Tilbake til søkeresultatene

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning

Precision Breeding for Viral Resistance

Alternativ tittel: Presisjonsavl for virusresistens

Tildelt: kr 6,0 mill.

Dette prosjektet skal se på hvordan vi kan drive enda mer effektiv avl for resistens mot virus i Atlantisk laks. Oppdrettsnæringen sliter med mange smittsomme sykdommer som forårsaker store tap og redusert fiskevelferd. AquaGen leverer rogn til norske og utenlandske oppdrettere, og rogna kommer fra avlspopulasjoner som vi kontinuerlig forbedrer slik at fisken skal bli sunnere og være mer resistent mot sykdommer. Tidligere har vi blant annet vist at vi kan avle laksen til å bli langt mer resistent mot virussykdommer, som infeksiøs pankreasnekrose (IPN), pankreassykdom (PD), kardiomyopatisyndrom (CMS) og hjerte- og skjelettmuskelbetennelse (HSMB). I dette prosjektet skal vi «finslipe» avlsarbeidet vi driver på virusresistens, ved å ta i bruk nye og enda mer presise metoder innen genomikk/molekylærgenetikk. Vi skal bruke disse metodene til å ta tak i noen nye problemer som har oppstått i næringen de siste årene eller som kan bli problemer i fremtiden. I den første arbeidspakken skal vi se på om resistens mot laksepox er delvis genetisk betinget, og om vi kan avle laksen til å bli mer resistent mot denne sykdommen. Laksepox forårsakes av et koppevirus, og er et voksende problem i næringen. Vi har nå samlet data fra tre ulike utbrudd av laksepox, hvorav ett skjedde i en fiskegruppe tilhørende AquaGens avlskjerne og to skjedde hos noen av AquaGens kunder. To av datasettene består av bare dødfisk eller bare overlevere, mens det tredje har både døde og overlevere. Resultatene tyder på at vi har avdekket minst ett område på genomet (en QTL) som har en konsistent (men moderat) effekt på laksepox. Dette funnet indikerer at vi vil kunne sette i gang markør-assistert seleksjon for resistens mot laksepox. Vi ønsker nå å bygge ut datagrunnlaget med flere datasett som inneholder både dødfisk og overlevere, da det er slike datasett som må til for at vi skal kunne beregne arvbarheter og genetiske korrelasjoner mellom datasett. På den måten håper vi også å kunne skaffe nok data til at vi kan drive ikke bare markør-assistert, men også genomisk seleksjon. I arbeidspakke nummer to skal vi se mer på resistens mot IPN. Ny forskning har nemlig vist at det kan finnes varianter av viruset som virker på en annen måte enn den varianten som er mest utbredt. Vi ønsker å finne ut om avlsarbeidet vi gjør på IPN-resistens også gir resistens mot disse variantene, samt finne ut hvordan vi kan justere avlsarbeidet slik at også de nye variantene av viruset dekkes. I 2021 har vi gjennomført smittetester mot både 1) et nytt isolat av viruset som man mistenker ikke lar seg påvirke av den kjente IPN-QTLen og 2) et gammelt isolat som man vet påvirkes av IPN-QTLen. Dessverre kunne vi ikke trekke sikre konklusjoner fra disse smittetestene, fordi dødelighet i test med nytt isolat var lav og dødelighet i test med gammelt isolat var enda lavere. Det eneste vi fikk bekreftet var altså at AquaGen-fisken er noe mer mottakelig for det nye isolatet enn det gamle (men likevel lite mottakelig). Begge forsøk vil bli gjort på nytt i 2022, og denne gangen vil vi skreddersy fiskegruppen som testet, slik at den vil ha en høyere frekvens av mottakelighetsallelet på IPN-QTLen. I den siste arbeidspakken skal vi studere om genredigering (CRISPR-Cas9) kan brukes til å finne gener i laksen som er nødvendige for at et virus skal kunne infisere cellene. Hvis vi finner slike gener og fremtidig lovgiving skulle tillate det, vil vi kunne gjøre laksen mer resistent ved å «slå ut» disse genene ved hjelp av CRISPR. I denne arbeidspakken har vi kommet i gang med ulike forsøk og utviklingsoppgaver som skal gjøre det mulig å gjennomføre et såkalt Genome-Scale CRISPR-Cas9 Knockout (GeCKO) screen i Atlantisk laks. I et GeCKO-screen slår man ut samtlige gener i en cellekultur fra den aktuelle organismen, men på en slik måte at kun ett gen blir slått ut i hver enkeltcelle. Etter at genene er slått ut infiserer man cellekulturen med virus. Metoden kan brukes til å identifiser gener som er essensielle for virusinfeksjon, fordi kun de cellene som har fått slått ut slike gener vil overleve. Metoden er brukt med suksess i mange arter, men er ikke blitt gjennomført i laks ennå så vidt vi vet. Vi har støtt på hindringer av teknisk karakter, og jobber nå for å løse disse.

This project will address three topics related to the Atlantic salmon's resistance to viral diseases, aiming at making the salmon more resistant to viruses. The project will use technologies connected with Precision Breeding; selecting the animals based on a detailed understanding of how genes work and interact. The topics are: 1. Resistance to POX virus: Salmon gill poxvirus (SGP), is an emerging pathogen in Atlantic salmon aquaculture. A pilot study has indicated that resistance is influenced by genetics and that there are intriguing correlations between resistance to poxvirus and resistance to pancreas disease (PD) and heart- and skeletal muscle inflammation (HSMI). The project aims to lay the foundations for marker-assisted- or genomic selection for resistance to SGPV, and to describe and understand these correlations in detail. 2. Resistance to IPN: Marker-assisted selection for IPN resistance, utilizing a major QTL for IPN resistance, has lead to a marked decrease in the number of IPN outbreaks. However, a newly discovered isolate of the virus has been reported to sidestep the QTL. We want to investigate whether this finding also applies to AquaGen’s production of “IPN eggs”, and (if so) to understand the biology underlying these results and make sure that AquaGen’s IPN product covers resistance to all strains of the virus. 3. Gene editing to promote viral resistance: Genome-Scale CRISPR-Cas9 Knockout (GeCKO) screening can be used to identify salmon genes necessary for viral infection. We want to use GeCKO to identify genes necessary for infection by the newly discovered IPN isolates and additionally, by the more well-known isolates. This work package will add to add to our understanding of the relationship between virus isolate and host genetics. The work package will also provide tools and competence which could be applied if gene editing should become a more broadly applied tool it the future.

Aktivitet:

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning