Genetisk tilhørighet

Genetisk tilhørighet
Céleste Jacq & Marie Lillehammer*
Myter om genetikk av laksepopulasjoner
Elv 1
1.Laksen er inndelt i genetisk
forskjellige reproduktivt isolerte
elvepopulasjoner
Frekvens
Elv 2
Feil
Totale genetiske variasjon =
Forskjell mellom fisk innen ei elv
+
Gjennomsnittlig forskjell mellom elver
Genetisk variasjon
18. Mar 2015
Ca. 95% av den totale
genetiske variasjonen i
norsk laks kan også finnes
innen ei enkel elv
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
2
Frekvens
Populasjon 1
Populasjon 2
2%
5%
Genetisk variasjon
Genetisk forskjell unik
til fjorder
Genetisk forskjell unik
til elver
93%
18. Mar 2015
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
Genetisk forkjell innen
elver
3
Myter om genetikk av laksepopulasjoner
2.Feilvandring er uønsket og fører til reduksjon av genetiske
tilpasninger
Feil
Feilvandring har en evolusjonsmessig betydning med følgende funksjoner:
• Unngå innavl
• Øker genetisk variasjon i populasjonen
• Sikrer tilpasningsevnen til populasjonen
18. Mar 2015
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
4
Myter om genetikk av laksepopulasjoner
3.Endringer i den genetiske sammensetningen av en laksepopulasjon
betyr at populasjonen er truet
Ikke nødvendigvis
• Det er forskjell mellom tap av genetisk variasjon og endring av
genetisk sammensetning
• De genetiske sammensetningen av en populasjon kan endre seg
over tid pga.:
• Naturlig seleksjon
• Tilfeldige endringer pga. variasjon i populasjonsstørrelsen og mengden av feilvandrere
• Genetiske endringer er ikke nødvendigvis det samme som skade
18. Mar 2015
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
5
Lokal tilpasning
• Naturlig seleksjon fører til tilpasning til lokalmiljøet
• De fleste laks gyter i sin hjemme elv
• Har genetikk som er best tilpasset til dette miljøet
• Uten feilvandring vil dette betyr en lukket populasjon
• Kan etterhvert føre til innavlsproblemer og tap av genetisk variasjon
• Hva skjer med en populasjon etter miljøendringer / sykdom eller
smitte?
• De individene som har best motstandskraft overlever
• Genetiske endringer i populasjon
• Tap av genetisk variasjon
18. Mar 2015
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
6
Metapopulasjoner
• Anadromfisk er ikke inndelt i genetisk forskjellige elvepopulasjoner
• Anadromfisk består av metapopulasjoner
• Mange delpopulasjoner som er knyttet sammen gjennom feilvandring og
utveksling av genmateriale
• Små genetiske forskjeller mellom delpopulasjoner
• Bare 1% feilvandring er nok å hindre tap i genetiske variasjon
• Avkom etter feilvandrede laks overlever hvis de har bra tilpasningsevne i
nytt miljøet
18. Mar 2015
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
7
0.1
0
Driva
18. Mar 2015
Oselva
Solnørelva
Sylte-/Moaelva
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
Ørsta
Driva
Eira
Oselva
Solnørelva
Sylte- / Moaelva
Sylte- / Moaelva
Driva
Eira
Oselva
Solnørelva
Ørsta
Eira
Solnørelva
Driva
Eira
Oselva
Sylte- / Moaelva
Ørsta
0.05
Oselva
Driva
Eira
Solnørelva
Sylte- / Moaelva
Ørsta
Eira
Driva
Oselva
Solnørelva
Sylte- / Moaelva
Ørsta
Eira
Oselva
Solnørelva
Sylte- / Moaelva
Ørsta
Driva
0.25
0.2
0.15
Ørsta
8
Kultivering av laks
•
Gjøres når populasjonen er truet
• For få gyting fisk
• For lite genetisk variasjon
• Trenger å forsterke populasjonen ikke bare øke antall fisk
• Ta hensyn til mengde genetisk variasjon
• Ta hensyn til tilpasningsevne
• Kan fungere bra dersom den er kunnskapsbasert men gjøres ofte feil
på grunn av mangel på kunnskap
18. Mar 2015
