Program hodowlany ochrony zasobów genetycznych
pstrąga tęczowego szczepu wiosennego i jesiennego tarła

1. Historia 

Pstrąg tęczowy w obszarze naturalnego występowania (zachodnie wybrzeże Ameryki Północnej) odbywa tarło wiosną. Szczep wiosennego tarła został sprowadzony do Polski pod koniec XIX wieku w celu jego aklimatyzacji. Ponieważ cel ten nie został osiągnięty (do dziś nie stwierdzono występowania samoistnej populacji pstrąga tęczowego w naszym kraju), w l904 r. ponownie sprowadzono ikrę, tym razem ze Szwecji, do obiektu hodowlanego Złoty Potok koło Częstochowy (do dziś działającego). Tam też rozpoczęto hodowlę stawową tego gatunku. Rozpowszechniała się ona stosunkowo powoli, tak że pstrąg stał się obiektem przemysłowej hodowli dopiero na początku lat 60 tych. Do 1986 r. sprowadzono do Polski dwie znane linie: “Donaldsona” (dwukrotnie) i “Saitama”. Z nich oraz dwu lokalnych, skrzyżowanych linii zbudowano stado outbredowe na bazie którego rozpoczęto w 1989 r. selekcję rodzinową (sto par rodzicielskich) ukierunkowaną na: wysoką żywotność, szybkie tempo wzrostu i opóźnienie tarła na miesiąc kwiecień.
Pstrąg tęczowy jesiennego tarła: najprawdopodobniej w latach 30 tych w USA drogą selekcji uzyskano zmianę pory tarła z wiosennej na jesienną. Do Polski szczep jesiennego tarła sprowadzono po raz pierwszy pod koniec lat 60 tych z Francji, a do 1986 r. jeszcze dwukrotnie: z Francji i Finlandii. W 1990 r. rozpoczęto selekcję rodzinową (czterdzieści par rodzicielskich) ukierunkowaną na: przyspieszenie pory tarła na miesiące wczesnojesienne, poprawę żywotności i zwiększenie tempa wzrostu. 

2. Uzasadnienie konieczności ochrony 

Aktualnie populacja rozrodcza selekcjonowanych pstrągów jesiennego tarła liczy 432 szt., a wiosennego tarła 1248 szt.
W wyniku dotychczasowych prac uzyskano wyraźną poprawę cech użytkowych takich jak odporność na choroby, dobre tempo wzrostu i opóźnienie pory wiosennego tarła o około 30 dni, zaś przyspieszenie jesiennego około 15 dni. Jest to najprawdopodobniej jedyny w Europie konsekwentnie i w takim zakresie prowadzony program selekcji pstrąga tęczowego dla hodowli słodkowodnych. 
W ostatnich latach prowadzony jest znaczny import ikry z Danii i Południowej Afryki wypierający z produkcji pstrągi hodowli krajowej. Import ten wynika głównie z niewystarczającej krajowej produkcji ikry. Powoduje to konieczność zabezpieczenia utrzymania i wzrostu liczebności populacji oraz kontynuacji prac nad dalszym doskonaleniem dostosowanych do polskich warunków klimatycznych dwu szczepów hodowlanych pstrągów tęczowych.

3. Cel programu  

1)	Uzyskanie i utrzymanie docelowo populacji rozrodczych o liczebności: pstrąg jesiennego tarła 1000 szt., wiosennego tarła 3000 szt., w tym w każdym szczepie po 100 sztuk tarlaków (samców i samic zdolnych do rozrodu) jako “stada zachowawcze” uczestniczące w programie ochrony w celu zachowania zmienności genetycznej i utrzymania dotychczas uzyskanych cech użytkowych;
2)	Utrzymanie wysokiego stopnia zmienności genetycznej, co umożliwi efektywną kontynuację prac selekcyjnych, a tym samym ułatwi coraz szersze wdrożenie do praktyki produkcyjnej;
3)	Zachowanie już uzyskanych cech selekcjonowanych szczepów takich jak wyraźne zróżnicowanie pory tarła jesiennego i wiosennego, odporność na takie choroby jak vibrioza, furunkuloza czy IPN, tolerancja na szeroki zakres wahań temperatury (0 - 240 C), odporność na stres wywoływany widokiem człowieka;
4)	Doskonalenie cech użytkowych (wysokie tempo wzrostu, dobra żywotność, pożądana pora tarła).

