Kala-aineksen valintajalostus

Tavoitteena ekologisuus, eettisyys ja taloudellisuus

Luke ylläpitää ja kehittää kasvatetun kirjolohen ja siian JALO-valintaohjelmia. Valintajalostustoiminnan viljelylaitos tuottaa laadukasta viljelymateriaalia, mätiä, kalanpoikasia ja emokaloja elinkeinon tarpeisiin. Kokonaisuutena valinnalla pyritään entistä ekologisempaan, eettisempään ja taloudellisempaan kalatuotantoon sekä laadukkaan kalan tuottamiseen kuluttajille. Ohjelmissa mitataan yli 15 eri tuotanto-, laatu- ja kalaterveysominaisuutta. Kalanviljelijöiden ja eläinjalostajien pitkän linjan yhteistoiminta on mahdollistanut JALO-valintaohjelmien kehittymisen edistyksellisiksi.

1) Jalostusarvostelu

Ohjelmissa hyödynnetään uusimpia eläinjalostuksen ja genomiikan menetelmiä. Emokalojen perinnöllinen hyvyys periyttää haluttuja ominaisuuksia määritetään jalostusarvostelussa, jossa yhdistetään tuhansien kalojen mittaustiedot niiden sukupuuhun sekä luonnostaan esiintyvään DNA-vaihteluun (Kudinov et al. 2024; https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2024.740677). Jalostusarvostelu tehdään Luken kehittämällä MiX99 ohjelmistolla. Ohjelmisto pystyy analysoimaan laajoja jalostusaineistoja, ja sitä käytetään laajasti yli 15 maassa kotieläin- ja kasvinjalostuksessa (https://www.luke.fi/mix99). Kirjolohella on aloitettu ns genominen valinta, jossa käytetään tuhansia DNA-merkkejä ennustamaan emokalojen perinnöllinen potentiaali. Menetelmä on tarkempi kuin perinteinen sukupuuhun perustuva valinta, ja mahdollistaa uusien vaikeasti mitattavien ominaisuuksien kuten perkausominaisuuksien, laadun ja tautien vastustuskyvyn paremman valinnan (Calboli et al. 2023; https://doi.org/10.1093/jas/skad333). Siialla valinta perustuu yhä sukupuuhun.

Kalojen valintaohjelmissa ominaisuuksien parantaminen on tehokasta. On arvioitu, että merellä kasvun perinnöllinen edistyminen on ollut keskimäärin 5-6.7 % per sukupolvi, ja rehukertoimen parantuminen 1.7% per sukupolvi (Kause et al. 2022; https://doi.org/10.1093/jas/skac214). Koska JALO-ohjelmissa valitaan kaloja vuosittain ja ohjelmia kehitetään koko ajan, voidaan valintaohjelmia verrata sijoituksiin, jotka kasvavat korkoa korolle.

2) JALO-valintalinjat

JALO-kirjolohelle on tehty jo yli kymmenen valittua sukupolvea. Eri kirjolohikannoista koottu perustajapopulaatio perustettiin vuosina 1989-1990, ja ensimmäinen perhepohjainen yksilömerkitty jalostussukupolvi vuonna 1992.

Vuodesta 2001 lähtien JALO-kirjolohia on valittu kahdessa linjassa:

-KASVU-linja on jalostettu nopeasti kasvavaksi ja se sopii hyvin sekä mädin että lihan kaupalliseen tuotantoon.

-MARTO-linjassa valitaan myöhäistä sukukypsyysikää, jolloin on mahdollista tuottaa isokokoista ja hyvälaatuista kalaa, jolla minimoidaan sukukypsyyden aiheuttamaa lihan laadun alentumista.

JALO-siian valintaohjelmassa on edetty jo yli 5 sukupolvea. Perustajapopulaationa käytettiin vuonna 1999 kantavertailussa parhaiten pärjännyttä kantaa, ja ensimmäinen perhepohjainen jalostussukupolvi tehtiin vuonna 2004.

3) JALO - kalojen vuodet

Parhaista yksilöistä muodostettava uusi vuosiluokka saa alkunsa hedelmöityksissä, joissa tuotetaan parin päivän aikana kymmeniä (siika) tai satoja (kirjolohi) perheittä. Perheistä valitaan haudontamenestyksen perusteella parhaat perheet kuoriutumaan poikashalliin perhealtaisiin.

Haudonnan ja ensimmäisen kasvukauden ajan perheet ovat omina ryhminään, kunnes poikaset ovat tarpeeksi isoja yksilöllisesti merkittäväksi. Jokaisesta perheestä merkitään haluttu määrä kasvatettavaksi tulevaisuuden emokalakandidaateiksi. Täyssisarryhmät kustakin perheestä toimitetaan myös merikassikasvatukseen yksityiselle laitokselle. Kalat yksilöidään elektronisesti luettavalla mikrosirulla.

