R et D en aquaculture au Canada de 2007

Poissons Marins

Des cages plus solides pour l’élevage du saumon sur la côte Est

Rares sont les gens qui ne l’ont pas vu ou subi qui savent jusqu’à quel point les conditions océaniques peuvent être désastreuses pour l’élevage du poisson sur la côte Est du Canada, selon le directeur général d’une entreprise de conception, de construction et de réparation d’enclos en filet de la région.

GMG Fish Services Ltd., une filiale de Cooke Aquaculture, participe donc à un programme qui permet à l’entreprise de collaborer avec des scientifiques et des chercheurs en vue de perfectionner les systèmes de cages en filet pour l’industrie de l’élevage du saumon. Le programme est exécuté aux installations de conception et de fabrication de cages de l’entreprise, à St. George, au Nouveau-Brunswick.

Alan Cook, directeur général de GMG Fish Services, a fait de la pisciculture sur les côtes Est et Ouest du Canada. Il dit que les conditions auxquels les éleveurs de la côte Est doivent faire face ne se comparent vraiment pas à ce que leurs collègues de la côte Ouest, mieux protégée, connaissent.

Beaucoup des fermes de la côte Est sont directement exposées à la haute mer, de sorte que la portée, la distance sur laquelle les vents et les vagues se forment, est considérable, a-t-il ajouté.

Pour parer à cette difficulté, GMG collabore avec Bruce Colbourne, de l’Institut des technologies océaniques (ITO) du CNRC, situé à St. John’s (Terre-Neuve), pour trouver des mécanismes d’ancrage des cages permettant d’absorber une plus grande partie du choc des vagues et des courants.

La recherche, financée par le Programme d'aide à la recherche industrielle du Conseil national de recherches du Canada, vise en particulier à trouver des solutions aux problèmes que posent les conditions extrêmes trouvées dans un milieu d’élevage en eau profonde.

Les essais se poursuivent sur divers aspects techniques de l’élevage : différentes profondeurs d’amarrage des cages, effets de contrepoids fixés aux cages et support modifié à filet anti-oiseaux pour surmonter les problèmes accrus que posent non seulement les cormorans mais également les phoques aux éleveurs de la côte Est.

M. Cook a précisé que des vagues mesurant de 3 à 4 m de la crête au creux ne sont pas rares sur la côte Est, et cela cause de graves problèmes aux éleveurs.

« Des vagues de cette hauteur sont de grosses vagues, a-t-il ajouté. En haute mer, elles peuvent atteindre jusqu’à 10 m. Et il n’est pas rare que le courant fait 2 nœuds ou plus. Il faut également tenir compte de la surcharge de glace en hiver. »

Avec l’aide de l’ITO, GMG tente de perfectionner les systèmes de cages en filet pour qu’ils puissent résister à de tels assauts de la mer. À cette fin, des essais de comportement de maquettes de système de cages sont menés dans le bassin d’étude des ouvrages de haute mer de l’ITO, qui mesure 100 m par 30 m.

« Nous tentons d’ajuster les améliorations apportées aux systèmes d’ancrage afin de réduire le choc au chargement sur les ancrages causé par les grosses vagues et les courants forts et trouver des moyens de limiter le mouvement du fond des cages » a–t-il précisé.

M. Cook, qui a récemment fait une présentation sur la conception de cages en filet lors d’une conférence sur la pisciculture en haute mer tenue au New Hampshire, a ajouté que les pisciculteurs de la côte Est tente de limiter ou de réduire le mouvement du fond des cages en utilisant des contrepoids, mais il pense que peu de gens savent s’en servir correctement.

Il a aussi fait observer qu’il existe une grande différence entre les systèmes de cages immergées utilisés pour la recherche en haute mer aux États-Unis, qui ont attiré tant d’attention récemment, et les cages de taille industrielle que GMG fabrique – dont la plupart sont utilisées par Cooke Aquaculture à ce jour.

« La conception et les matériaux utilisés pour fabriquer nos cages, qui font quelque 6 000 m³, ne nous permettent pas d’en construire de la taille que l’industrie veut et requiert pour produire un grand volume de poisson, a précisé M. Cook. Le coût des matériaux pour en fabriquer de plus grande taille – soit d’environ 10 000 m³ – grimperait à environ 30 à 35 $ le m³, ce qui serait exorbitant. »

Rapport : Institut des technologies océaniques. Information : Bruce Colbourne, à D.Colbourne@nrc-cnrc.gc.ca.

Exposition de la morue franche au nodavirus

Les virus de la famille des Nodaviridés sont reconnus pour causer la maladie débilitante qu’est la nécrose nerveuse virale (NNV), aussi appelée encéphalopathie et rétinopathie virales (VER), chez une vaste gamme de poissons marins à l’échelon mondial. Au Canada atlantique, la présence de bétanodavirus chez des morues franches adultes sauvages a été signalée en 2002 (Cusack et al., 2002); la maladie clinique a récemment été confirmée chez des morues juvéniles d'élevage à Terre-Neuve, en Nouvelle-Écosse, au Nouveau-Brunswick et au New Hampshire, aux États-Unis. Ces flambées cliniques ont donné lieu à des niveaux élevés de morbidité et de mortalité, ce qui valide l'hypothèse que les bétanodavirus constituent une grave menace à la commercialisation fructueuse de la morue franche d'élevage au Canada.

Le séquençage partiel d’un virus de la nécrose nerveuse récemment isolé chez des bars rayés provenant du Nouveau-Brunswick a révélé qu’il était apparenté de loin aux isolats impliqués dans les éclosions précédentes.

