Zeewier Hatchery

 

 

 

 

Propagating Seaweed for a Sustainable Future

Zeewier Hatchery - Project Closed

 

Europees visserijfonds: Perspectief voor een duurzame visserij

Dit project is geselecteerd in het kader van het Nederlands

Operationeel Programma ‘Perspectief voor een duurzame visserij’

dat wordt medegefinancierd uit het EVF.

 

The project Zeewier Hatchery has run from 2012 up till and

including 2015.

 

Start Date: 03-09-2012

End Date: 31-08-2015

Duration: 36 months

 

Project Summary (only available in Dutch)

 

In het kader van het project Zeewier Hatchery is er onderzoek gedaan naar de selectie en veredeling van zeewier voor open zee teelt in Europa. Hierbij zijn verschillende fases doorlopen, namelijk de ontwikkelfase, startfase, projectfase en eindfase. Het einddoel van dit project is om een duidelijke veredeling strategie voor korte en lange termijn op te zetten, waarbij de technieken en protocollen die ontwikkelt zijn binnen het project ondersteuning bieden. Hierbinnen speelt Hortimare een hoofdrol als veredelaar zijnde, met ondersteuning van onafhankelijke instituten (NIOZ, WUR) om de duurzaamheid en werkwijze te toetsen.

 

Gedurende de ontwikkelfase werden kweektechnieken ontwikkeld welke in het kader staan van extractie van sporen, vermeerderingsmethodes voor gametofyten, instandhoudingmethodes en inductie van sporenvorming bij sporofyten. Daarnaast werden de eerste selectiestrategieën geïdentificeerd, waarbij de ontwikkeling van protocollen voor kenmerk bepaling van zeewier en kruising methodes centraal stonden. De kweektechnieken voor zowel gametofyten als sporofyten zijn op het moment robuust te noemen. Het lukt ons om vanuit ouder sporofyten sorus te induceren, deze sorus te extraheren en daarmee schone, goed groeiende gametofyt cultures op te zetten. Daarnaast zijn er de faciliteiten aanwezig waarmee er het gehele jaar rond sporofyten in leven gehouden kunnen worden, in de vorm van het Nederlands Zeewier Onderzoekcentrum. Er zijn verbeterpunten aanwezig, namelijk dat de instandhouding van gametofyt cultures langer dan 1-1.5 jaar momenteel niet vaak lukt. Dit ligt aan infecties die er op treden of door verlies van fertiliteit van de gametofyten. Een mogelijke oplossing hiervoor is verder media optimalisatie waarin vitamines een rol moeten spelen. Daarnaast gaan er elke zomer nog altijd veel sporofyten dood door herbivoren, wat duidt dat schoonmaak protocollen nog verder aangescherpt moeten worden en vaker uitgevoerd moeten worden. Een uitgebreide studie naar verschillende strategieën die in de landbouw gebruikt worden laat zien dat merker-geassisteerd selectie de toekomst moet worden voor zeewier veredeling. Echter zal er voor de korte termijn gebruik gemaakt gaan worden van klassieke veredeling, waarbij er door middel van fenotypering protocollen en gametofyt kloonlijn kruising rassen geselecteerd kunnen worden. De methodologie die nodig is voor het uitvoeren van merker-geassisteerd veredelen moet namelijk nog voor een groot deel uitgezocht worden, aangezien er op het moment weinig bekend is van de relatie tussen DNA merkers en gevonden zeewier eigenschappen.

 

De startfase bestaat uit het identificeren en verzamelen van basis materiaal voor het opzetten van gametofyt kloonlijnen van tenminste vijf locaties rond Europa. Daarnaast is er een populatie genetica studie uitgevoerd van het zeewier Saccharina latissima (suikerwier), waarbij de soort werd geïdentificeerd, de populatie in kaart werd gebracht op genetisch niveau en gekeken wordt hoe deze populaties met elkaar in contact staan. Het verzamelen van basis materiaal is uiteindelijk zeer succesvol verlopen met in totaal tien locaties (Texel NL, Oosterschelde NL, Solund NO, Zuid NO, Bodø NO, Sound of Kerrera SC, Cleggan Bay IR, Funningsfjørdur FI, Bretagne F, Aarhus DK). Van vrijwel al deze locaties zijn ondertussen mannelijke en vrouwelijke kloonlijnen opgezet. Bovendien heeft de populatie studie die uitgevoerd is door het NIOZ, in samenwerking met Hortimare, laten zien dat er sprake is van duidelijk afzonderlijke zeewier populaties binnen Europa, voor de bovengenoemde locaties. Dit betekent dat er dus geen uitwisseling van genen plaats vindt via natuurlijke processen en dat dit dus ook voorkomen moet worden als men op grote schaal zeewier gaat telen in open zee. Deze vondst heeft feitelijk de werkwijze van Hortimare bevestigd aangezien Hortimare alleen lokaal basis materiaal gebruikt voor het kweken van rassen welke binnen een straal van 100 km van de originele bron geplant worden.