4. Wzorzec populacji

Ze względu na znaczną plastyczność gatunku oraz szeroko pojętą zmienność warunków środowiska hodowlanego, niecelowym wydaje się tworzenie wzorca dla stad zachowawczych chronionych szczepów pstrągów tęczowych.

5. Cechy podlegające systematycznej ocenie oraz zasady jej prowadzenia

Ocenie podlegają następujące cechy:
-	przeżywalność w okresie postembrionalnym do osiągnięcia masy towarowej,
-	tempo wzrostu w okresie od indywidualnego poznakowania i zmieszania rodzin do osiągnięcia masy towarowej,
-	wiek i pora osiągnięcia dojrzałości płciowej.

Wszystkie ryby objęte programem muszą być poznakowane (najlepiej znaczkami mikroprocesorowymi PIT).
Do czasu poznakowania chów rodzin prowadzony jest w osobnych urządzeniach. Poznakowane indywidualnie osobniki (jesień w pierwszym roku życia) zostają zmieszane i podlegają pomiarom masy, długości i dojrzałości płciowej samców wiosną i jesienią do osiągnięcia dojrzałości płciowej, samic w 3 roku życia.

6. Metody oceny wartości hodowlanej i zasad selekcji

Ocena rodzin prowadzona jest przy pomocy indeksu ciągle doskonalonego. W aktualnej wersji oceniane są następujące cechy:
1)	przeżywalność od obsady wylęgu do okresu znakowania,
2)	przeżywalność od znakowania do osiągnięcia masy towarowej,
3)	tempo wzrostu od znakowania do osiągnięcia masy towarowej,
4)	ilość samców dojrzałych jesienią w rodzinach w stosunku do wszystkich samców.
Wartość tempa wzrostu szacowana jest jako procentowe odchylenie średniej masy rodzin od najniższej obserwowanej wartości średniej masy rodziny. Jeden procent (dla wszystkich cech) liczy się jako 1 punkt. 0 punktów otrzymuje rodzina wykazująca najniższą wartość cechy. Wyjątek stanowi cecha czwarta gdzie największej liczbie samców dojrzałych jesienią przypisano wartość 0. Następnie kwantyfikując ważność poszczególnych cech oblicza się wartość indeksu według schematu: y = ax1 + bx2 + cx3 + dx4 gdzie:
x1 - % różnica przeżywalności w stosunku do najniższej wartości w okresie od obsady wylęgu do znakowania, ważność cechy 20% (a=0,2) wartości wszystkich cech,
x2 - % różnica przeżywalności w stosunku do najniższej wartości w okresie od znakowania do osiągnięcia masy towarowej, ważność 20% (b=0,2),
x3 - % różnica średniej masy rodziny w stosunku do najniższej obserwowanej średniej masy rodziny, ważność cechy 50% (c=0,5),
x4 - % różnica udziału dojrzałych samców do niedojrzałych w rodzinie w okresie jesiennym do rodziny gdzie wszystkie samce dojrzały jesienią, ważność 10% (d=0,1)

W efekcie, w wieku 3 lat do rozrodu wybieranych jest 10 najlepszych w rankingu rodzin, a z każdej rodziny 10 samic przystępujących do tarła w okresie jego szczytowego nasilenia o masie powyżej średniej wartości dla danej rodziny i 10 samców o masie zbliżonej do średniej dla danej rodziny.

Celem zachowania oryginalnego (wyjściowego dla prac selekcyjnych) genotypu, prowadzona jest hodowla stad outbredowych odtworzonych z identycznych krzyżowań linii od których rozpoczęto prace selekcyjne. Stada te ze względów technicznych rozradzane są w roku następnym po tworzeniu kolejnego pokolenia selekcyjnego. Ich liczebność utrzymywana jest na poziomie > 120 szt. tak aby do efektywnego rozrodu zawsze można było wybrać 50 nie spokrewnionych w poprzednim pokoleniu par rodzicielskich, co jest możliwe dzięki znakowaniu ryb znaczkami PIT. To właśnie spośród tych ryb po 100 szt. w każdym kolejnym pokoleniu będzie traktowane jako chronione stada zachowawcze. Ich potomstwo będzie mogło służyć także jako materiał do oceny uzyskanego postępu selekcyjnego.

