Genetic variation in egg traits and early survival in rainbow trout

Abstract

In farmed rainbow trout a large part of fertilized and incubated eggs and alevins are lost from fertilization until first feeding. The present study was conducted to estimate the overall means of different egg traits and early survival traits and the magnitude of the genetic variation of these traits in a nucleus population of rainbow trout based on data from three year-classes (2019, 2020 and 2021) and early survival data from two year-classes (2020 and 2021). The mean egg diameter was 5.38, 5.10 and 5.01 mm for each of the three year-classes. The percentage of good eyed eggs (two clearly visible eyes at the eyed-egg stage) 45.8, 45.7 and 61.5 indicating that about half of the fertilized eggs were lost in the hatchery. The correlation between mean egg diameter and female body weight was significant and positive in year-class 2021 (0.47) but not significantly different from zero in year class 2020 (0.07). The correlation between numbers of eggs per female and female body weight was significant and positive in year 2021 (0.75) but not significantly different from zero in year class 2020 (0.14). For the trait good eggs, the estimates heritability on the liability scale based on the sire component of variance for each of the three year-classes was 0.57 ± 0.21, 0.64 ± 0.17 and 0.42 ± 0.25. The corresponding heritability estimates based on the dam component of variance were very high which may indicate that not all the females have been stripped at the appropriate time. For year-class 2020 the average survival rate from the eyed-egg stage to hatching was 81.6% and from the eyed-egg stage to first feeding 94.7%. For year-class 2021 the corresponding averages were 90.3 and 92.1%. For each of these two traits the sire and dam components of variance were very similar. On the liability scale the estimated heritability for the two survival traits for year-class 2020 was 0.59 ± 0.12 (eyed-egg stage to hatching) and 0.32 ± 0.07 (hatching to first feeding), and for year-class 2021 0.29 ± 0.05 (eyed-egg stage to hatching) and 0.31 ± 0.04 (hatching to first feeding). Estimates of the genetic correlations between survival of eyed-eggs and alevins in the two succeeding periods could not be obtained due to lack of convergence of the parameters. The correlation between the family mean survival in the two periods was -0.04 for year-class 2020 and 0.35 for year-class 2021. Overall, our findings indicates that there was significant genetic variation in egg quality traits and survival of eyed eggs and fry in rainbow trout and that these traits therefore can be improved through selective breeding. The reason for the high losses of eggs until the eyed-egg stage need further investigation.

Hos oppdrettet regnbueørret går en stor del av de befruktede eggene og yngelen tapt fra befruktning fram til startfôring. Denne studien ble utført for å estimere gjennomsnitt for ulike egenskaper hos egg og yngel og størrelsen på den genetiske variasjonen for disse egenskapene i en avlskjernepopulasjon av regnbueørret basert på egg data fra tre årsklasser (2019, 2020 og 2021) og tidlig overlevelse data fra to årsklasser (2020 og 2021). Gjennomsnittlig eggdiameter for de tre årsklassene var 5,38, 5,10 og 5,01 mm. Andelen gode øyerogn (to godt synlige øyne på øyerogn stadiet) var 45,8, 45,7 og 61,5, noe som indikerer at omtrent halvparten av de befruktede eggene gikk tapt i klekkeriet. Korrelasjonen mellom gjennomsnittlig eggdiameter og vekt av hunnfiken var signifikant og positiv i årsklasse 2021 (0,47), men ikke signifikant forskjellig fra null i årsklasse 2020 (0,07). Korrelasjonen mellom antall egg per hunnfisk og vekta av hunnfisken var signifikant og positiv for årsklasse 2021 (0,75), men ikke signifikant forskjellig fra null for årsklasse 2020 (0,14). For egenskapen gode øyerogn egg var arvegradsestimatet på den underliggende skalaen basert på varianskomponenten for far0,57 ± 0,21, 0,64 ± 0,17 og 0,42 ± 0,25 for hver av de tre årsklassene. De tilsvarende estimatene basert på morkomponenten var veldig høye, noe som kan indikere at alle hunnene ikke har blitt strøket til rett tidspunkt. For årsklasse 2020 var den gjennomsnittlige overlevelsen fra øyerogn stadiet til klekking 81,6% og fra øyrogn stadiet til startfôring 94,7%. For årsklasse 2021 var tilsvarende gjennomsnitt 90,3 og 92,1%. For hver av disse to egenskapene var varianskomponentene for far og mor veldig like. På den underliggende skalaen var den estimerte arvegraden for de to overlevelsesegenskapene for årsklasse 2020 0,59 ± 0,12 (øyerognstadiet til klekking) og 0,32 ± 0,07 (klekking til første fôring), og for årsklasse 2021 0,29 ± 0,05 (øyerognstadiet til klekking) og 0,31 ± 0,04 (klekking til første fôring). Et estimat av den genetiske korrelasjoner mellom overlevelse av øyerogn og yngel i de to påfølgende periodene kunne ikke oppnås på grunn av manglende konvergens av parametrene. Korrelasjonen mellom familie gjennomsnittene for overlevelse i de to periodene var -0,04 for årsklasse 2020 og 0,35 for årsklasse 2021. Totalt sett viser funnene at det var signifikant genetisk variasjon i eggkvalitetsegenskaper og overlevelse av øyerogn og yngel hos regnbueørret og at egenskapene derfor kan forbedres gjennom selektiv avl. Årsakene til de høye tapene av egg fram til øyerogn stadiet trenger nærmere undersøkelse.