Troutlodge海水適応試験-11月ストレインの投入時のサイズによる比較
概要
トラウトロッジ生産魚の海水への移し替え後の成長と生存を評価した。魚は11月系統の3倍体化子孫で、4つの異なる体重（100g、150g、250g、300g）でNOAAのマンチェスター研究所の円形飼育水槽に移された。移し替えは2018年9月に開始し、2019年1月に終了した。150g以上で移送された魚は、100g群（38％）よりも有意に高い生存率（87％～99＋％）を示した。死亡の大部分は移送後7日以内に発生し、主に移送時のサイズ範囲の下限にある魚の死亡であった。このプロジェクトは最適な魚の成長を評価するために計画されたものではないが、この結果から、11月系統は海水中で良好な成長と飼料転換の能力を持つことが示された。
Dates: July 28, 2018 - April 18, 2019
Genetic Group: November 2017 YC triploids
Location: Manchester Research Station (Northwest Fisheries Science Center; NOAA Fisheries Service)
背景
Troutlodge は海水養殖用の卵を限定的に供給しているが、海水でのニジマス養殖の可能性は高まってきている。しかし、ニジマス産業が発展していくためには、産業としてのベストプラクティスを確立するためのベースラインデータが必要である。ニジマスの海水養殖を成功させるための最も重要なボトルネックは、淡水環境から海水環境への移行です。海水への適応を評価するための重要な基準には、生存率と成長率の両方が含まれます。移行後の適応が不十分な魚（不適応）は、生存し続けることはできますが、移行に成功した同世代の魚と比較して、成長不良、コンディションファクターの低下、パールマークの再出現を示します。
ニジマスは、淡水から海水への移行に備えるためにスモルト化のプロセスを経る。この過程はよく研究されており、その結果、海水への準備に影響を与える要因も十分に理解されている。日照時間、スモルト化に伴う生理的変化、遺伝的背景、受け入れ水の塩分濃度、魚の大きさなどが海水への適応の成功に影響する。
スモルト化と同時に海水への入水を開始することで、海水での成長と生存の機会を最適化することができる。スモルト化および浸透圧調節能力は、特に魚の大きさと密接な関係がある。このプロジェクトの具体的な目的は、異なる平均体重で海洋環境に移された魚の生存と初期成長を評価し、海水への入水サイズがその後の適応に及ぼす影響と、魚のサイズが光周期の通常の制御効果を無効にするかどうかを判断することであった。
【材料と方法、実験区の設定】
Troutlodgeが維持する4つの遺伝子系統のうち、2月と11月に産卵する系統は、溯河性スチールヘッドに由来する可能性が最も高く、したがって海水生産に適した可能性を示している。収穫前の性成熟を避け、逃亡した商業種と野生種との遺伝的混合の可能性を防ぐため、海水生産には3倍体の不妊魚が推奨されています。これらの理由から、2017年11月のトラウトロッジ系統の3倍体子孫を本研究で使用した。
海水導入時のサイズが初期の成長と生存にどのように影響するかを観察するために、2017年11月のYC3倍体魚のグループを4つのコホートに分割した。各コホートは、異なる平均重量--それぞれ100、150、250、300gの平均重量で海水に導入された。各コホートは約500尾で構成され、NOAAのManchester研究所の直径12フィートの円形水槽を使用した。各水槽にはピュージェット・サウンドからの汲み上げ海水が供給された。魚は周囲の光にさらされる。
図1は、このプロジェクトに関連する活動のタイムラインを示したものである。2018年9月にCohort 1が移送され、2018年10月にCohort 2、2018年12月にCohort 3、そして最後に2019年1月にCohort 4が移送されました。
光周期はスモルト化の促進に重要な役割を果たすが、このプロジェクトでは光周期の操作は行わなかった。特に注目すべきは、実験魚は移植当初、減少する日照時間にさらされたことである。スモルト化の成功は、通常、春のような光周期の延長と関連している。したがい、この試験の魚は、最も最適でない光周期にさらされた。
【飼育条件】
淡水飼育。ワシントン州東部にあるTroutlodgeのELM II淡水孵化場からタコマの淡水サイトに50gで移され、海水への移動まで飼育された。
・ワクチン接種：すべての魚は、製造者の推奨に従って、最初の魚群が海水へ移される少なくとも45日前に、癤腫症とビブリオ症のワクチンを注射で接種された。
・馴致：馴致は行わなかった。馴化：馴化は行わなかった。淡水から海水へ直接移し替えた。
・給餌量 給餌量：1日あたり体重の1.5～2.0％の範囲で手持ち給餌を行った。給餌は週末を除く 1 日 1 回とした。
・飼料：Skretting 6.5mmフローティングペレット：脂肪分46％、タンパク質12
水温：海水温：海水温は最高13.4℃から最低7.1℃まで、平均10.5℃。
塩分濃度： 塩分: 周囲の塩分濃度は28pptとほぼ一定であった。
【データの収集】
・体重や体長を含む毎日の死亡数を記録。
・毎日の餌の配給量と摂餌行動を記録した。
・毎月または月2回、1群あたり50尾の体重サンプルを採取した。最終サンプルの際、生存している魚はすべて手で数え、最終的な在庫と全体の生存率を決定した。
結果と考察
【生存期間】
コーホート1は217日、コーホート2は182日、コーホート3は128日、コーホート4は98日海水で飼育した。
海水への適応がうまくいくかどうかは、生存率と成長率の両面で判断される。海水への適応がうまくいかない魚は、移植後すぐに死んでしまうか、あるいは長びき、成長と状態が悪くなる（不適応）。
実験群では不適応はほとんど見られず（表1）、魚は生存・成長するか、移植後すぐに死ぬかのどちらかであった。最終目録における不適応魚の発生率は、4つの群すべてで平均して1％強であった。
また、病気や奇形の個体の発生率も全体的に比較的低い。奇形は一般に尾柄に発生した。病気では、一般に癤腫症の視覚症状が見られた。
不適応とは異なり、生存率には4つのコホート間で大きな差があった（図2、図3）。1群では、移植後7日以内に52.5％と非常に高い死亡率を示し、海水への適応が非常に悪いことが示された。また、移植時の目標サイズは100g以上であったが、個体死亡率のデータから、50～75gが大半を占めた。残りの3つのコホートでは、プロジェクト終了までに87.0％（コホート2）、93.4％（コホート3）、最高で99％以上（コホート4）と、高い生存率を示しました。ほぼすべてのケースで、死亡率は各コホートの移入サイズの平均体重かそれ以下でした。このデータが示すように、海水中での生存率は、移植時のサイズと直接的な相関があった。
成長
このプロジェクトの目的は、主に海水入水重量と初期生存率の関係を明らかにすることであったが、不適応な魚は海水暴露後に成長しないため、成長も適応の指標として興味深いものであった。特に、光周期の短縮と海水温の低下が、11月トラウトロッジ株の海水中での成長能力に及ぼす影響に関心があった。実験デザインの限界（1日1回、週5日、手渡し給餌）により、我々は異なるコホートの最大成長プロファイルを定義することは試みなかった。むしろ、第一の目標は、各グループが移植後も成長を続けるかどうかを判断することであった。
各群のサンプルは、毎月あるいは毎月2回、群ごとに50尾を無作為に採集し、体重と体長を測定した。最終的なデータ収集では、各水槽を手作業で棚卸しした。移植からプロジェクト終了までの各群の成長プロファイルを図 4 に示す。
4つのコホートはそれぞれ、光周期と飼育温度の低下にもかかわらず、プロジェクト期間中、顕著な体重増加を示した。コーホート1は、日平均体重増加率および熱成長係数が最も高く、飼料要求率が最も低かった（表2）。
その差は2つの要因によってもたらされたと考えられる。1）コーホート1は、100gの体重を得るためにグレーディングを行ったため、淡水で最も成長の早い個体で構成されていた可能性があること、2）コーホート1は初期死亡数が多いため、水槽内の密度は4コーホートの中で最も低かった（表3）こと、である。
まとめと考察
このプロジェクトは、Troutlodge の 11 月系統が海水で生存・成長する能力を確実に持っていること、海水への適応が魚のサイズと相関していることを実証した。さらに、入水時の大きさは、季節的に低下する日長と水温の悪影響を改善することができた。入水時のサイズと最適な成長・生存の正確な関係はまだ解明されていないが、今回の結果から、11月系統の3倍体子孫は100g以上で移植すれば生存し、サイズが大きくなればおそらく生存率も高くなることが示唆された。この実験では、ノベンバー・トラウトロッジ系統の海水移入が成功するための下限サイズを決定することはできなかったが、75g未満の魚は秋の数ヶ月間に移入しても海水への適応がうまくいかないという証拠があった。
NOAAのマンチェスター研究所は、スモルト化研究に理想的なプラットフォームを提供している。他のトラウトロッジ遺伝子系統、特に2月系統と5月系統の海水適応性については、可能な限り同ステーションでさらなる試験と評価を行うことを推奨する。また、遺伝子型と環境の相互作用の程度や、海水飼育のための特別な選択の必要性（もしあれば）を判断するために、淡水飼育と海水飼育の家族評価を行うことを推奨する。さらに、生産条件下での性能を評価するために、産業界のパートナーとともに成長および生存試験を実施することを推奨する。
付録
最終データ収集時の写真。
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