Nous avons injecté à des morues juvéniles un isolat du virus de la nécrose nerveuse provenant soit de l’aiglefin (isolat reconnu pour causer la maladie chez la morue) ou du bar rayé. Les sujets ont été échantillonnés chaque mois pendant un an. Les tissus prélevés (rate, rein, yeux, cerveau, sang) ont été soumis à un examen virologique et à des épreuves PCR-CDNA pour établir si le nodavirus était présent. Nous avons également conçu une nouvelle épreuve PCR-CDNA pour mieux apparier les séquences du virus. Les résultats préliminaires montrent que l’isolat prélevé chez le bar rayé ne cause pas de mortalité chez la morue, mais celle-ci a montré des résultats positifs aux tests de détection du virus plus d’un an après y avoir été exposé.

Recherche : Nellie Gagné, Anne-Margaret MacKinnon et Paul Harmon. Information : Nellie Gagné, à gagnena@dfo-mpo.gc.ca. Rapport : PCRDA - MPO.

Avril 2005 – Mars 2007

Dépistage amélioré du bétanodavirus chez la morue franche

En appui du développement de l’industrie canadienne de l’élevage de la morue franche, nous sommes en voie de développer des méthodes économiques de dépistage rapide du bétanodavirus, possédant des caractéristiques de performance pour cet agent pathogènes Il faut également que la performance des tests de diagnostic soit l'objet d'évaluations rigoureuses chez des spécimens cliniques de sorte à pouvoir prendre des décisions pertinentes en ce qui concerne le dépistage et le contrôle de cet agent pathogène. À cette fin, un premier programme de recherche concertée portant sur l'examen de la biopathologie du nodavirus chez la morue franche a récemment été entrepris par des chercheurs du MPO (Moncton), du CNRC (IBM - Halifax), des Aquatic Diagnostic Services (AVC - UPEI), de l'Université de Waterloo et de l'industrie dans le cadre d'un projet AquaNet. Ces travaux ont mené au développement de nouveaux tests de diagnostic et à la modification de tests existants pour les souches trouvées dans les eaux du Canada atlantique.

Nos activités de recherche en cours, financées par le biais du PCRDA, visent à optimiser l’application de ces tests pour le criblage des divers stades du cycle vital et des tissus de la morue franche. Les techniques développées seront mises à la disposition des organismes fédéraux et provinciaux et des laboratoires commerciaux de diagnostic des maladies du poisson au Canada. Une meilleure surveillance des maladies permettra de réduire le potentiel de pertes imputables au nodavirus et d’accroître en bout de ligne la compétitivité de l’industrie de l’élevage de la morue au Canada atlantique.

Recherche : Nellie Gagné et Daryl Whelan (MPO); David Groman, Tokinori Iwamoto et Carmencita Yason (AVC); Stewart Johnson (IBM - CNRC);Larry Hammell (CAHS – AVC); et Jane Symonds (PGM). Information : Nellie Gagné, à gagnena@dfo-mpo.gc.ca. Rapport : PCRDA - MPO.

Septembre 2006 – Mars 2008

Sélection génétique des meilleurs reproducteurs de la morue franche

L'aquaculture se fonde souvent sur les populations sauvages pour ses stocks reproducteurs, comme c'est le cas pour la morue franche au Canada. La sélection de reproducteurs est essentielle à la production de morues qui performent bien en captivité.

Jusqu'à maintenant, les chercheurs au Canada atlantique ont fait appel à la fraie en commun pour établir des lignées de morue. Cette approche a également été utilisée pour l'aiglefin, et de récentes analyses ont révélé que les poissons ainsi obtenus connaissaient une faible diversité génétique (principalement due à la dominance de certains mâles dans les groupes de reproducteurs). Nous appliquerons les protocoles établis d'accouplement par paire utilisés en Norvège pour produire des familles de morue au Canada. Les familles seront élevées séparément jusqu'à ce que les individus pèsent de 10 à 20 g; ils seront alors marqués avec des étiquettes à transpondeur passif intégré puis transférés dans des cages marines. Lorsqu'ils auront atteint la taille marchande, les meilleurs reproducteurs seront choisis en regard de la performance familiale.

Cette étude vise les six objectifs suivants :

• élaborer des protocoles d'accouplement et de fraie des reproducteurs;
• établir des familles et évaluer leur performance en début d'élevage;
• établir l'effet de la qualité de la ponte sur la performance des familles;
• évaluer la performance en cages et analyser les traits;
• obtenir des estimations préliminaires de l'héritabilité;
• choisir les meilleurs reproducteurs.

Recherche : Ed Trippel, Joe Brown, Steve Neil, Paul Harmon, Jake Elliot, Mike Szemerda, Frank Powell, Kjersti Fjalestad, Lynn Lush, Ian McMillan, George Nardi, Richard Rideout, Sharen Bowman et Jane Symonds. Information : Edward Trippel, à TrippelE@mar.dfo-mpo.gc.ca. Rapport : PCRDA - MPO.

Juin 2005 – Mars 2008

Développement de la technologie d’élevage de juvéniles du sébaste cuivré

Le but général de ce nouveau projet est le développement de la technologie pour l’élevage rentable de juvéniles du sébaste cuivré (Sebastes caurinus). Si les travaux d’expérimentation sont fructueux sur les plans biologique et économique, les juvéniles seront transférés dans une installation terrestre appartenant à la firme Ko-Un Fish Company Ltd., située sur la côte Ouest de la Colombie-Britannique, où ils seront élevés jusqu’à ce qu’ils atteignent la taille marchande.

Cette étude vise les objectifs suivants :

• développer des aliments composés économiques, de flottabilité optimale et de qualité supérieure, pour l’élevage de juvéniles du sébaste cuivré. Les données disponibles sur les besoins alimentaires et énergétiques, ainsi que sur les éléments du régime acceptable pour le sébaste coréen (Sebastes schlegelii), seront utilisées comme guide. Une presse à granulés peu dispendieuse et un séchoir aux micro-ondes à vide seront utilisés pour la fabrication des aliments.
• déterminer les besoins alimentaires en protéines et en énergie des juvéniles;
• établir des critères de santé de base pour les juvéniles et évaluer leur état de santé durant l’élevage.

