HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning

Det er stor variasjon i alder ved kjønnsmodning hos oppdrettslaks. Noen individer blir kjønnsmodne mens de er små, mens andre utsetter modningen til de har nådd høyre alder og mye høyere kroppsvekt. I oppdrettsfisk er det en trend til at hanner modner før slaktestørrelse. Dette er et problem da moden fisk er mer utsatt for sykdom, og har nedsatt kjøttkvalitet. Det er derfor viktig å finne måter for å utsette alder ved kjønnsmodning i oppdrettsfisk. Vi vet at miljøfaktorer er viktig for når laksen bestemmer seg for å modne, men i senere tid har vi funnet at genetikk også spiller en viktig rolle. Vi kjenner fremdeles ikke samspillet mellom miljø og genetikk. I dette prosjektet undersøkes dette samspillet ved å bruke flere familier med oppdrettsfisk produsert ved nåtidens oppdrettsmetoder. I tillegg så skal vi teste en ikke-dødelig metode for å identifisere tidligmodnende fisk. Til slutt vil vi kartlegge hvordan genetikk påvirker vekst, for å bedre forstå hvorfor noen individer kan modne tidligere enn andre. Våre resultater tyder på at genotypen styrer modnings størrelse hos fisk. Vi testet 3 forskjellige genotyper av vgll3 genen og fant at individene modnet på enten 33 g, 280 g eller 480 g avhengig av hvilken vgll3 varianten de tilhørte til. Det betyr at det er mulig å bruke genetisk seleksjon for å kontrollere modning i oppdrettslaks. Vi har funnet at saltvann påvirker ikke antall fisk som modner. Vi flyttet halvparten av fiskegruppen til saltvann etter at de hadde et gjennomsnitt vekt på 500 g og sammenlignet, over 3 måneder, med resten av gruppen (som ble beholdt i ferskvann). Etter denne perioden, fant vi samme antall fisk som hadde modnet i begge grupper. Vi fant imidlertid ut at moden fisk hadde dårligere vekst I saltvann sammenlignet med umoden fisk. Dette illustrerer at man burde unngå at oppdrettslaks modner. Resultatene i prosjektet viser at genetisk seleksjon er avgjørende for å kontrollere tidlig modning hos laksefisk.

The initial results from this project confirm that vgll3 genotype can be used to select for fish that will enter puberty later in modern aquaculture environments. We found no interaction between genotype and salinity, which will be informative for production protocols used to rear salmon. We have excellent biological material to continue our understanding of the physiological differences between genotypes and how these may regulate the age of puberty. This material will be available for future projects and others working at the Institute of Marine Research. We have also further strengthened our collaboration with national partners at the University of Bergen and international partners at Utrecht University. The project has also advanced the research profile of Dr. Fraser.

This project will determine how the timing of sexual maturation, an important aspect of salmon developmental biology, is influenced by genotype and its interaction with environmental conditions in modern culture systems. The prevalence of early maturing males can be >90% in modern facilities and is a welfare and economic concern in salmon farming, since sexual maturation slows growth, lowers disease resistance, and decreases flesh value. Our objectives are to i) increase our knowledge on the environmental triggers of precocious sexual maturation in male salmon, ii) find a new biological marker to readily identify fish that have initiated puberty, and iii) understand how genotypes that effect the age of puberty influence physiology. The projects critical challanges are to provide research animals with genotypes of interest, providing the environmental conditions of relevance to the industry, and acquiring the resources to undertake the latest "omics" technology. To accomplish these, we have relied on the resources available at the Institute of Marine Research and the breeding company Salmobreed AS to produce broodstock. In addition, we have state of the art tank facilities and expertise in RNA sequencing and genotyping at IMR, while our national and international partners have expertise in reproduction, smoltification, and lipidomics and metabolism in salmon. The knowledge obtained from this project will provide the industry with information on the environmental and genetic conditions that can trigger early precocious maturation in male salmon, leading to new strategies to avoid such occurences and increase the sustainability of salmon farming. In addition, we hope to provide new, ethical, biological markers to detect early puberty in fish that would be of interest to the industry and researchers alike. Finally, we hope to increase the knowledge on the basic biology of puberty in verterbrates that would be of interest to the wider research community and society.