Zuchtauswahl mittels genetischer Analyse: Die Born-Forelle

Biotechnologische Prüfung auf Robustheit selektierter Regenbogenforellen (Stamm BORN) auf Eignung als Standortlinie und Tiermodell in differenten regionalen Aquakulturanlagen

Die Born-Forelle stellt ein ausgezeichnetes Beispiel für die Zucht regionaler Forellenstämme für die Aquakultur dar. Mittels biotechnologischer Analyseverfahren, die Methoden der Genetik, Molekularbiologie, Immunologie und klassischer Selektion sowie verschiedene Haltungsbedingungen (z.B. Kreislaufanlagen, Rundbecken, Rinnen, Wasserqualitäten) einschließen, konnte umfassend nachgewiesen werden, dass die seit 1975 im Brackwasser der Darß-Zingster Boddenkette gezüchteten Forellen des Stammes Born robuster sind als die in Deutschland zunehmend aufgezogenen importierten Forellen. Sie zeigen Vorteile im Wachstum und Überleben, sobald Umweltstress (z.B. erhöhter Besatz, Temperaturschwankungen, pathogene Keime) auf die Fische einwirkt. Die verbesserte Anpassung an lokale Stressoren ist bei der Born-Forelle durch langjährige Zucht genetisch festgelegt. Die im Rahmen des Campus bioFisch seit dem Jahr 2009 in verschiedenen Projekten kooperierenden Institutionen LFA-MV, FLI-Riems und FBN Dummerstorf sowie verschiedene Fischfarmer des Landes favorisieren auf Grundlage der Erkenntnisse ganz klar die Erzeugung regionaler Zuchtlinien für die Aquakulturproduktion. 

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Genommatrix - Regenbogenforelle

Genommatrix - Regenbogenforelle

Projektleitung 

Leibniz-Institut für Nutztierbiologie Dummerstorf
Institut für Genombiologie
Abteilung Fischgenetik

 

Projektbearbeiter

Projektkoordinator:
PD Dr. habil. Tom Goldammer (Ltr. Abt. Fischgenetik)

 

Projektmitarbeiter:
Dr. Alexander Rebl, Dr. Bernd Köllner, Dipl-Biol. Carsten Kühn 

über Pojektmittel angestellte Mitarbeiter:
Dr. Marieke Verleih,  MSc Biol. Andreas Borchel

 

Laufzeit

April 2012 bis August 2015

 

Abschlussbericht

         Wissenschaftlicher Abschlussbericht - "Fischzuchtlinien für standortgerechte Aquakultur!"

 

Finanzierung

Das Projekt wurde gefördert aus Mitteln des Europäischen Fischereifonds
und des Landes Mecklenburg-Vorpommern.

 

Projektpartner

  • Bundesforschungsinstitut für Tiergesundheit, Riems, Institut für Infektionsmedizin
  • Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei, Institut für Fischerei
  • BIMES Binnenfischerei GmbH, Teichanlage Frauenmark
  • Forellenzucht Uhthoff GmbH, Neubrandenburg
  • Fischerei Müritz-Plau GmbH, Waren
  • Fischerei Werner Loch, Hohen Sprentz
  • Forellenzucht Dobbin, Dobbin

 

Publikationen und Veranstaltungsbeiträge

Manuskripte (peer reviewed)