Recherche : D.A. Higgs, T. Durance, S.K. Balfry, M. Rowshandeli, C-H. Huang et P. Konken. Information : D. Higgs, à higgsd@dfo-mpo.gc.ca. Rapport : PCRDA - MPO.

Juillet 2006 – Avril 2007

Effets de la photopériode sur la croissance et la maturation de la morue

Les économies et les résultats impressionnants d’une étude des effets de la photopériode sur la croissance et la maturation du saumon atlantique dans la baie de Fundy ont soulevé la question à savoir si la manipulation de la photopériode dans les cages marines peut être appliquée avec succès à d’autres espèces de poisson au Canada atlantique.

Lors d'essais préliminaires, presque toutes les morues de taille pré-commerciale élevées en cages ont connu une maturation précoce. Le problème de maturation précoce de la morue est donc pire que dans le cas du saumon. La maturation répétée des individus avant la mise en marché peut également se produire, les mâles et les femelles pouvant atteindre la maturité sexuelle avant d’atteindre la taille marchande. En cage, la maturation et l'expulsion des gamètes coïncident avec une perte de poids saisonnière de 25 % dans le cas des femelles et de 12 % dans le cas des mâles. Il se produit également une perte d'appétit durant la fraie, ce qui résulte en un ralentissement de la croissance. Durant la fraie et par après, la chair devient gélifiée (à cause d'une teneur élevée en eau), ce qui réduit la valeur marchande des filets. Ce projet vise à évaluer une méthode pour réduire le taux de maturation précoce.

La lumière pose également d'autres problèmes. Les poissons de fond, telle la morue, se trouvent à des profondeurs de 100 m (communément de 30 à 300 m), où l'intensité lumineuse est très faible. Chaque espèce produit son propre « filtre solaire », mais aucune étude n'a été menée pour établir les concentrations de ce filtre chez une espèce de gadidés, comme la morue. Les molécules nécessaires pour la synthèse du filtre solaire sont tirées directement de la nourriture; il se peut donc que les poissons soumis à un régime alimentaire artificiel soient plus sensibles aux rayons ultraviolets que leurs congénères sauvages. L'installation d'une toile à ombrer sur les cages permettrait peut-être d'atténuer le stress dû à ces rayons chez les poissons de fond mis en élevage, comme la morue.

Le projet vise les principaux objectifs suivants :

• adapter la technologie éprouvée pour des espèces comme le saumon atlantique à la morue franche;
• établir le niveau de suppression de la maturation chez la morue des deux sexes de taille commerciale et pré-commerciale;
• analyser le potentiel d'accroissement de la croissance somatique par traitement lumineux;
• étudier la production de filtre solaire et la possibilité d'utiliser une toile à ombrer sur les cages illuminées pendant 24 heures.

Recherche : Ed Trippel, Steve Neil, Chris Duffy, Paul Harmon, Andrew Davie, Jake Elliot, Mike Szemerda, Frederique Kandel et Frank Powell. Information : Ed Trippel, à TrippelE@mar.dfo-mpo.gc.ca. Rapport : PCRDA - MPO.

Décembre 2004 – Mars 2007

Évaluation de la performance de grossissement du flétan de l'Atlantique

Le flétan de l’Atlantique, poisson à chair blanche de grande valeur marchande en forte demande, est l’espèce par excellence qui permettrait de diversifier l’industrie de l’élevage du saumon atlantique. L'industrie aquacole canadienne est maintenant prête à tirer profit d'investissements réalisés dans le cadre du développement d'une expertise et d'une infrastructure locales pour la production de poissons marins d'eau froide en écloserie. Cependant, compte tenu des incertitudes économiques qui planent sur l'élevage du flétan, les aquaculteurs et les établissements de prêt sont réticents à fournir les vastes sommes d'argent nécessaires à l'acquisition de juvéniles de cette espèce en comparaison des saumons juvéniles moins dispendieux. Un projet pilote de grande envergure a donc été lancé pour faire des essais d’élevage précommercial du flétan et valider les données expérimentales.

Des flétans de l’Atlantique juvéniles (50 000 individus) de trois gammes de taille ont été transférés dans des cages marines en décembre 2005 aux fins d’un projet triennal (2006 - 2009) d’évaluation de leur performance et d’étude des maladies. Les objectifs de recherche sont les suivants : 1) déterminer la taille optimale pour le transfert des juvéniles dans des cages marines aux fins de grossissement et déterminer les effets de la maturation précoce et du sexe sur leur performance de croissance; 2) contrôler la santé et faire des essais de vaccins sur des sujets étiquetés pour évaluer leur efficacité et leurs effets sur la croissance et la survie; 3) analyser la profitabilité de l’élevage et les aspects de commercialisation de ce poisson plat. La surveillance environnementale sera également assurée.

Des données financières, de marketing et de production seront recueillies dans des conditions d’élevage commercial et expérimental. Voilà un exemple parfait de l’engagement de collaboration pris par de multiples partenaires en vue d’assurer le développement durable de l’aquaculture sur des bases scientifiques.

Recherche : Tillmann Benfey et Neil Ridler (UNB); D.J. Martin-Robichaud (MPO); Larry Hammell (AVC); Sandi McGeachy (MAPANB); et Skip Wolf (Canadian Halibut Inc.). Information : D.J. Martin-Robichaud, à martin-robichaudd@mar.dfo-mpo.gc.ca. Rapport : PCRDA - MPO.

Janvier 2006 – Mars 2009

Constitution d’un stock reproducteur de morue par sélection génétique

Pour favoriser le développement de la gadiculture au Canada atlantique, un projet de sélection génétique de la morue a été lancé. À ce jour, l’élevage de la morue se fonde sur des reproducteurs issus d’adultes sauvages non sélectionnés. La capacité d'identifier et de choisir les parents qui produisent la progéniture montrant les caractéristiques les plus désirables permettra à l'industrie de produire du poisson de la meilleure qualité possible.

Des traits présentant une valeur commerciale, comme un taux de croissance optimal, la résistance aux maladies, la tolérance aux stress environnementaux, la survie et le retard de maturation, si on réussit à établir qu'ils sont héréditaires, peuvent être choisis pour produire un stock reproducteur d'élite. Les problèmes associés à ces traits comptent parmi les facteurs qui ont limité le développement de la gadiculture à l'échelon du Canada atlantique. Ce projet vise à régler ce problème par la constitution d’un stock reproducteur d’élite.

Le projet de sélection génétique de la morue, exécuté à Terre-Neuve-et-Labrador et financé par le PCRDA, est axé sur l’élaboration de protocoles d’accouplement optimal de reproducteurs appariés et de prélèvement d’œufs. Le projet est exécuté conjointement avec le Projet de génomique de la morue, récemment annoncé par Génome Atlantique et financé par Génome Canada. Le but de ces projets concertés est la bonification de l’industrie locale de l’élevage de la morue par la production d’une progéniture en santé et hautement productive et d’un stock reproducteur d’élite.

Recherche : Lynn Lush (MPO); Jonathan Moir (Northern Cod Ventures); et Velmurugu Puvanendran (MemorialU). Information : Lynn Lush, à lushlp@dfo-mpo.gc.ca. Rapport : PCRDA - MPO.

Avril 2005 – Mars 2009

Recherche sur le nodavirus chez la morue franche et l’aiglegin

Nous avons identifié des procédés et des désinfectants qui inactivent le nodavirus présent dans l’eau et les œufs de morue et d’aiglefin dans le cadre de ce projet, qui a porté également sur l’étude de la survie du virus dans la nature et sa transmission verticale et horizontale, ainsi que de l’âge à lequel la morue et l’aiglefin sont sensibles à l’infection. Nos recherches ont porté en particulier sur la relation entre le stress de reproduction et la production du virus chez les géniteurs ainsi que sur la relation entre le stress, la fonction immunitaire et le développement de la maladie.

Nous avons établi que tous les nodavirus d’origine canadienne sont étroitement apparentés mais qu’ils sont différents des isolats d’origine européenne déjà séquencés. Indépendamment de l’hôte, les isolats provenant de lieux géographiques rapprochés se ressemblaient davantage que ceux provenant d’endroits éloignés l’un de l’autre. Sur le plan des protéines, nous n’avons relevé des différences dans les séquences de la protéine de coque du virus que chez les souches isolées de morues franches provenant de Terre-Neuve.

Ces résultats donnent à penser que le virus de la nécrose nerveuse est présent dans les eaux du Canada atlantique et de la côte est des États-Unis depuis un certain temps et qu’il a évolué en un groupe monophylétique, distinct d’autres isolats trouvés chez des espèces propres aux eaux froides. Nous avons créé des banques d’ADNc, puis nous les avons utilisées pour cloner des gènes spécifiques au système immunitaire importants dans les interactions entre l’hôte et le virus.

Recherche : Stewart Johnson (DalhousieU); Laura Brown (IBM - CNRC); Brian Dixon (UWaterloo); David Groman (UPEI); Carmencita Yason (AVC); et Gilles Olivier (DalhousieU.). Information : Stewart Johnson, à stewart.johnson@nrc-cnrc.gc.ca. Rapport : AquaNet.

2003 - 2006

Essais à Terre-Neuve de nouvelles moulées pour poissons marins

Des protocoles de production de base pour les poissons marins de l’Est du Canada - morue franche, aiglefin, loup tacheté et plie rouge - sont la clé de la modernisation et de la diversification de l’industrie canadienne de l’aquaculture. Toutefois, comme dans le cas de nombreuses nouvelles espèces mises en élevage, la culture des larves fait obstacle à la production en série de juvéniles. Les problèmes de nutrition des larves sont considérés comme étant à l’origine de la plus grande partie de la mortalité observée durant leur culture. Notre recherche est axée sur l’alimentation des larves et des juvéniles. Bien que les méthodes d’alimentation des larves en écloserie à l’échelon mondial soient semblables, elles doivent être modifiées pour satisfaire aux besoins particuliers des diverses espèces.

Jusqu’à maintenant, notre recherche nous a permis de trouver une nourriture vivante plus enrichie. Nous avons augmenté les proportions de lipides par rapport aux protéines et aux acides gras essentiels, ce qui favorise une meilleure performance chez les larves de morue et d’aiglefin. Nous avons également étudié les effets des lipides alimentaires sur la réaction de stress de larves de morue. L’exposition à un stress a résulté en des différences significatives dans la survie des larves entre les apports alimentaires. Pour mieux les comprendre, nous sommes en voie d’analyser les teneurs en corticostéroïde du corps entier. Nous menons également des travaux en vue de déterminer la thermosensibilité de la synthèse et de la dégradation des protéines chez les juvéniles du loup tacheté tout au long de son développement. À cette fin, nous avons développé une nouvelle méthode pour mesurer la vitesse de synthèse des protéines par spectrométrie de masse.

Recherche : Joe Brown, Alexandre Garcia, Stewart Johnson, Simon Lamarre, Chris Parrish et Sarah Westelmajer. Information : Chris Parrish, à cparrish@mun.ca. Rapport : AquaNet.

Avril 2003 – Mai 2006

Optimisation de l’utilisation des lipides alimentaires chez des poissons marins

L’élevage de poissons marins autres que le saumon atlantique à une échelle commerciale pose de nombreux défis. Alors que le saumon connaît des dépôts lipidiques élevés dans la chair, ceux-ci sont intermédiaires chez la morue charbonnière et le flétan de l’Atlantique et faibles chez la morue franche et l’aiglefin. Les besoins en lipides alimentaires de ces diverses espèces varient donc et leur alimentation doit être adaptée en conséquence. Lésions cutanées, nécrose des nageoires, vulnérabilité au stress, stéatose hépatique et difformités des embryons sont tous des signes de déficience en acide gras.

Notre recherche a mis au jour de nouvelles données sur l’utilisation des lipides, en particulier sur les besoins en acides gras essentiels, la valeur nutritive de diverses sources de lipides et l’utilisation de l’énergie chez l’aiglefin, la morue charbonnière, la morue franche et le flétan de l’Atlantique. Nous avons fait des essais de diverses formulations expérimentales d’aliments pour établir les effets du remplacement partiel de l’huile d’anchois dans les moulées de croissance pour les espèces susmentionnées par de l’huile de lin pressée à froid, de l’huile de colza et/ou du gras de volaille sur la croissance, la santé et la qualité de la chair. Pour ces essais, nous avons tenté d’assurer que les teneurs en acides gras oméga-3 à longue chaîne dans la chair étaient suffisantes au stade de l’engraissement de sorte à préserver les bienfaits qu’ont ces importants acides pour la santé humaine.

Nous avons également étudié les effets de différentes teneurs en lipides alimentaires sur le système immunitaire de base de ces espèces et formulé des recommandations sur les répercussions potentielles pour la gestion de leur santé. La recherche a révélé que les aliments riches en huile de lin et en huile de tournesol entraînaient une augmentation de la teneur en acides gras monoinsaturés dans les muscles et d’autres tissus et, chez certaines espèces, résultaient en une stéatose hépatique et des symptômes connexes. Les aliments contenant les sources de lipides de remplacement doivent donc être enrichis d’huile de poissons marins pour que la teneur en acide gras polyinsaturés dans la chair augmente avant que les poissons soient mis en marché et que les teneurs en acides gras polyinsaturés à longue chaîne et en acide arachidonique soient adéquates pour assurer la croissance, la santé et la structure normale des tissus.

Recherche : Santosh Lall, Dave Higgs, Fereidoon Shahidi, Shannon Balfry, Carla Walbourne, Dulce Alves Martins, Erin Friesen, Duan Zeng et Ying Zhen. Information : Santosh Lall, à santosh.lall@nrc-cnrc.gc.ca. Rapport : AquaNet.

Septembre 2003 – Septembre 2006

Fonction immunitaire, réaction de stress et métabolisme de l’aiglefin et de la morue franche

La présente recherche a pour but d’améliorer les pratiques d’élevage et de réduire les pertes dues aux maladies dans les sites d’élevage de l’aiglefin et de la morue franche. Nous visions à : établir comment déterminer la fréquence d’alimentation et la composition du régime alimentaire dans les sites d’élevage lorsque la température de l’eau est sous-optimale; évaluer le lien entre, d’une part, les méthodes d’élevage et la température de l’eau et, d’autre part, les réactions de stress, le métabolisme et le fonctionnement du système immunitaire; et évaluer la capacité de certains immunostimulants à amplifier l’immunité et à contribuer à la prévention des maladies.

À cette fin, nous avons étudié le comportement alimentaire de la morue et de l’aiglefin, fait des épreuves de stress et mesuré leur croissance à différentes températures et, dans le cas de la morue, nous avons fait des tests de performance natatoire dans le but d’évaluer des technologies qui pourraient être utilisées en télémétrie pour contrôler son métabolisme et son niveau d’activité. Nous avons séquencé l'ADN des molécules immunologiques primaires chez l’aiglefin et la morue, évalué l’efficacité de plusieurs immunostimulants, et mis au point et perfectionné des protocoles d’emploi de ceux-ci. La recherche nous a permis d’identifier plusieurs immunostimulants et d’élaborer des protocoles d’emploi qui semblent efficaces pour ce qui est de stimuler le système immunitaire et de réduire le taux d’infection lorsque des sujets sont exposés à certains agents pathogènes (p. ex. Loma). Cela nous a permis de mieux comprendre les réactions de stress de l’aiglefin et de la morue franche aux conditions d’élevage et du milieu et de conclure que les électromyogrammes et le transducteur ultrasonore de pression différentielle, fixé à la queue d’un poisson, pourraient servir à des études télémétriques sur le niveau d’activité et le métabolisme chez les gadidés libres.

Recherche : Kurt Gamperl, Joe Brown, Duane Barker, Brian Dixon, Stewart Johnson, George Iwama, Scott McKinley et Atef Mansour. Information : Kurt Gamperl, à kgamperl@mun.ca. Rapport : AquaNet.

Mai 2003 – Septembre 2006

Élevage du loup tacheté à l’échelle pilote

Des investisseurs privés de même que des chercheurs norvégiens et canadiens ont examiné le potentiel de l’élevage du loup tacheté (Anarhichas minor). Ce projet vise à faciliter la collaboration entre ces chercheurs avec leurs partenaires de l’industrie pour mettre au point des programmes conjoints de géniteurs et de nutrition.

Les objectifs du projet sont d’acquérir, de maintenir et de gérer des stocks de géniteurs en appui de la R-D et d’initiatives commerciales par l’accroissement des niveaux de production de juvéniles, l’acquisition de données fiables sur la croissance et la productivité des populations nord-américaines de loup tacheté, l’exécution d’analyses économiques de l’élevage de l’espèce et la planification d’activités de production à échelle réduite. Le programme de génétique portant sur les géniteurs inclura l’acquisition de loups tachetés et des épreuves par lesquelles nous comparerons, quant à leur croissance selon la température et la salinité, des populations canadiennes et norvégiennes de juvéniles et d’adultes de taille commerciale.

Les résultats d’une analyse bioéconomique de l’élevage du loup tacheté serviront à créer une base de connaissances et démontreront probablement que les organismes gouvernementaux et leurs partenaires de l’industrie ont lieu de faire d’autres investissements dans l’élevage commercial de cette espèce. Les considérations de prix, les coûts de production et les fortes contraintes d’intrants sont des aspects importants de la commercialisation fructueuse. Le projet contribuera à mettre au point des techniques optimales de production de juvéniles et des stratégies de marketing du loup tacheté visant le marché nord-américain, ainsi qu’à faire des estimations réalistes des coûts de l’élevage commercial.