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
9
Kultivering som bevaringsstrategi
• I Norge har vi en bestandsrettet lakseforvaltning
• MD anbefaler «å bevare de enkelte bestandene med sine særtrekk»
• Det er forskjell på spesielt tilpassede stammer og «sære» stammer
• Spesielle tilpassede populasjoner
• Tilpasning til miljøet som følge av naturlig seleksjon over mange
generasjoner
• «Sære» populasjoner
• Små populasjoner
• Genetiske særtrekk kan indikere begrenset genetisk variasjon snarere enn
lokal tilpasning
18. Mar 2015
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
10
Bevaring av genetisk variasjon i
metapopulasjoner
• En delpopulasjon med liten genetisk variasjon er mest truet av
endringer = tap av variasjon
• Uten innslag av ny genetisk variasjon vil den dø ut
• En stor delpopulasjon av mange individer med store genetiske
forskjeller kan endre seg raskt uten å bli truet
• Naturlig seleksjon vil påvirke hvilke fisk som overlever og reproduserer
• Økende tilpasning til naturlig miljø over generasjoner
• Innslag av feilvandrede fisk er vanligvis størst fra de største
delpopulasjoner til de minste delpopulasjoner
18. Mar 2015
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
11
Kultivering som bevaringsstrategi
• Kan fungere bra dersom den er kunnskapsbasert
• *valg* av stamfisk
•
•
•
•
18. Mar 2015
Ikke krysse fisk som er nært i slekt
Hvis mulig, ikke bruke fisk av klekkeri opprinnelse
Ikke bruke oppdrettsfisk
Ikke bruke artshybrider
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
12
Kultivering som bevaringsstrategi
• Ikke alltid hensiktsmessig å ha som mål å oppnå historiske
genfrekvenser
• Tar ikke hensyn til naturlig utvalg/tilpasning til miljøendringer i de siste
årene
• Dersom en laksepopulasjon har blitt utryddet, er det viktig at reetablering
skjer med et bredt genetisk materiale, gjerne fra en biobank, men ikke fra
en biobank med lite genetiske materiale
• Laks fra elver i samme metapopulasjon kan brukes
18. Mar 2015
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
13
Gentesting i kultiveringsarbeid
• Viktig å unngå paringer mellom søsken fisk
• Fører til innavlsproblemer
• Viktig å unngå bruk av artshybrider som stamfisk
• Vanskelig å identifisere artshybrider visuelt
• Gentesting kan identifisere:
• Søsken fisk
• Artshybrider
18. Mar 2015
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
14
Evaluering av kultiveringsarbeid
• Stikkprøver fra smolt satt ut i
Lærdalselva 2012
• Avkom etter 5 fullsøsken familier
• Store forskjeller i overlevelse fra
hver familie
18. Mar 2015
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
15
Metoder for DNA-testing av klekkerilaks
• Vevsprøve i rør med strekkode til databank med følgende
informasjon om hver fisk:
•
•
•
•
Kjønn
Dato for strykning
Identifikasjon av fisk krysset med
Cirkatall avkom (rogn/utsett smolt)
• Resultatene for slektskap er klar ca. 7 dager etter vi har mottatt
prøvene
• Vi kjører 48 prøver på en gang
• Dvs. analyse av f.eks. 20 prøver tar like lang tid og koster like mye som 48 prøver
18. Mar 2015
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
16
Konklusjoner
• Anadromfisk er ikke inndelt i genetisk forskjellige elvepopulasjoner
• Feilvandring fungerer å unngå innavl og øker genetiske ulikheter
• En stor mengde genetiske ulikheter er viktig for langtidsoverlevelse
av populasjonen
• Fisk som er best tilpasset til miljøet vil bidra med «god» genetisk
variasjon i populasjonen
• Største sjans for suksess i kultiveringsarbeid
18. Mar 2015
Kultiveringsmøtet - Drammenselva
17