Egg string hatching success, development to copepodids and tolerance to low salinities in salmon lice (Lepeophtheirus salmonis) as a consequence of freshwater delousing

Abstract

Lakselus (Lepeophtheirus salmonis) er en hovedgrunnene til at veksten har stangnert i havbruksnæringen. Flere nye metoder for å kontrollere luseinfestasjon har blitt utviklet, og en av disse er ferskvannsbehandlinger ved hjelp av brønnbåt. Ferskvannsbehandlinger har vist lovende resultater som alternativ til de tidligere medisinske behandlingene. Effekten av behandling er sjelden 100%, som betyr at lus kan gå gjennom hele behandlingen og potensielt overleve. Dette har ført til bekymring for potensielt økt toleranse til lav salinitet hos lus, noe som ikke er ønskelig for både ville fiskepopulasjoner og havbruksnæringen. Målet med denne studien var å undersøke hvordan eggstrenger fra lakselus klekker og utvikler seg til kopepoditter etter ferskvannsbehandling, samt om behandlingen kan potensielt føre til endringer i ferskvannstoleranse. Prøver ble samlet fra fire behandlinger, og eggstrenger ble samlet før, hver andre time under, og etter behandling. Andelen eggstrenger som klekket var høy for før-prøver (97%) og minket som følge av to (82%) og fire (41%) timers behandlingstid. Eggstrenger behandlet med ferrskvann for seks timer eller mer klekket ikke. Resultatene for klekkesuksess (antall nauplier delt på estimert antall egg; %) var høy for før behandlinng (85 til 66%) og minket med økende behandlingstid, med klekkesuksess fra 0 til 22% for fire timers behandlede eggstrenger. Overlevelse til kopepodittstadiet var høy for eggstrenger samlet før behandling, og median kopepodittoverlevelse ble observert til å synke raskt som følge av to timer ferskvannsbehandling. Før behandling produserte hver eggstreng gjennomsnittlig 238 ± 118 kopepoditter, som sank til 63 ± 58 som følge av to timers eksponering. Bioassayresultater viste forskjeller i respons til lav salinitet ved kopepodittstadiet, hvor forskjeller ble observert både innad og mellom behandlinger. For ferskvannseksponerte eggstrenger indikerte overlevelseskurver redusert eller lik toleranse til lav salinitet i to og fire timers eksponerte eggstrenger sammenliknet med før behandling. Kopepoditter (F1-generasjon) fra foreldrelus (F0-generasjon) som hadde vært eksponert i to og fire timer indikerte økt toleranse sammenlignet med før behandling. Men, infeksjon for å produsere F2-generasjonslus feilet for disse kopepodittene, og signifikante konklusjoner kunne ikke tas som følge av få replikater. F2-generasjonslus fra før behandling ble produsert og toleransetestet og viste lik overlevelse og behandlingstoleranse sammenliknet med F1-generasjonen. Resultatene for klekkesuksess og kopepodittoverlevelse indikerte en ødeleggende effekt av behandlingen som i sin tur resulterte i lavere toleransenivå i kopepoditter fra behandlede eggstrenger. Det samme mønsteret ble ikke observert i kopepoditter fra den behandlede F0-generasjonen. Dermed kunne ingen konklusjon tas med tanke på mulig økt toleranse til lave saliniteter. Likevel, eggstrengenes klekking og larveutvikling var tydelig påvirket av ferskvannsbehandling, som indikerer et begrenset smittepotensial fra ferskvannsbehandlet lus.

Salmon lice (Lepeophtheirus salmonis) is recognized as a key constraint to the continued growth within the salmon aquaculture industry. Several newly developed methods for controlling lice infestation have emerged, and one of these is freshwater baths using well boats. Freshwater treatments have shown promising results as an alternative to the former medicinal treatments. However, efficacy of treatments is rarely 100%, meaning that lice could go through the entire treatment and potentially survive. This has raised concerns about the potential development of increased tolerance to low salinities which is unwanted for both wild fish populations and the industry. The objective of this study was to investigate how salmon lice egg strings hatched and developed to the copepodid stage following freshwater treatment, and if the treatment could potentially lead to changes in freshwater tolerance. Samples were collected from four treatments, and egg strings were collected before, every second hour during, and after treatment. The proportion of egg strings that hatched was high for before-samples (97%) and decreased following two (82%) and four (41%) hours exposure time. Egg strings treated for six hours or more did not hatch at all. Following, the results showed that hatching success (number of nauplii divided by the estimated number of eggs; %) was high before treatment (85 to 66%) and decreased with increasing exposure time, with hatching success from 0 to 22% for the four hours treated egg strings. Survival to the copepodid stage was high for egg strings sampled before treatment, and the median copepodid survival was observed to decrease rapidly following two hours of freshwater exposure. Before treatment, each egg string produced an average of 238 ± 118 copepodids, which declined to 63 ± 58 following two hours of exposure. Bioassay results revealed differences in response to low salinities at the copepodid stage, where differences were observed both within and between the treatments followed. For the freshwater exposed egg strings, survival curves indicated decreased or similar tolerance to low salinities in the two and four hours treated egg strings compared to the Before treatment group. Copepodids (F1-generation) from parent lice (F0-generation) which had been exposed to freshwater for two and four hours indicated increased treatment tolerance compared to before treatment. However, infection to produce F2-generation lice was unsuccessful for these copepodids, and significant conclusions could not be made because of limited number of replicates. F2-generation lice from the Before treatment group were successfully reared and tolerance tested and showed similar survival and treatment tolerance compared to the F1-generation. The results obtained for hatching success and copepodid survival suggested a detrimental effect of the treatment which in turn could have resulted in decreased tolerance levels in copepodids from treated egg strings. The same pattern was not observed in the copepodids from the treated F0-generation lice. Thus, no conclusion could be made rergarding the possible increased tolerance to low salinities, however, the egg string hatching and larval development were clearly affected by the freshwater treatment, indicating limited infestation potential from freshwater treated lice.