Recherche : James Wilson, Nathalie Le François, Pierre Blier, France Dufresne, Robert Roy et Laura Halfyard. Information : James Wilson, à james_wilson@uqar.qc.ca. Rapport : AquaNet.

Novembre 2004 – Mars 2007

Génomique de la morue et sélection de géniteurs sur la côte Est

Le déclin des populations sauvages de morue a entraîné la fermeture de la plupart des pêcheries dans le Canada atlantique. L’élevage de l’espèce est reconnu comme un moyen d’alimenter le marché de la morue tout en assurant la stabilité de l’industrie établie de l’élevage du saumon par la diversification des élevages. La sélection des géniteurs est un aspect important du développement d’une nouvelle espèce aux fins d’élevage. Le Projet de génomique de la morue et d’amélioration du stock de géniteurs (PGM, à www.codgene.ca) de 18,1 millions de dollars dirigé par Génome Atlantique vise à mettre sur pied, au Nouveau-Brunswick et au New Hampshire ainsi qu’à Terre-Neuve-et-Labrador, deux programmes d’élevage sélectif basés sur les familles et à mettre au point des outils fondamentaux de génomique de la morue pour ces programmes. Les familles de morue seront évaluées et sélectionnées d’après les traits présentant une valeur commerciale, par exemple une meilleure croissance, un meilleur taux de survie, un âge tardif de maturité sexuelle, la résistance au stress et aux maladies et le bon rendement en produits de qualité.

À date, le PGM a produit 107 familles demi-apparentées et pleinement apparentées aux fins d’élevage collectif dans des cages marines. L’analyse des résultats préliminaires a révélé une variation significative de certains traits entre les familles, notamment le taux de croissance des juvéniles. Le PGM a permis de plus que doubler la quantité de données sur les séquences d’ADN disponibles dans le domaine public (3 500 séquences). Ces séquences seront analysées dans le but d’identifier les marqueurs génétiques associés à certains traits, notamment la résistance aux maladies et au stress. Le PGM comprend également des recherches sur la protection de la propriété intellectuelle, le droit de l’environnement et la consultation du public.

Recherche : Jane Symonds (CSMH); Sharen Bowman (Centre de génomique de l’Atlantique); Keith Culver (UNB); Jake Elliott (Cooke Aquaculture Inc); Kurt Gamperl (OSC - MUN); Stewart Johnson (IBM - CNRC); Jonathan Moir (Northern Cod Ventures Ltd.); George Nardi (GreatBay Aquaculture); Andy Robinson (UGuelph); et Ed Trippel (MPO). Information : Jane Symonds, à jsymonds@huntsmanmarine.ca, et site Web, à www.codgene.ca. Rapport : Projet de génomique de la morue.

Janvier 2006 – Décembre 2009

Génomique et recherche sur les maladies des poissons plats

Les maladies d’origine virale et bactérienne limitent la production de poissons marins juvéniles dans de nombreuses régions du monde, y compris le Canada et l’Espagne. Les infections à Aeromonas salmonicida atypique et à nodavirus représentent une contrainte majeure pour les éleveurs de poissons plats marins dans ces deux pays. Dans le cadre de ce projet concerté, nous avons développé des outils de génomique pour le flétan de l’Atlantique et le turbot, notamment des séquences EST et des biopuces à ADNc, que nous avons utilisées pour étudier leur réaction à la vaccination (flétan) et à l’exposition à la maladie (flétan et turbot). En plus des outils développés pour la recherche sur les poissons plats, ce projet a permis de faire des échanges d’étudiants diplômés et de chercheurs entre les établissements partenaires et offert des possibilités de formation avancée en application de la biologie moléculaire dans la recherche sur les maladies des poissons.

Recherche : Stewart Johnson, Kyoung Park et Laura Brown (IBM - CNRC); Antonio Figueras (CSIC); Beatriz Novoa (IIM - CSIC); et José Meseguer Peñalver et Victoriano Mulero Méndez (Campus de Espinardo). Information : Stewart Johnson, à stewart.johnson@nrc-cnrc.gc.ca. Rapport : IBM - CNRC.

Septembre 2004 – Mars 2007

Modélisation de la performance d'un système de cages marines

En 2004, Bruce Colbourne, chercheur à l’Institut des technologies océaniques (ITO), a effectué une série d’essais à échelle réduite sur un nouveau système de cages de surface intégrant un système d’ancrage et un système de distribution de nourriture, mis au point par la firme néo-brunswickoise AEG Ltd. Les travaux étaient financés par le Programme d'aide à la recherche industrielle du CNRC. Les essais ont été fructueux, et AEG s’est lancée dans une série d’essais d’évaluation d’un prototype en grandeur réelle. Le système de distribution de nourriture a été installé dans une ferme du Nouveau-Brunswick au début de 2006, et des préparatifs sont en cours pour faire des essais en grandeur réelle du système de cages et d’ancrage au début de 2007. Les essais en grandeur réelle permettront à AEG Ltd d’obtenir des données de performance in situ et aux chercheurs de l’ITO de peaufiner les techniques de modélisation et de mise à l’échelle.

Recherche : Bruce Colbourne. Information : Bruce Colbourne, à D.Colbourne@nrc-cnrc.gc.ca. Rapport : CNRC.

Essais de sources de protéines de remplacement pour les poissons marins

Le besoin de régimes alimentaires équilibrés, nutritifs et économiques est la clé du développement de l’élevage de la morue franche, du flétan de l’Atlantique et de l’aiglefin au Canada atlantique. Les recherches que nous menons à l’heure actuelle à l’Institut des biosciences marines du CNRC portent sur des aspects clés de l’utilisation des protéines et du métabolisme chez les poissons marins. Les protéines et les acides aminés constituants sont des éléments essentiels des aliments des animaux aquatiques. Pour une croissance maximale de ces poissons, les aliments doivent avoir une teneur en protéines allant de 45 à 55 %, pourvu que des quantités suffisantes et appropriées d’acides aminés essentiels et d’énergie soient fournies.

