Stadig meir av laksen i norske merder kjem no frå gentesta foreldre, og er derfor resistent mot den alvorlege laksesjukdommen IPN. Det blir forska på spreng for å utvikle nye gentestar til oppdrettsnæringa.
Av Audrun Utskarpen i tidsskriftet GENialt nr. 3/2012
Noreg er verdas største eksportør av atlantisk laks. Da er det kanskje ikkje så rart at norske forskarar og selskap er aktive med å utforske gena til laksen. Det norske avlsselskapet Aqua Gen har i samarbeid med Nofima og Universitetet for miljø- og biovitskap utvikla ein gentest for resistens mot laksesjukdommen IPN, infeksiøs pankreasnekrose. Testen viser om laksen ber arveanlegg som gjer han motstandsdyktig mot denne virussjukdommen, som har vore eit problem i oppdrettsnæringa heilt frå starten.
Samstundes med forskarane i Aqua Gen hadde òg skotske forskarar funne det same genområdet for IPN-resistens, og begge forskingsgruppene publiserte oppdaginga si i 2008. Gentestar for IPN er no tekne i bruk av mange avlsselskap.
Aqua Gen har tilbydd rogn frå gentesta foreldre sidan 2009. Da valde éin av fire oppdrettarar denne rogna, medan dei fleste no ønskjer slik rogn. Aqua Gen er den største produsenten av lakserogn i verda, og over halvparten av norske oppdrettslaksar blir klekte frå Aqua Gen-rogn.
Sjukdommen IPN
IPN er den sjukdommen som har teke livet av flest fisk i oppdrettsnæringa, og mange oppdrettarar er plaga med utbrot år etter år. IPN-viruset drep celler i bukspyttkjertelen til fisken. Desse cellene skil ut enzym, ein type protein, som bryt ned maten i tarmen. Utan desse enzyma døyr fisken. Viruset smittar mellom fisk og finst på mange ulike fiskeartar nesten overalt i sjøen, men det er først og fremst laksefisk som døyr av det. Fordi fisken i oppdrettsanlegg står mykje tettare enn i havet, er det i oppdrettsmerder og settefiskanlegg sjukdommen bryt ut.
Fisken kan bli ramma av IPN på to stadium i livet, første gongen som yngel, straks han tek til å få pellets som fôr, og neste gong rett etter at han blir sett ut i sjøen.
Raskare forbetring
Gjennom eigne avlsprogram jobbar oppdrettsnæringa med å forbetre eigenskapane til oppdrettslaksen for kvar ny generasjon av fisk (sjå òg GENialt nr. 2/2010). Avlsselskapa vel ut visse fiskar som skal bli stamforeldre til nye generasjonar.
Før Aqua Gen utvikla gentesten mot IPN, brukte dei såkalla smitteforsøk for å finne ut kva for fiskefamiliar som var motstandsdyktige mot IPN. Dei smitta nokre fiskar frå kvar familie med IPN, og såg dermed kva for fiskefamiliar som var resistente. Så valde dei ut søskena til dei fiskane som overlevde, som stamfisk for neste generasjon oppdrettslaks.
– Ulempa med smitteforsøk er at fisken som er brukt i ein smittetest, ikkje kan brukast vidare i avlen, seier forskar Thomas Moen i Aqua Gen.
– Ved å genteste for resistens i staden kan vi dra nytte av dei beste fiskane direkte. Med den vanlege metoden med smitteforsøk må vi gå gjennom fleire slektsledd, slik at det tar heile åtte år før vi får den same forbetringa. I tillegg slepp vi no å ta livet av så mange gode fiskar.
Gentesting
Det er potensielle fedrar til ny oppdrettsfisk som blir gentesta. For å gjere testen trengst ein vevsprøve, som røktarane ved avlsstasjonane tek ved å klippe av ein liten bit av feittfinna på ryggen til fisken. Denne finna har ikkje nokon kjent funksjon, og det er vanleg å klippe i ho for å merkje fisken eller ta prøve av fiskevev som skal analyserast.