Kalojen jatkokasvatuksessa saadaan tietoa perheiden todellisesta suorituskyvystä aidossa tuotantoympäristössä, johon valinnan avulla kalamateriaalia juuri pyritään parantamaan.

Kaloja seurataan tarkasti koko kasvun ajan. Tietoa kerätään merkittyjen yksilöiden tuotanto-, laatu-, ja terveysominaisuuksista. Kolme- ja neljäkesäisille emokalakandidaateille tehdään mittaus- ja meritestituloksiin perustuva jalostusarvostelu.

4) Valintaindeksit

Eläinjalostuksen tavoitteena on valita uuden sukupolven tuottajiksi geneettisesti kaikkein parhaat eläimet. Eläinjalostuksessa parhaat eläimet valitaan valintaindeksillä. Valintaindeksin avulla eläimet asetetaan arvojärjestykseen ja sen perusteella tehty valinta maksimoi perinnöllisen edistymisen. Valintaindeksi kertoo, kuinka hyvä eläin on, kun samanaikaisesti huomioidaan monia eri ominaisuuksia. Valintaindeksissä ominaisuuksien painokertoimet kuvaavat, kuinka paljon kutakin ominaisuutta halutaan perinnöllisesti parantaa. JALO-ohjelmissa painotetaan erityisesti merellä mitattuja ominaisuuksia, koska meri on pääasiallinen kasvatusympäristö.

Sekä siian että kirjolohen valintaohjelmissa painotetaan tasapainoisesti tuotanto-, laatu- ja kalaterveysominaisuuksia. Kirjolohen KASVU-linjan valintaindeksi on painotettu edistämään nopeaa kasvua, ja MARTO-linjan indeksi on optimoitu vastustamaan aikaista sukukypsymistä.

JALO-kirjolohen ja siian valintaindeksien ominaisuuksien painotukset.

Ominaisuus Kirjolohi Siika

Tuotanto (kasvu, sukukypsyysikä) 73.3 % 32.5 %

Laatu (perkaussaanto, rasva%, ulkomuoto) 16.5 % 45.5 %

Kalaterveys (elossasäilyminen, muotovirhe, kaihi) 10.3 % 22.0 %

5) Sukulaisuuden hallinta

Emojen valinnassa ja parituksessa käytetään ’optimaalinen geneettinen vaikutus’ -teoriaan perustuvaa menetelmää, joka huomioi samanaikaisesti sekä yksilöiden perinnöllisen potentiaalin (valintaindeksin) että valittujen yksilöiden vaikutuksen populaation sukulaisuusasteen nousuun. Tämä toteutetaan valitsemalla kalojen joukosta ne yksilöt, joiden keskinäinen sukulaisuus on mahdollisimman alhainen, mutta joilla on samanaikaisesti mahdollisimman korkea perinnöllinen potentiaali. Näin voidaan tehokkaasti maksimoida pitkän aikavälin perinnöllinen edistyminen sekä rajoittaa sukulaistuminen hyväksyttävälle ja ennalta määrätylle tasolle. JALO on Suomen ensimmäinen eläinjalostusohjelma ja maailman ensimmäinen kalanvalintaohjelma, joka soveltaa tätä menetelmää.

6) Jalostusmateriaalin suojaaminen

Eläinjalostustyössä on aina riskinä, että paranneltua materiaalia voidaan joissain yhteyksissä käyttää väärin. Siitä syystä jalostusohjelmat kautta maailman ovat joutuneet pohtimaan keinoja suojata eläinaineksensa. Yleensä valintajalostusohjelmissa on päädytty ratkaisuun, jossa ruokakalatuotantoon tarkoitettu materiaali on tarkoituksella geneettiseltä taustaltaan niin kapea, ettei siitä voida käytännössä perustaa emokalastoa. Muilta tuotanto-ominaisuuksiltaan tällä tavoin tuotettu kalamateriaali vastaa jalostusohjelman viimeisintä sukupolvea. JALO-ohjelmissa tuotetaan tällaista kalamateriaalia levitykseen valintaohjelman ulkopuolelle.

---

JALO kuuluu EUn rahoittamaan 'AquaServ - Research services for sustainable aquaculture, fisheries and blue economy' tutkimusinfrastruktuuri hankkeeseen, joka tarjoaa rahoitusta ulkomaisille tutkijoille ja kehittäjille Luken tutkimusalustojen hyödyntämiseksi (https://www.luke.fi/fi/projektit/aquaserv; aquaserv.eu).