  • Rebl A, Verleih M, Köllner B, Korytář T, Goldammer T. Duplicated NELL2 genes show different expression patterns in two rainbow trout strains after temperature and pathogen challenge. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol. 2012 Sep;163(1):65-73. doi: 10.1016/j.cbpb.2012.05.001. Epub 2012 May 8.
  • Verleih M, Rebl A, Köllner B, Korytář T, Köbis JM, Kühn C, Wimmers K, Goldammer T. Iron-sulfur cluster scaffold (ISCU) gene is duplicated in salmonid fish and tissue and temperature dependent expressed in rainbow trout. Gene. 2013 Jan 10;512(2):251-8. doi: 10.1016/j.gene.2012.10.037. Epub 2012 Nov 5.
  • Köbis JM, Rebl A, Kühn C, Goldammer T. Comparison of splenic transcriptome activity of two rainbow trout strains differing in robustness under regional aquaculture conditions. Mol Biol Rep. 2013 Feb;40(2):1955-66. doi: 10.1007/s11033-012-2252-1. Epub 2012 Oct 20.
  • Rebl A, Verleih M, Köbis JM, Kühn C, Wimmers K, Köllner B, Goldammer T. Transcriptome profiling of gill tissue in regionally bred and globally farmed rainbow trout strains reveals different strategies for coping with thermal stress. Mar Biotechnol (NY). 2013 Aug;15(4):445-60. doi: 10.1007/s10126-013-9501-8. Epub 2013 Apr 3.
  • Borchel A, Verleih M, Rebl A, Kühn C, Goldammer T. Creatine metabolism differs between mammals and rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Springerplus. 2014 Sep 9;3:510. doi: 10.1186/2193-1801-3-510. eCollection 2014
  • Korytář T, Jaros J, Verleih M, Rebl A, Kotterba G, Kühn C, Goldammer T, Köllner B. Novel insights into the peritoneal inflammation of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Fish Shellfish Immunol. 2013 Oct;35(4):1192-9. doi: 10.1016/j.fsi.2013.07.032. Epub 2013 Jul 31.
  • Köbis JM, Rebl H, Goldammer T, Rebl A (2017) Multiple gene and transcript variants encoding trout C-polysaccharide binding proteins are differentially but strongly induced after infection with Aeromonas salmonicida. Fish Shellfish Immunol 60:509-519. doi: 10.1016/j.fsi.2016.11.021.
  • Goldammer T, Rebl A, Köllner B, Kühn C (2016) Genetische Biomarker zur Evaluierung einer standortgerechten Aquakultur in M-V – Ergebnisse der EFF-Pilotprojekte Regenbogenforelle Stamm BORN und Ostseeschnäpel. Fischerei & Fischmarkt in M-V 3: 32-41.
  • Borchel A, Rebl A, Verleih M, Goldammer T (2017) Identification of genes involved in cold-shock response in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Journal of Genetics (in press)
  • Rebl A, Rebl H, Köbis JM, Goldammer T, Seyfert HM (2017) ST2 from rainbow trout quenches TLR signalling, localises at the nuclear membrane and allows the nuclear translocation of MYD88. Dev Comp Immunol 67:139-152. doi: 10.1016/j.dci.2016.10.009.
  • Verleih M, Borchel A, Krasnov A, Rebl A, Korytář T, Kühn C, Goldammer T (2015) Impact of Thermal Stress on Kidney-Specific Gene Expression in Farmed Regional and Imported Rainbow Trout. Mar Biotechnol (NY). 2015 Oct;17(5):576-92. doi: 10.1007/s10126-015-9640-1.
  • Borchel A (2015) Charakterisierung von Transkriptom und Phänotyp different robuster Zuchtlinien der Regenbogenforelle mit Fokus auf das Kreatin-System der Fische. Dissertationsschrift der Universität Rostock, pp 120, Anhang pp 23; urn:nbn:de:gbv:28-diss2015-0192-2.

Weitere Schriften

  • Tom Goldammer, Alexander Rebl, Marieke Verleih, Bernd Köllner, Tomas Korytář, Carsten Kühn. Standortgerechte Fischproduktion – Robuste Forellen für die Teichwirtschaft gezüchtet. For-schungsReport Spezial Ökologischer Landbau 2:10-11, 2013.
  • Alexander Rebl, Tom Goldammer. Burnoutprophylaxe für Forellen – FBN-Forscher erkunden die geringe Stressempfindlichkeit der BORN-Forelle, einer Zucht aus Mecklenburg-Vorpommern. Leibniz Nordost 18: 10-11, 2014.
  • Borchel A, Goldammer T (2015) Widerstand gegen Aeromonas. Warum ist die BORN-Forelle so robust gegen Krankheiten? Eine Erkundung ihrer Gesundheits-Gene. Leibniz Nordost 21: 8-9.

