Exploring novel functional genotypes associated with the transition and stay in sea water in Atlantic salmon

Det anslås at den årlige produksjonen av atlantisk laks i Norge har potensial til å øke til fem millioner tonn innen 2050, fem ganger den nåværende produksjonen. For å oppnå denne veksten på en bærekraftig måte, trenger følgende store bærekraftutfordringer løses: sykdom, in kryssing av oppdrettslaks i ville populasjoner, smoltkvalitet og bærekraftig tilførsel av mat. Totalt tap på grunn av død i lakseoppdrett er i gjennomsnitt 16%. Det meste av dette tapet er direkte eller indirekte forårsaket av utilstrekkelig smoltkvalitet (> 10%). Derfor er en av de mest kritiske faser i dagens kommersielle akvakultur produksjon av ung fisk godt forberedt på å håndtere sjøvannoverføring. I dette prosjektet undersøker vi og sammenligner den genetiske variasjonen i ferskvann og marine vill-laks populasjoner med mål å finne genetiske regioner som er assosiert med overgangen til et liv i sjøvann. Ferskvannslaksen har tilpasset sin genetiske variasjon til et liv i ferskvann og den marine laksen har tilpasset sin genetiske variasjon til et liv i sjøvann og vi har også funnet regioner under seleksjon hos disse laksetypene. I de genetiske regionene som vi har funnet er under seleksjon i anadrom eller ferskvannlaks, ser vi nå på om noen av de genene som ligger i disse regionene har en funksjon linket til sjøvanntilpasning, motstand mot sjøbårne sykdommer og marin vekst under sterkere seleksjon i forhold til ferskvannlasken. Disse er svært relevante egenskaper for oppdrettsindustrien, og videre identifisering av tilhørende genetiske markører vil være verdifulle i avl. 18 av disse ferskvannsgenotypene finnes også i anadrom oppdrettslaks.Vi har videre sett at noen av disse genotypene er linket til smoltfiseringshastighet hos laks og dermed intressante ur et avlssynspunkt.

-

The Norwegian Governments vision of increased seafood production was clearly stated in Parliamentary report no. 22 (2012-2013), as The worlds foremost seafood nation. It is estimated that the annual production of Atlantic salmon (Salmo salar) in Norway has the potential to increase to five million tons by 2050, five times the current production. To attain this growth in a sustainable manner, the following major challenges need research attention: disease, escapees, smolt quality and sustainable feed supply. The total loss due to death is on average 16%. Most of this loss is directly or indirectly caused by inadequate smolt quality (> 10 %). Hence, one of the most critical phases in todays commercial aquaculture is the production of young fish (smolts) well prepared to cope with sea water transfer. In this project, we propose to utilize genetic variation in landlocked and anadromous wild salmon populations to find functional genotypes associated with the transition and healthy rearing in sea water. The adaption to a life lived entirely in fresh water has most likely led to altered selection pressure, and we anticipate finding genes contributing to sea water adaption, resistance to sea-borne diseases and marine growth under stronger selection in anadromous fish. These are highly relevant traits for the farming industry and identification of associated genetic markers would be highly valuable in breeding. In this project, we aim to conduct a large-scale genome wide association of anadromous/landlocked salmon populations. Contrasting these populations will make it possible to identify genomic regions exposed to parallel evolutionary selection pressures in sea water in contrast to fresh water. To proceed from identified loci to plausible functions, we will conduct genotype by phenotype association tests using already available salmon family material, which have clear contrasts on behavior, growth, sea lice infestation rate, sea water adaption and reproduction.