Bien que la farine de poisson de haute qualité soit la principale source de protéines dans les aliments pour poissons marins, la demande à la hausse que place l’aquaculture mondiale sur cette ressource finie exige qu’elle soit remplacée de plus en plus par des protéines d’origine végétale ou animale. L’inclusion de protéines de remplacement hautement digestibles dans les aliments pour poissons marins doit se traduire par une performance semblable à la farine de poisson, avoir du sens au plan économique et, simultanément, avoir peu d’effet néfaste sur la santé du poisson et l’environnement. La mesure de la digestibilité des nutriments et de l’énergie est une première étape essentielle dans la détermination de l’utilisation possible de sources de protéines de remplacement dans la formulation de rations au moindre coût.

Nous avons mené des études sur le flétan de l’Atlantique, l’aiglefin et la morue franche dans le but d’établir la digestibilité des protéines et de l’énergie pour une gamme d’ingrédients largement disponibles au Canada, y compris de la farine de poisson, de la farine de produits dérivés de crustacés et de la farine de produits dérivés d’animaux, ainsi que des ingrédients d’origine végétale (notamment des graines oléagineuses, des légumineuses et des céréales). Les résultats montrent que les espèces marines digèrent relativement bien les nutriments et l’énergie provenant de sources de protéines de remplacement et que l’utilisation accrue de ces ressources dans les aliments pour poissons marins montre un bon potentiel, en particulier la farine de produits dérivés de crustacés, les graines oléagineuses et/ou les céréales.

Recherche : Santosh Lall, Sean Tibbetts, Joyce Milley et Randy Peach. Information : Santosh Lall, à santosh.lall@nrc-cnrc.gc.ca. Rapport : IBM - CNRC.

Avril 2004 – Décembre 2006

Génomique du flétan de l’Atlantique : Une mer d’opportunités

Le flétan de l’Atlantique est une espèce prometteuse pour l’industrie de l’aquaculture au Canada atlantique. Une meilleure connaissance de sa biologie fondamentale et la sélection des géniteurs porteurs des traits recherchés permettraient de faire d’importants gains de production. Et c’est là qu’intervient le projet Pleurogène (www.pleurogene.ca) de 5,1 M $ réalisé à l’Institut des biosciences marines du Conseil national de recherches du Canada (IBM - CNRC). Financé par Génome Canada et Genoma España, le projet vise à faire avancer l’élevage de poissons plats en appliquant la génomique et la protéomique à grande échelle.

Le projet Pleurogène porte sur deux espèces cousines au plan évolutionnaire offrant un potentiel de production aquacole : le flétan de l’Atlantique, une espèce propre aux eaux froides, et la sole du Sénégal, propre à la Méditerranée. En prenant appui sur les importants efforts de cartographie génétique faits par des chercheurs de la Station biologique de St. Andrews du MPO, de l’IBM - CNRC et de Scotian Halibut Ltd., nous sommes en voie de construire des cartes de liaison du génome des deux espèces afin de sélectionner les meilleurs géniteurs. De plus, grâce à nos efforts de séquençage à grande échelle, nous avons acquis environ 13 000 nouvelles séquences de flétan de l’Atlantique et 10 000 nouvelles séquences de sole du Sénégal, une augmentation phénoménale par rapport au nombre connu. Ces données de séquençage ont été incorporées dans deux plateformes bioinformatiques qui seront utilisées simultanément pour surveiller les changements dans l’expression de milliers de gènes en réponse à des changements dans le régime alimentaire, à des modifications de l’environnement, aux maladies, au stress ou à tout autre paramètre d’intérêt pour les pisciculteurs dans des conditions d’élevage intensif. Une meilleure compréhension des processus biologiques sous-tendant la croissance et le développement chez les poissons mènera en bout de ligne à une production accrue et à des gains économiques.

Recherche : Susan Douglas, Michael Reith, Harry Murray, Makoto Matsuoka, Leah Knickle, Darrin Reid, Cheryl Smith et Jennifer Kimball. Information : Susan Douglas, à susan.douglas@nrc.ca, et site Web, à www.pleurogene.ca. Rapport : IBM - CNRC.

Août 2004 – Juin 2007

Comparaison des réactions de stress chez les poissons

Malgré les nombreuses études réalisées, nous comprenons encore mal comment le stress nuit à la santé, à la reproduction et à la croissance chez les poissons. En outre, nous ne savons pas si toutes les espèces réagissent au stress de la même manière. Nos recherches visent à élucider les effets du stress sur les processus physiologiques et immunologiques des poissons.

Nous avons comparé les effets de stress à court terme (choc thermique ou manutention) et de stress à long terme (manutention quotidienne) sur des espèces d’intérêt pour l’industrie de l’aquaculture, tels le saumon atlantique, la morue et l’aiglefin, et nous avons établi qu’elles ont une réaction de stress différente. Ainsi, un stress à long terme stoppe la croissance chez l’aiglefin mais non chez le saumon atlantique. Une comparaison des teneurs en hormone du stress (cortisol) a révélé que le saumon atlantique s’adapte à la manutention quotidienne, ce qui n’est pas le cas de l’aiglefin. La teneur en glucose dans le plasma sanguin chez la morue et l’aiglefin soumis à différents agents stressants n’a pas augmenté, au contraire du saumon atlantique. De même, la teneur en protéine de stress 70 (HSP-70) chez la morue et l’aiglefin soumis à un choc thermique n’a pas augmenté.

La relation entre ces résultats et la réponse immunitaire est à l’étude. Nos recherches montrent que ces espèces réagissent de façon différente lorsque soumises aux mêmes agents stressants, ce qui démontre qu’il faudrait peut-être adapter les méthodes d’élevage à l’espèce élevée.