Vorträge

  • A. Borchel, M. Verleih, A.Rebl, C. Kühn, T. Goldammer. Unterschiedliche Regulation des Kreatinstoffwechsels bei differenten Temperaturen in zwei Regenbogenforellenlinien
  • (Oncorhynchus mykiss). Vortragstagung der DGfZ und GfT am 12.-13. September 2012, Hal-le/Saale, Deutschland.
  • Andreas Borchel. Different regulation of creatine metabolism at different temperatures in two strains of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Tag des Doktoranden im FBN. 18.Oktober 2012, Dummerstorf, Deutschland.
  • Tom Goldammer. Die Regenbogenforelle Stamm BORN - Beispiel für die Entwicklung robuster Nutzfischlinien für eine nachhaltige regionale Aquakultur. Seminar Senatsarbeitsgruppe Ökologischer Landbau, FBN Dummerstorf, 24.-25.Januar 2013, Dummerstorf, Deutschland.
  • Tom Goldammer. Animal health research with special reference to fish. Annual meeting of European Forum of Farm Animal Breeders (EFFAB), FBN Dummerstorf, 24.-25.April 2013, Dummerstorf, Deutschland.
  • Andreas Borchel. Einblicke in das Kreatinsystem der Regenbogenforelle (Oncorhynchus mykiss): Die besondere Rolle des Skelettmuskels. Vortragstagung der DGfZ und GfT am 04.-05. September 2013, Göttingen, Deutschland.
  • Tom Goldammer. Robust aquaculture fish breeds ensure progressive gains, 5th edition of the Ren-dez-Vous de Concarneau: where Industry meets Science in marine Biotechnology. 3.-4. Oc-tober 2013, Concarneau, France.
  • Marieke Verleih. Die apoptotische Caspase-Kaskade in der Regenbogenforelle - Charakterisierung von Genen und Genvarianten. Kollquiumsreihe zur Nutztierforschung am FBN. 31.März 2014, Dummerstorf, Deutschland.
  • Tom Goldammer. Angewandte Genetik in der Aquakultur – Beispiel Regenbogenforelle Stamm BORN. Gemeinsames Seminar der Nutztierwissenschaften der Justus-Liebig-Universität Giessen. 5.Mai 2014, Giessen, Deutschland.
  • Andreas Borchel. Untersuchungen zum Kreatinsystem der Regenbogenforelle (Oncorhynchus my-kiss). Aktuelle Forschungsarbeiten der Biochemie, Botanik, Mikrobiologie, Pflanzengenetik, Pflanzenphysiologie an der Universität Rostock. 9.Mai 2014, Rostock, Deutschland.
  • Andreas Borchel, Marieke Verleih, Alexander Rebl, Tom Goldammer. Cold shock induced changes in gene expression in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Tag des Doktoranden im FBN. 13.Mai 2014, Dummerstorf, Deutschland.
  • Marieke Verleih, Alexander Rebl, Ronald M. Brunner, Judith Köbis, Andreas Borchel, Tomáš Korytář, Bernd Köllner, Aleksei Krasnov, Carsten Kühn, Tom Goldammer. Global biotechnological strategies for characterization of the trait robustness in rainbow trout. 11th Internatinal Congress on the Biology of Fish, 3.-7. August 2014, Heriot-Watt University, Edinburgh, Scotland.
  • Andreas Borchel, Marieke Verleih, Alexander Rebl, Tom Goldammer. Vergleichende Transkriptom-analysen zur Kälteschockantwort der Regenbogenforelle (Oncorhynchus mykiss). Vortragsta-gung der DGfZ und GfT am 17.-18.September 2014 im FBN. Dummerstorf, Deutschland.
  • Tom Goldammer. Zuchtauswahl mittels genetischer Analyse: Die Born-Forelle. Fischereiforschung und Praxis, Informationsveranstaltung der LFA-MV, 8.-9.10.2014,Rostock, Deutschland.
  • Tom Goldammer. Comparative molecular and immunological analyses of different robust rainbow trout strains in aquaculture. Workshop Animal Immunogenetic and Molecular Immunology, 30.-31. October 2014, Kayseri, Turkey.
  • Vortragsveranstaltung zum Abschluss von Pilotprojekten des Leibniz-Institutes für Nutztierbiologie zur regionalen Aquakultur von Regenbogenforellen und Ostseeschnäpeln. 19.Februar 2016, Dummerstorf, Deutschland. (Begrüßung und Eröffnung (Prof. Dr. Klaus Wimmers, Dr. Tom Goldammer) Grußwort (Minister Dr. Till Backhaus) Goldammer T: Robuste Fischzuchtlinien für eine standortgerechte Aquakultur – Projektansätze Goldammer T: Produktionsleistungen unter verschiedenen Aquakulturbedingungen Brunner RM: Genexpression in Regenbogenforellen zur Identifizierung von Biomarkern Rebl A: Potentielle Biomarker für die Produktion von Regenbogenforellen und Ostseeschnäpeln Brunner RM: Stand der Aufklärung des Ostseeschnäpelgenoms Rebl A: Fischgesundheit: Regulation der Erregerabwehr in Regenbogenforellen und Ostseeschnäpeln Goldammer T: Energiebereitstellung im Fisch – Das Kreatinsystem Rebl A: Welfare – Ergebnisse zur Besatzdichte von Regenbogenforellen und Ostseeschnäpeln Goldammer T: Zusammenfassung der Projekte)
  • Borchel A, Verleih M, Rebl A, Brunner R, Goldammer T (2015) The combination of microarrays, nanofluidics and RNA-Seq identifies candidate genes possibly responsible for the robustness of a local rainbow trout strain. 15th Aquaculture Europe Conference, 20.-23.Oktober 2015, Rotterdam, Niederlande. Abstract Band: 115-116.
  • Goldammer T, Rebl A, Brunner R, Köbis J, Verleih M, Borchel A, Krasnov A,  Korytář T, Kühn C (2015) Global transcriptome analyses in two different selected rainbow trout strains for development of molecular biomarkers determining fish welfare. 15th Aquaculture Europe Conference, 20.-23.Oktober 2015, Rotterdam, Niederlande. Abstract Band: 312-313.
  • Borchel A (2015) Die BORN-Forelle - Gute Gene gegen Ostseestress. Wettbewerb Wissenschaft & Kommunikation - Rostock's Eleven. 10.Juni 2015, Rostock, Deutschland.