 

Gedurende de projectfase werd het feitelijke selectie en kruisingswerk gestart met als doel selecties/kruisingen te verkrijgen die uniformer zijn, een hogere groeikracht en opbrengst geven, en hoger proteïne gehalte bezitten. Daarnaast heeft er een uitgebreide analyse van deze kruisingen plaats gevonden op zowel sporofyt als gametofyt niveau en is deze getoetst aan de oorspronkelijke doelen en veredelingsstrategie. Daartoe heeft er massaselectie plaats gevonden op de 10 genoemde wild populaties op de vorige pagina, waarbij sporofyten geselecteerd werden op specifieke fenotypische eigenschappen. Van dit basis materiaal zijn vervolgens kloonlijnen opgezet welke op laboratorium, tank en open zee schaal zijn getest. Er was aangegeven dat hierbij tenminste 2 generaties getest worden, maar helaas is deze doelstelling niet behaald aan het einde van het project. De tweede generatie is op het moment nog in de gametofyt fase en zal pas komend voorjaar uitgeplant worden. De reden voor deze vertraging is dat er in het begin van het project tegenslagen waren met het over zomeren van sporofyten aangezien de juiste buitenfaciliteiten voor die tijd niet aanwezig waren, waardoor geen nieuwe gametofyt kloonlijnen opgezet konden worden van de eerste generatie in de eerste 2 jaar van het project. Ondertussen zijn er al meerdere kruisingen getest in tanks welke een significant verschil in groei lieten zien en bovendien over het algemeen uniformer zijn dan wild populatie cultures. Een select aantal van deze kruisingen is geanalyseerd op eiwit gehalte en compositie. Dit betekent dat er een eiwit samenstelling van Saccharina latissima bekend is voor selectie doeleinden. Daarnaast is er ook de soort Laminaria digitata (vingerwier) geanalyseerd op eiwit gehalte en compositie, wat veredeling van deze soort in de toekomst voor eiwitten gemakkelijker maakt. Daadwerkelijke verschillen in eiwit gehalte zijn er tot nu toe nog niet gevonden. Dit is te verklaren aan het feit dat er tot nu toe nog gewerkt is met de massaselectie methode, waarbij er willekeurige kruisingen gemaakt worden met een geringe kans dat daar daadwerkelijk een kruising tussen zit met een verhoogd eiwit gehalte. De analyse van de gametofyt kloonlijnen laat verder zien dat er significante verschillen zijn tussen deze kloonlijnen in morfologie tussen locaties en soorten. De relatie van deze morfologie met de uitgroei van de hybride sporofyten is echter niet concluderend, want er zijn geen duidelijke trends zichtbaar.

 

In de eindfase van het project heeft er een evaluatie en het opzetten van het veredelingsprogramma voor de korte en lange termijn plaats gevonden. Hierbij zijn de veredelingsstrategieën welke gevonden en getest zijn binnen het project geëvalueerd. Daarnaast is er de nadruk gelegd op de strategie zoals deze in de toekomst geïmplementeerd gaat worden. De huidige aanpak van Hortimare zoals deze ontstaan is door het project Zeewier Hatchery blijkt een solide aanpak om ervoor te garanderen dat er op korte termijn zeewier rassen beschikbaar komen voor de Europese markt. Het gebruik van gametofyt kloonlijnen zorgt ervoor dat er op relatief eenvoudige en snelle manier kruisingen gemaakt kunnen worden voor specifieke locaties binnen Europa. Het maken van deze kruisingen voor specifieke locaties blijkt uiterst belangrijk, aangezien er binnen Europa sprake is van afhankelijke populaties zeewier. De invloed van gen verspreiding tussen die populaties op lokale ecosystemen is onbekend. Dit maakt de strategie van aanpak van Hortimare duurzaam. De kruisingen laten al snel een verhoogde uniformiteit met hoge groeikracht zien, wat onderdeel is van de hoofd doelstelling. De implementatie van het meten van eiwit gehalte en dit incorporeren in het veredeling traject zal nog enige ontwikkeling vragen, maar kan al snel gerealiseerd worden. In het kader van deze korte termijn strategie zijn er op het moment grootschalige testen bezig in zowel open zee (Solund, Noorwegen) als in tanks (Texel, Nederland), waarbij meer dan 20 kruisingen van Saccharina latissima getest zullen worden. Daarnaast vindt er opschaling plaats van in totaal 26 mannelijke en vrouwelijk kloonlijnen van verschillende soorten (Saccharina latissima en Alaria esculenta) en oorsprongen (Nederland, Noorwegen, Faroe eilanden).

 

Naast de korte termijn strategie is er ook een lange termijn veredelingsstrategie opgezet. Hierbij gaat merker-geassisteerd selectie een zeer belangrijke rol spelen. Voor het merker-geassisteerd selecteren moeten er echter nog eerst verbanden gelegd gaan worden tussen DNA merkers en fenotypische eigenschappen van het zeewier. De eerste stappen hiervoor zijn gezet binnen het project Zeewier Hatchery, omdat er uitgebreide fenotypering protocollen zijn ontwikkelt. Echter voor het ontwikkelen van de DNA merkers is er de hulp van gespecialiseerde bedrijven uit de landbouwsector nodig, welke de connecties kunnen maken tussen fenotypering en genotypering van het zeewier. Daarbij hoort het toetsen van de veredelingsstrategie op duurzaamheid door lokale populaties te vergelijken met de gebruikte rassen op die locatie. Ook hiervoor is er binnen Zeewier Hatchery door het NIOZ een belangrijke eerste stap gezet door deze wild populaties genetisch in kaart te brengen waar Hortimare op het moment werkt.

 

Voor het volledige eindrapport, klik op het bestand hier rechts..

De bijlagen zijn downloadbaar via de links onderaan deze pagina.

 

Bij publicatie uit het rapport of de bijlagen dient een bronvermelding

te worden gegeven.

 

 

This project has been selected according to the Dutch Operational Program

"Perspectief voor een duurzame visserij" and is co-funded by the European Fisheries Fund.

 

 

EUROPEAN FISHERIES FUND: INVESTMENT IN SUSTAINABLE FISHERIES

 

 

© Hortimare BV - All published text and images are owned by Hortimare and may not be used,

published, distributed or copied without specific written approval of Hortimare BV.