Oppdrettslaks er en økonomisk viktig næring i Norge og verden. Det finnes imidlertid bærekraftsutfordringer, som innkryssing mellom rømt laks og vill laks, som kan stoppes ved å oppdrette steril triploid laks. Triploider har to kopier av DNA fra moren og én kopi fra faren, i motsetning til konvensjonelle diploider (én kopi av DNA per forelder). Triploider produseres ved å gi nylig befruktede rogn en kort trykkbehandling som er ikke-invasiv, enkel å implementere og svært effektiv. Triploider har imidlertid ofte velferdsproblemer. De er ofte sykere enn diploider og er mer følsomme for miljøet sitt. Så oppdrettsnæringen er avhengig av diploider, til tross for fordelen med sterile triploider. Vi har tidligere funnet noen interessante endringer i triploid DNA, som vi ikke fant hos diploider fra de samme familiene, og vi tror disse endringene kommer fra trykkbehandlingen, som deretter kan forårsake velferdsutfordringene hos triploider. Vi tror også at det ekstra DNAet fra moren forårsaker en såkalt "innavlseffekt" hos triploider. Prosjektet hadde to hovedeksperimenter som undersøkte hvordan (1) trykkbehandling og (2) ekstra DNA-kopi fra mor påvirket velferd og vekst hos triploide lakser sammenlignet med diploide lakser. Vi utviklet også en semiautomatisert metode for å identifisere triploide og diploide lakser ved hjelp av mikrosatellitt-DNA-markører. Vi produserte laks som skulle være triploid ved å bruke suboptimale trykkbehandlinger og vanlig diploide og triploide for å se hvordan behandlingen påvirker DNA, velferd og vekst. Vi fant at et suboptimalt trykk økte DNA-feil og tidlig dødelighet, men at hovedforskjellene mellom overlevende diploide og triploide lakser skyldtes deres ploidi og familieeffekter. Vi produserte også flere halvsøskenfamilier av diploid, triploid og gynogenetisk laks (som kun inneholdt morens DNA) som alle deler en far, men har forskjellige mødre, slik at vi kunne studere innavlseffekten. Da eksperimentet var avsluttet, hadde gynogenene vokst ut av triploide og diploide lakser, og diploide lakser var i gjennomsnitt større enn triploide lakser. Foreløpige resultater viser at familie påvirker den relative veksten mellom diploide og triploide lakser, noe som indikerer at et avlsprogram skreddersydd for triploide lakser kan bidra til å løse noen ytelsesutfordringer. Vi undersøker fortsatt hvordan velferden varierte mellom gruppene. Til slutt har vi forsøkt å produsere tetraploid laks (to kopier av DNA fra hver forelder) som kan brukes til å avle naturlig med diploide lakser og produsere triploide lakser uten trykkbehandling. Tidlig dødelighet var svært høy, og resultatene tyder på at tetraploidi ikke var vellykket i dette tilfellet, noe som betyr at dagens trykkmetode fortsatt er den mest effektive måten å produsere triploide lakser på.
We have shown that the current method used to produce triploids (pressure) is still the most cost-effective and successful, and that the pressure treatment is not responsible for the welfare challenges of triploids. The project has shown that there is a potential for a triploid-based breeding program to improve growth and welfare in triploid salmon.
Escapees are a major challenge to sustainable Atlantic salmon aquaculture, and sterile triploid salmon are a solution. Triploid salmon are produced by a pressure shock and contain two copies of maternal and one copy of paternal DNA. The use of triploids commercially is limited by poor welfare and performance. We hypothesize that doubling of the dam genome may cause an inbreeding effect in the offspring, that, dependent on the heterozygosity of the dam, could explain the lower performance and welfare observed. We will examine the potential inbreeding effect using controlled experiments comparing diploid, pressure-induced triploid and gynogenetic (inbred) diploid full siblings. Gynogenes are diploid offspring containing two copies of only the maternal DNA. We will follow the different groups, assessing fish for performance and welfare. We will use a mixture of genomic and genetic methods to assess the level of inbreeding across the entire genome in each group and compare this to individual performance, which has never been done in triploid Atlantic salmon. We also hypothesize that a sub-optimal protocol may lead to unintended effects on triploids as hydrostatic pressure treatment is known to cause chromosome aberrations. To examine the nature and prevalence of chromosome aberrations resulting from pressure-shock treatment we will assess the incidence and types of errors and how they influence triploid performance/welfare by linking individual performance in controlled experiments to observed chromosome aberrations using genetic tools. An alternative method to produce triploid salmon is by producing tetraploid individuals and breeding them with standard diploids to produce triploids with higher levels of heterozygosity compared to traditionally produced triploids. This has never been done in Atlantic salmon; therefore our final aim is to produce the world´s first Atlantic salmon tetraploid line with the goal of producing triploids by crossing them with diploids.
