Lohikalojen valintajalostus ja kasvutehokkuus Antti Kause, Esa A. Mäntysaari MTT Maa- ja elintarviketaloudentutkimuskeskus, Jokioinen Declan Tobin, Dominic Houlihan, Sam Martin School of Biological Sciences, Department of Zoology, University of Aberdeen, UK Ossi Ritola, Tuija Paananen RKTL, Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos,Tervon kalantutkimus ja vesiviljely, Tervo Kari Ruohonen RKTL, Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitos, Turun riistan- ja kalantutkimus, Turku

Kirjolohen valintaohjelma • Emoiksi valitaan geneettisesti parhaat yksilöt • Kasvu, sukukypsyysikä, lihanväri, ihonväri, ruumiinmuoto, (selkärankaterveys) Tervon jalostusasema 2 kpl meritestiasema 350 perhetankkia

Kalamateriaalin parantuminen • Vuosina 1992-2000, KASVU-linjan kalojen kasvunopeudessa ~7% nousu per sukupolvi Kause ja muut 2005. Genetic trends in growth, sexual maturity and skeletal deformations, and rate of inbreeding in a breeding programme for rainbow trout. Aquaculture 247: 177-187.

Kalamateriaalin parantuminen MARTO-linja • Vuonna 2001 perustettu uusi valintalinja • Valinnassa painotetaan myöhäistä sukukypsyysikää • Filetuotanto KASVU-linja • Valinnassa painotetaan nopeaa kasvua • Mäti- ja filetuotanto

Kalamateriaalin parantuminen KASVU ja MARTO-linjan kalojen kasvu  KASVU-linjan kalat kasvavat 5-10% nopeammin KASVU MARTO keskipaino (g) keskipaino (g) Ero Kalojen lkm 2001 Tervo paino3 1921 1743 10.2% 3173 Meripaino2 931 972 -4.2% 4337 2002 Tervo paino3 1810 1660 9.0% 2983 Meripaino2 954 909 5.0% 877 2003 Tervo paino3 - - - - Meripaino2 1355 1254 8.1% 7159

Kalamateriaalin parantuminen KASVU ja MARTO-linjan naaraiden sukukypsyys  MARTO-linjan naaraista 1.5 kertaa enemmän martokaloja 3. vuonna martokalojen osuus KASVU MARTO 2001 44% 67% 2002 40% 69% 2003 - -

Tutkimuksen tarkoitus  KASVU-linjassa kasvu paranee noin 5-10% sukupolvessa Mutta entäs kasvutehokkuus? Tutkimme 1) Paraneeko rehuteho kun valitaan pelkästään nopeaa kasvua? • Olisi käytännöllinen ja halpa tapa • Jalostusohjelmissa valitaan kasvua, rehutehoa ei edes mitata • Yksilöllisen rehunkulutuksen mittaaminen kaloilla hyvin työlästä ja kallista 2) Kuinka paljon rehuteho paranee jos valitaan samanaikaisesti nopeaa kasvua ja vähäistä rehunkulutusta? • Kuinka paljon hyötyä rehunkulutuksen mittaamisesta olisi? 3) Miten kasvutehoa voidaan parantaa ruhonkoostumusta muuttamalla?

Rehuteho Määritelmä Rehuteho = päiväkasvu / päivärehunkulutus Miksi tutkia ja jalostaa rehutehoa? • Vähentää ympäristöhaittoja • Lisää taloudellista tuottavuutta • Viljeltyjen kalojen yksilöllistä rehutehon genetiikkaa ei ole aikaisemmin tutkittu, eikä sitä valita jalostusohjelmissa Kause et al. 2006. Feed efficiency of rainbow trout can be improved through selection: Different genetic potential on alternative diets. Journal of Animal Science, painossa.

Kalamateriaali • Kirjolohen JALO-valintaohjelma (RKTL, Tervo) • 2931 yksilöllisesti merkittyä kalaa, joista mittaustieto • 210 täyssisarperhettä, 89 isää ja 109 emää • Neljä testitankkia, joihin perheet jaettu tasaisesti

Ominaisuuksien mittaus • Päiväkasvu (g/vrk) • Päivittäinen rehunkulutus (g/vrk) • Kaksi mittausajankohtaa markkinakoossa: Aika 2, keskipaino 750g, 2. kasvukauden jälkeen Aika 3, keskipaino 2000g, 3. kasvukauden jälkeen • Kumpanakin ajankohtana päiväkasvu ja rehunkulutus mitattiin kolme kertaa, kolme viikkoa kestäneen koeajan aikana • Kolmesta havainnosta keskiarvo

Rehunkulutuksen mittaaminen röntgen-menetelmällä Lasikuulia

Datan analyysi Geneettiset parametrit • Fenotyyppiset ja geneettiset varianssit • Periytymisasteet • Fenotyyppiset ja geneettiset korrelaatiot Lasketaan eri valintastrategioista seuraavat geneettiset muutokset ominaisuuksissa 1. Valitaan vain kasvua 2. Valitaan samanaikaisesti nopeaa kasvua ja vähäistä rehunkulutusta • Muutokset kasvussa, rehunkulutuksessa, rehutehossa