Poster

  • Simone Altmann, Alexander Rebl, Marieke Verleih, Judith Köbis, Tomas Korytář, Carsten Kühn, Bernd Köllner, Tom Goldammer. The rainbow trout strain BORN – Regional breeding resource and fish model for comparative molecular genetic analyses of robustness. 1st International Conference on Integrative Salmonid Biology (ICISB), 17.-20.June 2012, Oslo, Norway.
  • Alexander Rebl, Marieke Verleih, Judith M. Köbis, Tomáš Korytář, Carsten Kühn, Bernd Köllner, Klaus Wimmers, Tom Goldammer. Different strategies of coping with thermal stress in two rainbow trout strains identified by transcriptome profiling in gill tissue 33rd Conference of the International Society for Animal Genetics 15.-20.July 2012, Cairns, Australia.
  • Marieke Verleih, Alexander Rebl, Bernd Köllner, Tomáš Korytář, Carsten Kühn, Klaus Wimmers, Tom Goldammer. Duplicated rainbow trout genes ISCU, NELL2 and MARCH5 show gene variant specific expression pattern. 33rd Conference of the International Society for Animal Genetics 15.-20.July 2012, Cairns, Australia.
  • Marieke Verleih, Julia Brennmöhl, Andreas Borchel, Alexander Rebl, Ronald M. Brunner, Bernd Köllner, Carsten Kühn, Tom Goldammer. Characterization of the Apoptotic Caspase Cascade in Rainbow Trout. 11th International Congress on the Biology of Fish, 3.-7. August 2014, Heriot-Watt University, Edinburgh, Scotland.
  • Andreas Borchel, Marieke Verleih, Alexander Rebl, Carsten Kühn, Tom Goldammer. Strong expression of creatinerelated genes in the skeletal muscle of rainbow trout indicates differences to mammals. 11th International Congress on the Biology of Fish, 3.-7. August 2014, Heriot-Watt University, Edinburgh, Scotland.
  • Verleih M, Borchel A, Krasnov A, Rebl A, Korytář T, Kühn C, Goldammer T (2015) Transcriptome data suggest SERPINH1 and CIRBP as molecular markers for thermal stress characterization in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). EA 2015 (15th Aquaculture Europe Conference), 20.-23.Oktober 2015, Rotterdam, Niederlande. Abstract Band: 314-315. Genomic tools and methods and their application posters: 276.
  • Brunner RM, Verleih M, Köbis J, Borchel A, Kühn C, Hadlich F, Rebl A, Goldammer T (2015) Comparative transcriptome sequence of different robust rainbow trout lines (Oncorrhynchos mykiss) for the identification of trait related candidate genes. EA 2015 (15th Aquaculture Europe Conference), 20.-23.Oktober 2015, Rotterdam, Niederlande. Genomic tools and methods and their application posters: 269.

Kontakt
Leibniz-Institut für Nutztierbiologie
Institut für Genombiologie
Abteilung Fischgenetik
Wilhelm-Stahl-Allee 2
18106 Dummerstorf
Dr. Tom Goldammer
Telefon: + 49 (0) 38208 68708