Egg quality markers in Atlantic halibut (Hippoglossus hippoglossus): from discovery to validation

Abstract

Å måle eggkvalitet er vesentlig i akvakultur siden det tillater klekkerier å fjerne mindreverdige eggceller og fokusere ressurser på høykvalitets egg med bedre overlevelsesrate, som fører til økt utbytte av sunnere larver. Atlanterhavskveite, en art som strever med å konsekvent produsere egg av god kvalitet, ville ha fordel av biomarkører for å forutsi eggkvalitet. Denne studien hadde som mål å identifisere gen- og mikro-RNA (miRNA) markører for å vurdere eggkvalitet på tvers av to kveiteklekkerier i Norge ved bruk av RT-qPCR.

Hypotesene var: (1) genuttrykk av markørproteiner i egg av god og dårlig kvalitet ville stemme overens med tidligere funn av Yilmaz et al. (2022) og være konsistent på tvers av klekkerier; (2) kandidat-miRNA-uttrykksprofilene ville ikke variere mellom klekkerier; og (3) miRNA-kandidater ville alltid bli oppregulert i egg av dårlig kvalitet. Atten genkandidater fra Yilmaz et al. (2022) ble validert. Et upublisert datasett identifiserte fem tallrike miRNA-er, alle differensielt uttrykt, som potensielle kvalitetsmarkører.

Egg fra to klekkerier ble klassifisert etter befruktning og overlevelsesrate. RT-qPCR fold change validerte ikke RNA-seq funnene. Studiet fant begrenset forutsigende kapasitet for gener og miRNA-er, med kun to forekomster av differensiert miRNA-uttrykk og tre forekomster av differensiert genuttrykk mellom egg av god og dårlig kvalitet. Mens markørene viser potensial, er det nødvendig med forbedring av metodikken, spesielt når det gjelder liten RNA-ekstraksjon. Andre utfordringer knyttet til eggklassifisering og utvalgsvariasjon er diskutert.

Measuring egg quality is crucial in aquaculture as it allows hatcheries to remove inferior oocytes, focusing resources on high-quality eggs with better survival rates, leading to increased yields of healthier larvae. Atlantic halibut, a species that struggles to consistently produce good quality eggs, would benefit from biomarkers to predict egg quality. This study aimed to identify gene and micro RNA (miRNA) markers to assess egg quality across two halibut hatcheries in Norway using RT-qPCR.

The hypotheses were: (1) gene expression of marker proteins in good and bad quality eggs would agree with previous findings by Yilmaz et al. (2022) and be consistent between hatcheries; (2) candidate miRNA expression profiles would not vary between hatcheries; and (3) miRNA candidates would always be upregulated in bad quality eggs. Eighteen gene candidates from Yilmaz et al. (2022) were validated. An unpublished dataset identified five abundant miRNAs, all differentially expressed, as potential quality markers.

Eggs from two hatcheries were classified by fertilization and survival rates. RT-qPCR fold changes did not validate RNA-seq findings. The study found limited predictive capacity for genes and miRNAs, with only two instances of differential miRNA expression and three instances of differential gene expression between good and bad quality eggs. While the markers show potential, refinement of the methodology, particularly concerning small RNA extraction, is needed. Other challenges, associated with egg classification and sample variation, are discussed.