Recherche : Luis Afonso, Stewart Johnson et Laura Brown (IBM -CNRC); et Kurt Gamperl (OSC - MUN). Information : Luis Afonso, à luis.afonso@nrc-cnrc.gc.ca. Rapport : IBM - CNRC.

Avril 2004 – Mars 2008

Les poissons plats, source improbable d'antibiotiques

Le poisson du Canada atlantique n’est pas seulement un mets fin – il peut également être une importante source de nouveaux agents thérapeutiques et, de fait, un poisson plat résistant au froid pourrait se révéler être de cet ordre. Des chercheurs de l’Institut des biosciences marines du CNRC ont recouru à la génomique pour isoler les séquences d’ADN codant les peptides antimicrobiens des poissons marins, dans l’espoir de créer des substituts efficaces et bon marché aux antibiotiques auxquels résistent de plus en plus de bactéries.

Isolées pour la première fois chez la plie rouge, résistante aux maladies, ces séquences ont depuis été isolées chez une vaste gamme de poissons plats apparentés. Les peptides de synthèse dérivés de ces séquences ont été mis à l’essai contre une grande variété de bactéries et de champignons. Certains se sont révélés de puissants agents antimicrobiens, tout en étant de toxicité négligeable pour les cellules de poisson et les cellules humaines. En plus de leur rôle crucial dans la destruction de microbes, ces peptides jouent peut-être un rôle dans la défense de l’hôte en mobilisant son système immunitaire pour résister aux infections, guérir les blessures et même prévenir la croissance tumorale.

Les recherches sont actuellement axées sur l’application de ces séquences en aquaculture, où elles pourraient se révéler utiles dans le traitement des flambées de maladie chez les larves de poisson, qui ne possèdent pas la capacité de réaction immunitaire adaptative. Des études préliminaires de leur potentiel en médecine humaine sont également en cours.

Recherche : Susan Douglas, Aleks Patrzykat, Jeff Gallant, Harry Murray, Bandi Srinivasulu, Anna Greenshields et Leah Knickle. Information : Susan Douglas, à: susan.douglas@nrc.ca, et site Web, à http://www.imb.nrc.ca/projects/peptides/index_f.php. Rapport : IBM - CNRC.

Compression du cycle de reproduction du loup par manipulation de la photopériode

Des études ont démontré que la manipulation de la photopériode permet de raccourcir le cycle de reproduction chez les poissons et ainsi d’accroître la production de juvéniles. Le manque d’œufs et de juvéniles de loup nuit au développement de son élevage. L’objectif principal de cette étude est de raccourcir la période de maturation et de fraie d’une population de loup par manipulation de la photopériode. Le niveau de maturation est établi par mesure des teneurs en hormones stéroïdes (œstradiol et 11-kétotestostérone) dans le plasma sanguin des femelles et des mâles. Un dosage immunologique sera également développé pour mesurer la concentration de vitellogénine (Vg) dans les œufs, un outil qui permet de suivre le développement des gonades chez les femelles.

Les expériences ont débuté en janvier 2006 au Centre aquacole marin de Grande-Rivière. L’étude de manipulation a porté au départ sur le loup atlantique (Anarhichas lupus) afin de mettre la méthode à l’essai sur un nombre suffisant de géniteurs. Un groupe est exposé à une photopériode saisonnière et le second, à une photopériode saisonnière plus courte de huit mois. Les bassins expérimentaux sont couverts d’une toile de contrôle de la photopériode et munis d’un simulateur de l’aube et du crépuscule. Des échantillons de sang sont prélevés chaque mois, et les géniteurs sont soumis à un examen échographique. Les observations préliminaires indiquent que la photopériode a un effet sur la régulation du cycle de reproduction. Les mesures morphométriques de la croissance révèlent que les ovocytes des sujets expérimentaux sont plus développés que ceux des groupes témoins. Les travaux de développement d’un dosage immunoenzymatique (ELISA) pour la Vg (caractérisation de la protéine, validation de l’anticorps) se poursuivent au laboratoire de l’Institut Maurice-Lamontagne.

Recherche : Robert Roy, Nathalie Le François, Bernard Antonin, Dupont Cyr, Domynick Maltais et Robert Vaillancourt. Information : Robert Roy, à royro@dfo-mpo.gc.ca. Rapport : SODIM..

Juin 2005 – Mars 2008

Mesure de la traînée et de la masse ajoutée de filets sur la côte Est

Avec l’aide financière de la firme néo-brunswickoise AEG Ltd et le Centre canadien d'innovations des pêches (CCIP), Bruce Colbourne, Wayne Raman-Nair, Pengfei Liu et Shin Chin, chercheurs à l’Institut des technologies océaniques (ITO), poursuivent leurs travaux de quantification, à petite échelle et en grandeur réelle, des caractéristiques de la traînée et de la masse ajoutée de nappes de filet.

Cette année, Cheslav Balash, étudiant diplômé de la Memorial University of Newfoundland, a réalisé une série d’expériences avec un nouveau dispositif de mesure de la traînée construit à l’ITO. L’équipe de chercheurs a ainsi pu quantifier plus précisément la traînée de divers types de nappes de filet à l’état stationnaire. Une première série d’expériences a été réalisée dans des vagues, et des techniques d’extraction des coefficients de la masse ajoutée à partir de ces données sont en voie d’être mises au point. Un modèle numérique a également été élaboré. Les données expérimentales serviront à le mettre à l’essai à titre de scénario de référence. Le but du projet est d’obtenir un ensemble complet de relations de mise à l’échelle pour les nappes de filet d’ici deux ans, ce qui renforcera la confiance dans les caractéristiques de charge et de déplacement prédites à partir de passages de modèle à l’échelle pour les systèmes d’élevage en haute mer.

Recherche : Bruce Colbourne, Wayne Raman-Nair, Pengfei Liu, Shin Chin et Cheslav Balash. Information : Bruce Colbourne, à D.Colbourne@nrc-cnrc.gc.ca. Rapport : CNRC.