relatively small fraction of the genetic variation in feed efficiency. This project will investigate to what degree feed efficiency can be improved through indirect selection for traits possibly correlated to feed efficiency (growth, body fat, digestibility of nutrients, energy loss during feed deprivation). We will also study the effect of two diets with different protein/energy ratios on growth and body composition on feed efficiency. In addition, we will investigate if individual fish can grow well in separate small tanks (500 L) and if we can obtain reliable feed intake records for these animals; and if so, conduct such a study with a limited number of fish to obtain a first gross estimate of the magnitude of genetic variation in feed efficiency. This could facilitate obtaining individual feed intake and thus feed efficiency records for a large numbers of fish, which not only could facilitate direct selection for improved feed efficiency, but also pave the way for marker-assisted and genomic selection for increased feed efficiency.