7. Metody doboru zwierząt do kojarzeń i zasady prowadzenia kojarzeń

W dwóch pierwszych pokoleniach w obrębie wybranych rodzin prowadzono kojarzenia w ten sposób, aby uzyskać równy udział genotypów 4 linii wyjściowych. W następnych pokoleniach dobór rodziców jest ukierunkowany na wykluczenie bliskiego ich pokrewieństwa. Tak więc wybór rodzin ma na celu uzyskanie postępu genetycznego, zaś indywidualny służy powiększeniu zmienności a następnie ograniczeniu inbredu. 
Osobniki w ilości 100 sztuk w każdym szczepie będące stadami zachowawczymi są odtwarzane co 3 lata poprzez kojarzenia osobników nie spokrewnionych w poprzednim pokoleniu.

8. Zasady wykorzystania materiału biologicznego i hodowlanego

Raz na 3 lata materiał selekcyjny (roczne ryby) w ilościach 2 - 8 tys. sztuk dostarczany jest do 4 - 8 obiektów produkcyjnych celem tworzenia w nich stad rozrodczych. Ponieważ rezultaty selekcji są już widoczne rosnąć będzie zapotrzebowanie tak na materiał selekcyjny jak i na ikrę dla produkcji ryby towarowej. Dlatego też oprócz przechowywania nasienia stad zachowawczych i z każdego pokolenia selekcyjnego (ochrona ex situ ) bank będzie dostarczał nasienie do wybranych hodowli, podobnie jak ikra uzyskana od stad selekcyjnych będzie sprzedawana także producentom ryby towarowej.

9. Zakres i metody konserwacji oraz przechowywania materiału biologicznego

Koniecznym jest zgromadzenie i przechowywanie nasienia w formie mrożonej w celu stworzenia warunków przynajmniej częściowego odtworzenia cennego stada w razie przypadku losowego, oraz umożliwienia dokonywania oceny postępu selekcyjnego. 
Bank nasienia prowadzony będzie przez Zakład Andrologii Molekularnej Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie. Jego działanie polegać będzie na:
a)	ochronie ex situ  nasienia ze stad zachowawczych (50 porcji od każdego samca = 5000 porcji raz na 3 lata) oraz stad selekcyjnych (50 porcji od każdego samca = 8000 porcji raz na 3 lata),
b)	corocznym pobieraniu 21000 porcji nasienia od 125 samców selekcyjnych, przekazywanych do wybranych hodowli celem poprawy wartości użytkowej produkowanych pstrągów. Po co najmniej 6 latach nasienie to mogłoby być wykorzystane dla oceny postępu selekcyjnego.

10. Działania dodatkowe
 
Celowym byłoby wykonywanie badań poziomu zmienności genetycznej szczepów co 9 lat.

11. Podstawy organizacyjne realizacji programu
 
Realizatorami programu są: 
Zakład Hodowli Ryb Łososiowatych Rutki Instytutu Rybactwa Śródlądowego odpowiedzialny za utrzymywanie stada podstawowego oraz prowadzenie dokumentacji; 
Zakład Andrologii Molekularnej Instytutu Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie prowadzący bank nasienia.

W programie bierze również udział SGGW Warszawa w zakresie prac selekcyjnych i IGB Berlin, w którym wykonane będą badania poziomu zmienności genetycznej chronionych i selekcjonowanych stad.

Nadzór nad realizacją programu sprawuje, na podstawie dokumentacji udostępnionej przez ZHRŁ Rutki, Instytut Zootechniki.
 