Kaksi valintastrategiaa 1) Valitaan vain nopeaa kasvua • Valinnassa 100% painotus päiväkasvulle • Kasvu paranee 9.3% sukupolvessa • Rehunkulutus nousee 4.7% • Rehuteho nousee 4.2%  Rehutehoa voidaan parantaa valitsemalla nopeaa kasvua, koska nopea kasvu on geneettisesti yhteydessä hyvään rehutehoon

Kaksi valintastrategiaa 1) Valitaan vain nopeaa kasvua • Valinnassa 100% painotus päiväkasvulle • Kasvu paranee 9.3% sukupolvessa • Rehunkulutus nousee 4.7% • Rehuteho nousee 4.2%  Rehutehoa voidaan parantaa valitsemalla nopeaa kasvua, koska nopea kasvu on geneettisesti yhteydessä hyvään rehutehoon 2) Valitaan samanaikaisesti nopeaa kasvua ja vähäistä rehunkulutusta • Rehuteho paranee eniten kun valinnassa 75% painotus kasvulle ja -25% painotus rehunkulutusta vastaan • Rehuteho nousee 4.3%  Rehunkulutuksen valitseminen ei kovinkaan hyödyllistä  Rehutehossa tapahtuva edistyminen 2-3 kertaa hitaampaa kuin kasvussa

Kaksi valintastrategiaa 1) Valitaan vain nopeaa kasvua • Valinnassa 100% painotus päiväkasvulle • Kasvu paranee 9.3% sukupolvessa • Rehunkulutus nousee 4.7% • Rehuteho nousee 4.2% 2.7% Alaraja  Rehutehoa voidaan parantaa valitsemalla nopeaa kasvua, koska nopea kasvu on geneettisesti yhteydessä hyvään rehutehoon 2) Valitaan samanaikaisesti nopeaa kasvua ja vähäistä rehunkulutusta • Rehuteho paranee eniten kun valinnassa 75% painotus kasvulle ja -25% painotus rehunkulutusta vastaan • Rehuteho nousee 4.3%  Rehunkulutuksen valitseminen ei kovinkaan hyödyllistä  Rehutehossa tapahtuva edistyminen 2-3 kertaa hitaampaa kuin kasvussa

Tulosten vaikuttavuus • Jalostusohjelmassa kasvunopeus parantunut 5-10% sukupolvessa • Nopean kasvun valinnan takia rehuteho parantunut 2-4% sukupolvessa • Parantunut rehuteho lisää taloudellista tuottavuutta ja vähentää ympäristöhaittoja • Rehunkulutusta ei mitata eikä valita koska hyöty on pieni ja mittaaminen on työlästä

Ruhon- ja fileenkoostumus 3) Miten kasvutehoa voidaan parantaa ruhonkoostumusta muuttamalla? • Kalan kasvun olisi oltava ennen kaikkea taloudellisesti arvokkaimpien osien kasvua • Fileen ja mädin kasvua, eikä perkuussa poistettavan perkausjätteen tai rasvan kasvua Kause ja muut. 2002. Coupling body weight and its composition: a quantitative genetic analysis in rainbow trout. Aquaculture 211: 65-70. PROGRESS: Protein and Growth Efficiency in Salmonid Selection. 2005. Final report. 145 pages. A research project for 5th Framework EU act: Quality of Life and Management of Living Resources. JALO-havaintoaineisto, julkaisematon

Ruhon- ja fileenkoostumus Taloudellisesti arvokkaimpien osien suora valinta • Valitaan suoraan file- ja mätisaantoa • Mitattavissa helpoiten teurastetuista kaloista • Mittaustietoa kertyy vuodesta 2005 alkaen (tutkimusaineistoja jo aikaisemmin) • File- ja mätisaanto kilpailevat osin keskenään • KASVU- ja MARTO linjassa ei tarvitse olla sama jalostustavoite

Ruhon- ja fileenkoostumus Epäsuoravalinta • Valitaan päänkokoa, perkausjäämää, suolistorasvaa pienemmäksi • Epäsuoravalinta ei automaattisesti takaa että taloud. tärkeät ominaisuudet paranevat tehokkaasti • Suoran valinnan tukena tai korvaavana Rasvaisuus • Fileen rasva ja suolistorasva eri ominaisuuksia • Nopea kasvu yhteydessä rasvoittumiseen • Fileen rasva nykyään mitattavissa elävästä kalasta

Ruhon- ja fileenkoostumus Kaikissa koostumusominaisuuksissa geneettistä vaihtelua, jota voidaan hyödyntää valinnassa Koostumus seuraava ominaisuus, jota aletaan valitsemaan Esimerkiksi: KASVU-linja • Mätisaanto, jos mahdollista • Jos ei, epäsuoraa valintaa mätisaannon nostamiseksi • Fileen rasvaprosentti • (Suolistorasva) MARTO- linja • Filesaanto • Suolistorasva

Tiivistelmä Tutkimme 1) Paraneeko rehuteho kun valitaan pelkästään nopeaa kasvua? Kyllä. 2) Kuinka paljon rehuteho paranee jos valitaan samanaikaisesti nopeaa kasvua ja vähäistä rehunkulutusta? Ei paljoakaan enempää kuin pelkästään kasvua valittaessa. 3) Miten kasvutehoa voidaan parantaa ruhonkoostumusta muuttamalla? Parannetaan file- ja mätisaantoa ja rasvaisuutta suoraan tai epäsuorasti.

•