Стерильный лосось в аквакультуре может снизить генетическое влияние на дикую рыбу
Скрещивание сбежавшего лосося из ферм с его дикими собратьями — серьёзная проблема для аквакультуры. Норвежские компании выращивают миллион стерильных лососей в морских садках в рамках исследования, которое может помочь взять эту проблему под контроль.
Эти стерильные рыбы — триплоиды. Их генетическое состояние индуцировано не-ГМО методом, разработанным в ходе долгосрочных норвежских исследований при финансировании Исследовательского совета Норвегии и в тесном сотрудничестве с отраслью.
«Если мы добьёмся успеха в промышленном производстве стерильного лосося, мы сможем существенно снизить негативное генетическое влияние на дикие популяции», — говорит Арне Херре Ставеланд из компании Eide Fjordbruk, одной из шести участниц эксперимента.
Обработка икры давлением
Триплоидного лосося можно получить, подвергнув икру высокому давлению. Это приводит к тому, что потомство получает обычный один набор хромосом от отца, но два — от матери. Метод был разработан в 1980-х и применялся, например, к радужной форели в Шотландии и Тасмании. Но эксперименты с лососем не удались: рыбы были стерильны, но склонны к деформациям скелета. Теперь, благодаря новым знаниям, в том числе из расшифрованного генома лосося, метод вновь рассматривается как потенциальное решение.
«Новые исследования показывают, что мы можем предотвратить проблемы со скелетом, модифицируя диету», — объясняет Гейр Ласс Таррангер из Института морских исследований в Бергене. «Новые молекулярные инструменты также помогают понять, как триплоидный лосось реагирует на разные условия, что позволяет разрабатывать лучшие протоколы его выращивания».
«Исследования также показывают, что триплоидия делает лосося более чувствительным к высоким температурам и низкой концентрации кислорода», — говорит доктор Таррангер. — «У триплоидного лосося, по-видимому, другие пищевые и экологические требования, поэтому нужно адаптировать методы производства».
Вакцина для предотвращения полового созревания
Другой метод — разработка вакцины, подавляющей наступление половой зрелости. Крупномасштабная программа Исследовательского совета BIOTEK2021 финансирует исследования как по триплоидам, так и по стерилизации с помощью вакцин.
Параллельно продолжается масштабная работа по картированию генома лосося, которая даёт ценную информацию для исследований по стерильному лососю и другим направлениям.
Работа для сохранения морской аквакультуры
«Пока рыбоводство ведётся в океане, всегда будет риск побега из-за человеческой ошибки», — предупреждает Нина Санти, руководитель отдела R&D в селекционной компании AquaGen. — «Поэтому, чтобы не переносить производство на сушу, жизненно важно найти решение со стерильной рыбой».
AquaGen поставляет обработанную давлением икру, из которой получен стерильный лосось, выпущенный в садки в этом году. За этими опытными рыбами будут пристально наблюдать от стадии малька до убоя.
Выпуск миллиона стерильных лососей — веха в исследованиях, говорит доктор Санти. «Важно сейчас совершить скачок к применению метода в коммерческом масштабе. Это последний этап».
Результаты будут готовы в 2015 году
Шесть компаний испытывают триплоидного лосося в северной, центральной и западной Норвегии. Они получат важные данные по кормлению и выяснят, можно ли получить такой же урожай, как с обычным лососем.
По сравнению с нормальными диплоидами, триплоидный лосось быстрее растёт в пресноводной стадии и требует специального рациона, например, с дополнительным фосфором для предотвращения проблем со скелетом.
«Для успеха критически важно, чтобы производители адаптировали свои режимы производства к изменённым признакам и использовали преимущества триплоидов», — говорит доктор Санти.
Первый триплоидный лосось будет готов к убою весной 2015 года, и испытания можно будет оценить вскоре после этого.
Защита благополучия животных и биобезопасности
Изменения в условиях производства и диете для стерильного лосося поднимают вопросы благополучия животных и биобезопасности, указывает Анне Ингеборг Мюр, исполняющая обязанности директора Центра биобезопасности GenØk в Тромсё.
GenØk проводит исследования этических, правовых и социальных аспектов (ELSA) биотехнологий. Эти перспективы также являются неотъемлемой частью исследований по стерильному лососю, финансируемых по программе BIOTEK2021.
Доктор Мюр перечисляет вопросы, требующие изучения: Испытывают ли эти рыбы боль? Влияет ли стерилизация на способность плавать или работу жабр? Нельзя предполагать, что стерильный лосось физиологически идентичен обычному. Его почти можно считать новым видом.
«Использование стерильной рыбы в норвежской аквакультуре явно имеет потенциал для решения проблем генетического воздействия от сбежавшего лосося», — говорит доктор Мюр. — «Альтернатива в виде вакцин для подавления созревания — позитивная мера, которая может помочь снизить скептицизм, преобладающий сейчас среди потребителей».
Центр биобезопасности GenØk также следит за любыми непредвиденными последствиями технологий, такими как эффективность триплоидной вакцины, становится ли 100% рыб стерильными и является ли это обратимым при желании.