Vevsprøven sender Aqua Gen inn til laboratoriet på CIGENE – Senter for integrert genetikk ved Universitetet for miljø og biovitskap på Ås. Her reinsar dei DNA frå vevsbiten og gjer sjølve gentesten. Da undersøkjer dei om fisken har eit bestemt område på DNA-molekylet som er knytt til resistens mot IPN. Eit slikt område blir kalla QTL (forkorting for det engelske uttrykket quantitative trait locus). Dette området finn dei ved å sjå etter genetiske markørar, det vil seie bitar av DNA, som er særeigne for QTL-en dei er ute etter.
Fisken arvar éin variant av resistensgenet frå mora og éin variant frå faren. Avlsselskapet vel ut hannfisk som har arva genvarianten for resistens både frå mora og frå faren. Denne fisken bruker dei til å befrukte rogna som dei sel til oppdrettarane. Fisk som berre har éin kopi av den rette genvarianten, vil òg vere nokså motstandsdyktig. Sjølv om nokre få fiskar framleis er mottakelege for IPN med denne metoden, unngår oppdrettarane store tap dersom sjukdommen bryt ut.
Kartlegging av genområde
Ein QTL er eit område på DNA-molekylet der det finst eitt eller fleire gen som verkar inn på ein viss eigenskap. QTL-en kan innehalde mange hundre gen. Etter at QTL-en er funnen, er neste steg å leite etter sjølve genet eller gena som gir den eigenskapen ein er ute etter, noko Aqua Gen framleis jobbar med.
– Trass i at vi ikkje veit genet for IPN-resistens enno, kan vi kan seie nesten hundre prosent sikkert kva for variant av genet fisken har, seier Moen.
– Det tyder på at det er berre eitt gen vi leitar etter, sjølv om det i teorien kan vere to gen som sit nær kvarandre på genomet og blir nedarva saman.
Ofte er det slik at det er mange gen som gir opphav til ein bestemt eigenskap, men resistens mot IPN er ein eigenskap som skil seg ut, fordi det er eitt genområde, og i dette genområdet truleg berre eitt gen, som forklarer åtti prosent av den genetiske variasjonen som gir motstandsevne mot IPN.
Heile laksegenomet klart i år
Forskarar i Noreg og fleire andre land samarbeider no om å kartleggje genomet, det vil seie heile DNA-koden, til laksen. Prosjektet skal vere ferdig i løpet av 2012.
– Når vi veit rekkjefølgja på byggesteinane i heile DNA-molekylet, vil det bli lettare å kartleggje andre gen og lage nye gentestar, både for resistens mot sjukdom og for andre eigenskapar, seier Moen.
Gentesten verkar
Aqua Gen har òg vist at gentestinga verkeleg fører til mindre sjukdom. Selskapet har gjort forsøk der dei har smitta fisk frå både gentesta foreldre og fisk frå vanleg rogn med IPN-viruset. Av fiskane som har fedrar med to kopiar av den dårlege genvarianten, overlever berre halvparten, medan nesten alle fiskane etter fedrar med to kopiar av den gode varianten overlever. Dei rette gena vernar laksen mot IPN både mens han er yngel, og når han blir sett ut i sjøen.
Fiskehelserapportane frå Veterinærinstituttet viser at det har vore færre utbrot av IPN dei siste åra.
– Det kan vere fleire årsaker til dette, men nedgangen i talet på utbrot samsvarar med kor mykje rogn frå gentesta fedrar som er selt, seier forskings- og utviklingssjef Nina Santi i Aqua Gen.
Det finst òg ein vaksine mot IPN, men oppdrettarane er ikkje nøgde med den.
Gentesting mot andre sjukdommar
Eit av dei andre avlsselskapa for laks, Salmobreed, har i samarbeid med Nofima og CIGENE utvikla ein gentest for laksesjukdommen PD, pankreas-sjukdom. Selskapet har teke testen i bruk, men jobbar framleis med å forbetre han. Gentesting for resistens mot lakselus er òg noko forskarar i avlsselskapa og andre lakseforskarar jobbar med. Men ifølgje Matthew Baranski, som er forskar ved Nofima, kan dei ikkje rekne med å finne ein like sterk samanheng mellom ein QTL og motstandsevne mot lakselus som det dei har funne for IPN og PD.
– Det er fordi motstandsevne mot lakselus er ein meir samansett eigenskap der mange gen truleg spelar inn saman med mange andre faktorar enn genetikk, seier Baranski.