12. Koszty wdrażania i realizacji programu

Realizacja programu zgodnie z założeniami uwarunkowana jest możliwościami zapewnienia środków finansowych na:
a)	częściowe pokrycie kosztów utrzymywania ryb w stadach uczestniczących w programie;
b)	pokrycie kosztów wykupu materiału hodowlanego zagrożonego likwidacją w przypadku wystąpienia takiej konieczności;
c)	pokrycie kosztów gromadzenia i przechowywania materiału biologicznego (nasienia),
d)	prowadzenie badań naukowych dotyczących charakterystyki chronionych populacji.
Podmioty zaangażowane w realizację programu będą zabiegały o uzyskanie środków finansowych na jego realizację ze środków budżetowych przeznaczonych na dotacje przedmiotowe dla podmiotów wykonujących zadania na rzecz rolnictwa, resortu środowiska, projektów badawczych placówek naukowych oraz ze źródeł pozarządowych

13. Zasady oceny efektywności działania programu

Ocena efektywności działania programu dokonywana jest na podstawie udostępnionej przez realizatorów dokumentacji według następujących kryteriów:
-	uzyskanie i utrzymanie populacji rozrodczych pstrąga tęczowego zgodnie z fazami wdrażania programu,
-	utrzymanie wysokiego stopnia zmienności genetycznej (ocenianej raz na 9 lat w ramach działań dodatkowych),
-	utrzymanie na obecnym poziomie cech, takich jak wyraźne rozdzielenie pory tarła jesiennego i wiosennego, odporność na choroby (furunkuloza, vibrioza IPN) czy odporność na stres wywołany widokiem hodowcy,
-	uzyskiwanie postępu w doskonalonych cechach użytkowych, takich jak wysokie tempo wzrostu, dobra żywotność, pożądana pora tarła.

Ocena ta przeprowadzana będzie corocznie przez Zespół Doradczy ds. ochrony zasobów genetycznych zwierząt gospodarskich oraz Grupę Roboczą ds. ochrony zasobów genetycznych ryb działające przy Instytucie Zootechniki.

14. Referencje

1.	Goryczko K. 1991: Prace genetyczne na rybach łososiowatych - chwała Instytutu czy konieczność gospodarcza. Kom. Ryb. nr 3, 1-5.
2.	Dobosz S., Goryczko K., Olech W., Życzyński A.,  Fredrich F., Kohlmann K. 1992: Incomplete diallele cross of rainbow trout strains imported to Poland. Fortschr. Fisch. wiss: 10, 75-82
3.	Dobosz S., Goryczko K., Kuźmiński H. 1994: Prace selekcyjne prowadzone na pstrągu tęczowym w PHRŁ Rutki. XIX Krajowa Konferencja Hodowców ryb Łososiowatych Wieżyca. Materiały str. 25-28
4.	Goryczko K. 1995: Kriokonserwacja narzędziem ochrony genotypu. Arch. Ryb. Pol. 3. supl. 1: 9-12
5.	Dobosz S., Goryczko K., Łuczyński M., Backiel T. 1995: Growth and survival of two gynogenetically inbred lines of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and their reciprocal crosses. Pol. Arch. Hydrobiol. 42.3:257-268
6.	Życzyński A., Olech W., Dobosz S., Goryczko K., Kohlmann K. 1995: An attempt to evaluate the genetic parameters of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) population. Fortschr. Fisch, wiss. 12: 77-83
7.	Goryczko K., Dobosz S. 1997: Rezultaty selekcji pstrąga tęczowego w ZHRŁ Rutki. XXII Krajowa Konferencja Hodowców Ryb Łososiowatych. Materiały str: 77-82
8.	Dobosz S., Goryczko K., Kohlmann K., Życzyński A. 1997: Parental body weight and progeny performance in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Arch. Ryb. Pol. 5,2:217-226
9.	Babiak I., Glogowski J., Łuczyński M., Goryczko K., Dobosz S., Kuźmiński H. 1998: The effect of individual male potency on fertilization ability of fresh and cryopreserved milt of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss Walbaum). Aquaculture Research, 29:337-340
10.	Ciereszko A., Glogowski J., Goryczko K., Dabrowski K. 1998: The review of cryopreservation of fish semen in Poland: efforts toward improvement of technology and creation of a sperm bank. 60 Midwest Fish & Wildlife Conference, Cicinnati Ohio abstr.33:55. 

Opracowanie programu:
prof. dr hab. Krzysztof Goryczko

Projekt programu został przyjęty przez Grupę Roboczą ds. zasobów genetycznych ryb na spotkaniu w dniu ................... w którym uczestniczyli: