RKTL:n Kalageneettinen tutkimus, jotta monimuotoisuuden suojelu ei olisi pelkkää puhetta Marja-Liisa Koljonen

RKTL:n Kalageneettinen tutkimus, jotta monimuotoisuuden suojelu ei olisi pelkkää puhetta Marja-Liisa Koljonen Emil Walter 1

Kalagenetiikka - mikrosatelliitti työtä - Laboratoriotyöt tehty HY:n Maataloustieteiden laitoksen laboratoriossa vuodesta 1996. Luonnonkalojen tutkimukseen, mutta myös yksilön tunnistukseen tarjonnut riittävät työkalut. Valtakunnalliset standardisetit 15-17 lokusta per laji ( 8 lajia): lohi, taimen, nieriä, harjus, kirjolohi, siika, muikku ja kuha. Pääosin lohi - ja taimentyötä. Noin 5000 7000 kalaa vuosi. Tehty yli 45 000 multilokusgenotyyppiä, 15 lokusta 30 merkkiä, on jo yksilöidentti. Lähinnä populaatiogenetiikkaa ja sen sovelluksia, populaatiorakennetta, alkuperäselvityksiä, sukulaisuusanalyysejä. Kvantitatiivisia ominaisuuksia selvitetty jonkin verran, lähinnä Irma Kallio-Nyberg. 2

Datan laajuus, kappaletta genotyypitettyä kalayksilöä, tehnyt Jarmo Koskiniemi 1 Lohi 27 572 2 Taimen 11 693 3 Kirjolohi 3 362 4 Siika 2 379 5 Arapaima 338 6 Nieriä 300 7 Kuha 72 8 Peled 50 9 Nelma 40 10 Harjus 29 11 Muikku 25 45 860 3

Geneettisen tutkimuksen aiheet Luonnonkalojen genetiikka Fylogenia (kehityshistoria), populaatiorakenne, levinneisyysreitit, saaliiden kantaosuusanalyysit, saaliiden yksilöidentifiointi, istutusten geneettiset vaikutukset. Suojelustrategioiden luominen. Viljeltyjen kalojen genetiikka Emokalastoselvitykset, alkuperäselvitykset (taimen siika), sukulaisuusanalyysit, paritusmatriisit, sukulaisten välttäminen parituksissa, teholliset koot, diversiteetti-mittaukset. Jalostettavat lajit, kirjolohi ja siika (kuha). Sukulaisuusanalyysit, vanhempien tunnistus sukupuun rakentamiseksi, sukulaisten välttäminen parituksissa, sukulaisuus jalostusindeksiin mukaan. 4

Råneälven 5 Kalixälven 6 Luleälven 25 1 Tornionjoki LUONNONKALAT Itämeren lohikantojen geneettinen tutkimus 7 Byskeälven 8 Skellefteälven 9 Vindelälven 10 Umeälven 11 Lögdeälven 12 Ångermanälven 13 Indalsälven 14 Ljungan Piteälven Åbyälven Gulf of Bothnia Bothnian Bay 2 Simojoki 3 Iijoki 4 Oulujoki Finland Aineisto kaikista Itämeren maista. Nykyisin 36 lohikantaa, 3842 kalaa. Rakenne, levinneisyyshistoria, saalisosuusanalyysi, yksilöntunnistus 60 Sweden Odra 25 Emån 24 Mörrumsån 15 Ljusnan 16 Dalälven Poland Bothnian Sea Baltic Main Basin Southern Main Basin Western Main Basin Vistula 5 Åland Sea Eastern Main Basin Saka Kokemäenjoki Irbe Russia 23 Venta Lithuania Neumunas, Minja Gulf of Finland 18 Kunda 19 Loobu 20 Keila 21 Vasalemma Salaca Estonia Russia Latvia Gauja 22 Daugava 25 17 Neva Luga Narva 0 100 200 km

Itämeren lohikantojen väliset geneettiset etäisyydet. 3 ryhmää, pohjoinen, eteläinen ja Itäinen. 52 Tornionjoki. H. Fin. A 24 Tornionjoki. W. Fin. Swe. A Simojoki. Fin. A 80 43 Iijoki. Fin. A 44 Kalixälven. Swe. A 38 Byskeälven. Swe. A 50 Lögdeälven. Swe. A Oulujoki. Fin. A 43 52 Skellefteälven. Swe. A 22 Luleälven. Swe. A Indalsälven. Swe. B 43 Ångermanälven. Swe. B 37 44 Vindelälven. Swe. B 99 Umeälven. Swe. B 83 Ljungan. Swe. B 40 Ljusnan. Swe. B Dalälven. Swe. B 99 Emån. Swe. E Mörrumsån. Swe. E Neva. Rus. C Pärnu. Est. D 69 98 Kunda. Est. C 99 Keila. Est. C 89 Daugava. Lat. D 91 Gauja. Lat. D 69 Venta. Lat. D 6

Itämeren alueen lohikantojen leviämisreitit; itäiset ja eteläiset jääjärven aikaan, pohjoiset sen jälkeen. (Koljonen et al. 1999, Säisä ym. 2005, Koljonen 2008) 7

Pohjois- Euroopan lohikantojen sukulaisuus. Jako Itämeren sisällä suurempi kuin koko muu Atlantti. (Säisä et al. 2005) 8

Dendrogrammi (sukupuu) siikalajien ja tyyppien välisistä geneettisistä eroista, Coregonus lavaretus ja Coregenus peled lajit. Laji/tyyppi Järvikutuiset ekotyypit C.l. pallasi, Planktonsiika C.l. pallasi, järvisiika C.l. widegreni, karisiika C. l. lavaretus, vaellussiika C. l. fera, pohjasiika Merikutuiset ekotyypit, samasta kantamuodosta C. Lavaretus peled-siika C. Peled Säisä M. et al. 2008. Genetic differentiation among European whitefish ecotypes based on microsatellite data. Hereditas 145: 69-83 9

Lake Kemijärvi Kuhakantojen väliset perinnölliset etäisyydet. Selvä ero merialueen ja sisävesien kuhien välillä. Samalla vertailunäytteet istutusten geneettisiin vaikutuksiin. Säisä et. al. 2010. Merialueen kuhat Taivassalo Västanfjärd Vanhankaupunginlahti 0.1 95 99 100 Lake Averia 80 Lake Vanajanselkä 60 52 Lake Painio Lake Lohjanjärvi Säisä, M., et al. 2010. Coastal and freshwater pikeperch (Sander lucioperca) stocks differ genetically in the Baltic Sea basin. Journal of Fish Biology. Hereditas 147:205-214 10

Kuhanäytteiden väliset perinnölliset etäisyydet-historia 90 OULUJÄRVI 1946, 1974, original (S11) KEMIJÄRVI 2006, original 77 82 42 36 60 91 O ulujärvi 2002, mixed (S1 3 ) O ulujärvi 1990 s, mixed (S12) VANAJANSELKÄ 1988-1991, original (S7) Vanajanselkä 2001-2006, current mixed (S9) Vanajanselkä 1994-2000, in Lake Lohjanjärvi (S8) Kivijärvi 2008, Vanajanselkä origin (S10) Lohjanjärvi 2002-2003, current mixed (S6) 54 Averia 1994-2000, in Lake Lohjanjärvi (S2) Lohjanjärvi 1990 s, wild (S5) 58 Painio 2006 (S3) 58 78 Averia 1984 (S 1 ) LOHJANJÄRVI 1980 s, original (S4) 11

Venäläisten Suomenlahden taimenkantojen geneettinen rakenne SOUTHERN GULF OF FINLAND V2 Santajoki FINRUS S2 Sistajoki RUS V8 Römpötinpuro RUS V9 Myllyoja RUS V3 Vilajoki FINRUS V4 Tervajoen puro FINRUS S4 Lugajoki RUS S1 Voronka RUS K12 Yläsjoki RUS Virojoki FIN S3 Havlonka RUS K11 Vammeljoki RUS Isojoki seat. FIN FINNISH STOCKS Kymijoki FIN Ingarskilanjoki seat. FIN Rautalamminreitti brownt. FIN Vuoksen brownt. FIN Sippolanjoki FIN Luutajoki resid.t. FIN V1 Urpalanjoki FINRUS Hiitolanjoki brownt. FIN V5 Rakkolanjoki FINRUS BAY OF VYBORG V6 Mustajoki FINRUS V7 Kilpeenjoki FINRUS K7 Notkopuro RUS K2 Penttilänoja RUS K6 Toivola RUS K8 Jukkolanpurot RUS K5 Papinoja RUS K4 Lohijoki RUS K1 Koiviston puro RUS K3 Kello-oja RUS K9 Inojoki RUS K13 Tyrisevänoja RUS K 18 Rajajoki RUS K17 Kuokkalanpurot RUS K15 Terijoki RUS K14 Hurrinoja RUS K10 Pikku Vammeljoki RUS K16 Huumosenoja RUS THE KARELIAN ISTHMUS RKTL - tietoa kestäviin valintoihin 12

Geneettisen erilaistuminen tulee ottaa huomioon suojelustrategioita suunniteltaessa. - muodostaa usein hierarkkisen mallin, jota voidaan käyttää ohjaamaan geenivarojen suojelua. - Maksimaalinen ylläpito edellyttää kaikkien linjojen suojelua. - Populaatioiden sisäinen diversiteetti on mittari suojelun onnistumisesta. - Voidaan seurata mm. geenimuotomäärää, geenirikkautta ja heterotsygotiaa. RKTL - tietoa kestäviin valintoihin 13

Byskeälven Skellefteälven Vindelälven Umeälven Lögdeälven Tornionjoki Kalixälven Simojoki Iijoki Oulujoki Luleälven Indalsälven Ljungan Ljusnan Dalälven Neva Kunda Loobu Keila Vasalemma Pärnu Daugava Gauja Venta Emån Mörrumsån Itämeren lohen hierarkinen geneettinen rakenne, tehtävänä rakenteen suojelu. (Koljonen 2008) Yhteensä Eurooppalainen lohi Meriallas Itämeren lohi Atlantin lohi Linja Pohjoinen linja Itäinen linja Eteläinen linja Merialue Perämeri Selkämeri Suomenlahti Itäinen pääallas Kanta 14

Vantaanjoen taimenpopulaatioiden geneettinen rakenne 2 84 98 36 98 99 35 87 32 36 Tributary 4 Luhtajoki Tributary 3 Lepsämänjoki Upper reaches Käräjäkoski Upper reaches Toronmäenkoski Tributary 5 Epranoja Middle Nukarinkoski Low Middle Nukarinkoski Mid Lower Vantaankoski Lower Pitkäkoski Tributary 1 Longinoja Lower Ruutinkoski 3 4 0.1 43 Tributary 2 Palojoki Rannikonmäki 96 Tributary 2 Palojoki Juvankoski 15

Diversiteettimittarit, taimenkannat Geneettisesti tehokas koko, Ne/N, perheet, sukulaisuus: 0,5 sisarukset, 0,25 puolisisaret, 0,125 serkut, 0,031 pikkuserkut Summary N all All Rich2 Mean He Mean 100 6,15 0,61 Min 27 2,62 0,26 Max 182 10,30 0,76 Population N sample Ne 95% CI Ne/N N Fam Mean Relatedness % 1Aurajoki 37 34 22-58 0,92 28 4,1 2Paimionjoki 22 11 6-27 0,50 12 7,4 3Purilanjoki 15 5 2-20 0,33 6 16,7 4Halikonjoki 30 14 8-31 0,47 14 9,8 5Uskelanjoki 57 39 23-61 0,68 47 6,3 16

SAALISOSUUSANALYYSI EU-näytteenotto-ohjelma Kuka kalastaa kenen kalat, missä ja milloin? Saaliin alkuperän alueellinen ja ajallinen vaihtelu. Villit vastaan Viljellyt Työ 33 vertailu kantaa, 17 MS lokusta ja smoltti-ikä, Saaliit (tähdet) vuodesta 2000, ( 1300 kalaa, 3 saalista/vuosi) (Bayes, Alaskan kalantutkimus) Koljonen, M.-L. 2006. Annual changes in the proportions of wild and hatchery Atlantic salmon (Salmo salar) caught in the Baltic Sea. ICES Journal of Marine Science 63:1274-1285. 60 Sweden 24 Mörrumsån 7 Byskeälven 8 Skellefteälven 9 Vindelälven 10 Umeälven 11 Lögdeälven 12 Ångermanälven 13 Indalsälven 14 Ljungan 15 Ljusnan 16 Dalälven 6 Southern Main Basin Poland 17 5 Kalixälven 25 6 Luleälven 1 Tornionjoki 30 Bothnian Sea Åland Sea Western Main Eastern Basin Main Basin 28 1 29 27 25 Baltic Main Basin 26 2 Russia Bothnian Bay 31 5 3 23 Venta 2 Simojoki 3 Iijoki 4 Oulujoki Finland Salaca Lithuania Neumunas, Minja 32 Gulf of Finland Estonia Russia Latvia 22 Daugava 25 4 17 Neva Narva 0 100 200 km

Lohikantaosuudet Itämeren Pääaltaan lohisaaliissa. Raportti WGBAST:lle vuosittain Yli puolet saaliista luonnonvaraisia lohikantoja. Luonnonvaraisten osuus laskenut, Laitoskantojen eloonjäänti parantunut 2 vuotta. 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % 06FSDP 07FSP 08P 09FP 10DFPS 11DFPS 12DFPS Gulf of Bothnia, wild G. of Bothnia, hatch., FIN G. of Bothnia, hatch., SWE Gulf of Finland, hatch. Eastern Main Basin 18

Yhdistämällä tieto kantaosuudesta ja saalismääristä, saadaan tieto saaliiksi jääneiden määristä eri ryhmissä tai kannoissa. 1,0 Efforttikorjattu, verkko vrk 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 00 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 Wild Hatchery, FIN Hatchery, SWE 19

Osuusestimaatit ja arvioidut kalamäärät ryhmittäin Finnish catch 2000 in the Gulf of Bothnia Stock group Mean % 2.5% PRI Median % 97.5% PRI Gulf of Bothnia, Wild 39,3 30,6 39,3 47,5 Gulf of Bothnia, Finnish hatchery 38,4 29,8 38,2 47,5 Gulf of Bothnia, Swedish hatchery 22,1 17,5 22,0 26,9 Gulf of Finland 0,2 0,0 0,1 0,8 Baltic Main Basin 0,2 0,0 0,1 0,8 Total catch 42 986 fish 42 986 Stock group Mean 2.5% PRI Median 97.5% PRI Gulf of Bothnia, Wild 16 872 13 167 16 898 20 427 Gulf of Bothnia, Finnish hatchery 16 485 12 823 16 434 20 436 Gulf of Bothnia, Swedish hatchery 9 478 7 531 9 461 11 555 Gulf of Finland 77 0 34 357 Baltic Main Basin 73 0 34 335 20

Yksittäisten lohikantojen osuudet Ahvenanmaan saalissa, 2000-2012 Lisäksi voidaan ratkaista Jokaisen yksilön todennäköisin alkuperä.. 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % 2000 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Tornionj.Wild Tornionj. Hatch. Simojoki, W Iijoki, H Oulujoki, H Kalixälven, W Råne, W Luleälven, H Piteälven, W Åbyälven, W Byskeälven, W Skellefteälven, H Ricleå, W Sävarån, W Vindelälven, W Umeälven, H Öreälven, W Lögde, W Ångermanälven, H Indalsälven, H Ljungan, W Ljusnan, H Dalälven, H 21

Kalayksilöiden alkuperä ja sen todennäköisyys Sekoittuneet eri alkuperää olevat kalat: Bayes laskennan tulos: probabilistinen ratkaisu jokaisen kalan alkuperästä. Ravintoverkko ja myrkky erot. Nevalaisissa enemmän myrkkyä, Gauja eri ravinto. KALA Prob1. Kanta1 Prob.2 Kanta2 1 1.00 Simojoki 0.00 Iijoki 2 0.99 Kalix 0.01 Tornio-W 3 0.96 Iijoki 0.03 Tornio-W 4 0.64 Kalix 0.29 Tornio-W 5 0.51 Simojoki 0.31 Kalix 6 0.89 Kalix 0.11 Tornio-W 7 0.88 Kalix 0.10 Tornio-W 8 0.95 Simojoki 0.02 Tornio-W 9 0.94 Iijoki 0.03 Kalix 10 0.98 Iijoki 0.01 Kalix Vuori, K., Kiljunen, M., Kanerva, M., Koljonen, M-L., Nikinmaa, M. 2012. Stockspecific variation in food webs, diet and environmental stress markers in Atlantic salmon Salmo salar during feeding migration in the Baltic Sea. Journal of Fish Biology 81:1815-1833. 22

Risteytyneiden eri alkuperää olevien kantojen selvitys Kuhaistutusten geneettiset vaikutukset. Yksittäisten kalojen alkuperä, osuus 0-100% ko. alkuperää. a) Lohjanjärvellä ja b) Vanajanselällä. Punainen = Averia, vihreä = Painio, sininen = Vanajanselkä ja keltainen on Lohjanjärvi a b 23

Kuhaistutusten geneettinen vaikutus Oulujärvellä, Oulujärven alkuperäinen kuha = vihreä, istutettu Vanajanselän kuha punainen, sininen tuntematon alkuperä. Kuva a) 1990-luku b) 2000-luku. Yksi pylväs on yksi kala, kantojen geneettiset osuudet on kuvattu värien osuuksilla. a b 24

Viljellyt kalat: Voidaan ratkaista epäselvissä tilanteissa emokalastojen alkuperät, diversiteetin määrät, sukulaisuudet jne. Individual Prob1 Stock1 Prob2 Stock2 1 1 Isojoki 0 Karvianj 2 1 Isojoki 0 Karvianj 3 1 Karvianj 0 Isojoki 4 1 Isojoki 0 Karvianj 5 1 Karvianj 0 Isojoki 6 1 Isojoki 0 Karvianj 7 1 Isojoki 0 Karvianj 8 1 Isojoki 0 Karvianj 9 1 Isojoki 0 Karvianj 10 1 Karvianj 0 Isojoki 11 1 Karvianj 0 Isojoki 12 1 Karvianj 0 Isojoki 13 1 Isojoki 0 Karvianj 14 1 Isojoki 0 Karvianj 15 1 Isojoki 0 Karvianj 25

Sukulaisten tunnistus, isyys ja äitiys testit. Tunnettu siikadata kaikki oikein. Uusia mahdollisuuksia jalostukselle, merkintä myöhemmin mm. OffspringID FatherID MotherID 1 1204270_000183153214 Sir1164_000088123438 Dam_402_0006CD4C4F 2 130421_000187472024 Sir1164_000088123438 Dam_402_0006CD4C4F 3 130426_000187471889 Sir1164_000088123438 Dam_402_0006CD4C4F 4 130458_000187472040 Sir1164_000088123438 Dam_402_0006CD4C4F 5 1304153_000187471776 Sir1164_000088123438 Dam_402_0006CD4C4F 6 1304277_000187469412 Sir1164_000088123438 Dam_402_0006CD4C4F 7 1404213_000187469696 Sir1164_000088123438 Dam_402_0006CD4C4F 8 1404276_000187469472 Sir1164_000088123438 Dam_402_0006CD4C4F 9 1404314_000187471263 Sir1164_000088123438 Dam_402_0006CD4C4F 10 1504113_000187471878 Sir1164_000088123438 Dam_402_0006CD4C4F 26

Esim. ICI-hankkeita, joissa vanhempien tunnistus ja perherakenteen ratkaisu. Vietnamilainen kirjolohi (tunnetut vanhemmat), arapaima (tuntemattomat vanhemmat) Laskenta erilainen riippuen siitä tunnetaanko vanhempien genotyypit vai ei. Perheet voidaan ratkaista, vaikka vanhempia ei tunneta, tällöin kuitenkin epävarmuus selvästi suurempaa. Tutkimus on tällöin myös herkempi tutkitulle lokusmäärälle. Usein Bayes-laskentaa, joka vaatii suuren konekapasiteetin ja runsaasti aikaa, päiviä/ajo, kun kaikki mahdolliset kombinaatiot verrataan. Vietnam hankkeessa, noin tuhannesta kalasta 97,3% tapauksista vanhemmat ratkesi. Jonkin verran lisäksi kontaminaatiota, kuolleita emoja, 0 tulos DNA. 27

Siuttajoen emokalasto - kolmena vuonna kerätyt poikaset, selvästi eri vanhemmista. Vain muutama emo on lisääntynyt useampana vuonna. 28

Photo by Antti Koli Kiitos 29

EU INTERREG, HEALFISH 2010-2013 Healthy fish stocks -indicators of successful river basin management, Genetic studies Marja-Liisa Koljonen Finnish Game and Fisheries Research Institute 27.3.2014 30

INTERREG, HEALFISH 2010-2013, Genetic studies Marja-Liisa Koljonen (Riho Gross, Tartu) Finnish Game and Fisheries Research Institute 1) Genetic structure of Finnish and Russian brown trout populations in the Gulf of Finland area Marja-Liisa Koljonen, Aki Janatuinen, Jarmo Koskiniemi and Ari Saura 2) Stock composition and origin of Finnish sea trout catches in the Gulf of Finland Marja-Liisa Koljonen, Riho Gross and Jarmo Koskiniemi Koljonen, M-L., Janatuinen, A., Saura, A. and Koskiniemi, J. 2013. Genetic structure of Finnish and Russian brown trout populations in the Gulf of Finland area. Working papers of the Finnish Game and Fisheries Institute 25/2013, 100 pp. 27.3.2014 31

Tutkitut joet osiossa 1 32

DNA näytteet Näytteitä 34 joesta (+ 5 laitoskantaa), yli 70 näytettä ja yhteensä 4330 kalaa Suomesta ja Venäjältä. 709 saalisnäytettä kolmelta merialueelta 11 virolaista kantaa lisätty saalisanalyysiin 16 DNA mikrosatelliittia käytetty Analyysi vesistö kerrallaan ja kaikki yhdessä. 27.3.2014 33

Vesistöjen sisäinen erilaistuminen (perkaus) Riversystems: Kiskonjoki 5; Latokartanonkoski, Myllyjoki, Kisko-Koorla- Resident, Perniönjoki anadromous, Perniönjoki - Metsänoja Karjaanjoki 5; Mustionjoki, Nummenjoki, Nuijajoki, Vihtijoki, Saavajoki Siuntionjoki 2; Kirkkojoki and Passilankoski Espoonjoki 2 ; Päähaara ja Ryssänniitunoja Vantaanjoki 4; Alaosa, Keskiosa, Latvat ja Palojoki Summanjoki 2; Päähaara ja latvat, hyvin samanlaisia Virojoki 2; Latvat ja anadrominen Saarasjärvenoja! Vain yksi populaatio: Uskelanjoki ja Mankinjoki 34

Populaatioiden välinen erilaistuminen Ei eroja neljä paria- samaa kalaa: Aurajoki Fiskarsinjoki (Fst 0.01), Ingarskilanjoki Ingarskilaylänjoki (Fst 0.01), Vantaanjoki_Palojoki Ingarskilaylänjoki (Fst 0.01) and Isojoki Kymijoki (Fst 0.01) Suuri samankaltaisuus - istutus - sekoittuminen: Mankinjoki Ala Vantaanjoki (Fst = 0.02) Ala Vantaanjoki Keski Vantaanjoki (Fst = 0.02) Summanjoki- Kymijoki, Isojoki Summanjoki päähaara Kymijoki Summanjoki (Fst = 0.02), ja Inojoki Kuokkalanpuro (Fst = 0.02) ainoat luonnonvaraiset. 35

Structure of Vantaanjoki brown trout populations Tributary 4 Luhtajoki 2 36 84 98 Tributary 3 Lepsämänjoki Upper reaches Käräjäkoski Upper reaches Toronmäenkoski 98 Tributary 5 Epranoja 4 99 35 87 32 36 Middle Nukarinkoski Low Middle Nukarinkoski Mid Lower Vantaankoski Lower Pitkäkoski Tributary 1 Longinoja Lower Ruutinkoski 3 0.1 43 Tributary 2 Palojoki Rannikonmäki 96 Tributary 2 Palojoki Juvankoski 36

Taimenten geneettinen diversiteetti alueittain Kasvaa itään mennessä, Varinais-Suomessa merkittävästi alhaisempi N all All Rich for 30 ind. Mean DIV Varsinais-Suomi 81,6 5,7 0,55** Uusimaa 99,6 5,8 0,63 Kaakkois-Suomi 104,2 5,7 0,64 Rajajoet 90,3 6,3 0,61 Russian rivers 107,9 6,6 0,65 37

Sukulaisuus Ne/N: keskiarvo 0.77 (väli 0-2) (0.16 Ylä Vantaanjoki 1.91 Kuokkalanpuro, RUS) Perheiden määrä ; keskiarvo 40 (<10, Kilpeenjoki 5, Purilanjoki 6, Karjaanjoki-Mustionjoki 8, 258 Mustajoki) 50% sisarukset, 25% puolisisaret, 12,5% serkut, 3% pikkuserkut. Sukulaisuus; 6% (16,7% Purilanjoki 2.2% Kiskonjoki, Perniönjoki, 3,2% Kuokkalanpuro RUS) Yli 10%: Purilanjoki 16.7, Kisko-Perniönjoki 12.4, Karjaa- Mustionjoki 10.5, Espoo-Ryssänoja 14.1, Mustijoki 10.7. Vilajoki 10.4. 38

3 Purilanjoki AO Suomalaisten ja venäläisten meritaimenkantojen väliset geneettiset etäisyydet. (rajajoet FIN- RUS). Vesistöt numeroitu lännestä itään. Bootstrap arvot kuvaat osuutta tuhannesta toistosta. A anadrominen ja O alkuperäinen. 2 suurta ryhmää, etäisyydet vastaavat pääosin maantieteellisiä etäisyyksiä ja rannikon muotoa. 4 5 5 19 45 22 3 4 14 17 2 Paimionjoki AO 45 5 Uskelanjoki AO 7 Kiskonjoki Perniönjoki AO 7 Kiskonjoki AO 12 Mankinjoki AO 57 10 Ingarskilanjoki AO 58 15 Sipoonjoki AO 13 Espoonjoki AO 52 20 Summanjoki AO 22 Urpalanjoki FIN-RUS AO 21 Virojoki AO 34 24 Vilajoki FIN-RUS AO 31 Vammeljoki RUS AO 30 Pikkuvammeljoki RUS AO 16 28 Notkopuro RUS AO 28 23 29 Inojoki RUS AO 25 32 Kuokkalanpuro RUS AO 33 Rajajoki RUS AO 49 34 Luga RUS AO Group A Group B 9 Karjaanjoki Mustionjoki AO 41 Group C 11 Siuntionjoki AO Group D 23 Santajoki FIN-RUS AO 50 25 Rakkolanjoki FIN-RUS AO Group E 26 Mustajoki FIN-RUS AO 60 27 Kilpeenjoki FIN-RUS AO Group F Group G 27.3.2014 39

Suomalaisten ja venäläisten, vaeltavien ja paikallisten taimenpopulaatioiden perinnölliset etäisyydet. Saman vesistön populaatiot usein samassa haarassa, ei kuitenkaan aina. RKTL - tietoa kestäviin valintoihin 0 0 0 1 2 1 1 4 0 9 1 25 70 60 51 48 57 61 0 8 16 40 2 11 19 9 2 Paimionjoki AO 3 Purilanjoki AO 16 Mustijoki RO 7 Kiskonjoki Myllyjoki RO 7 Kiskonjoki Perniönjoki AO 7 Kiskonjoki Perniönjoki Metsänoja RO 7 Kiskonjoki Latokartanonkoski AO 1 Aurajoki AI 8 Fiskars Risslaån RI 8 Fiskarsinjoki AI 14 Vantaanjoki Middle reaches AI 14 Vantaanjoki Lower reaches AI 12 Mankinjoki AO 15 Sipoonjoki AO 14 Vantaanjoki Tributary 2 Palojoki RI 50 31 38 61 81 97 2 16 6 52 81 83 24 38 5 39 83 43 51 48 32 45 10 Ingarskilanjoki AO 18 Koskenkylanjoki AI 9 Karjaanjoki Nummenjoki RO 9 Karjaanjoki Nuijajoki RM 13 Espoonjoki AO 13 Espoonjoki Ryssänniitunoja RO 19 Kymijoki AM 20 Summanjoki Main stream AO 20 Summanjoki Upper branches RO 14 Vantaanjoki Upper reaches RM 11 Siuntionjoki Kirkkojoki AO 11 Siuntionjoki Passilankoski AO 21 Virojoki RO 9 Karjaanjoki Saavajoki RM 9 Karjaanjoki Vihtijoki RO 5 Uskelanjoki AO 7 Kiskonjoki RO 4 Halikonjoki ARO 24 Vilajoki FIN-RUSAO 6 Punassuon Lohioja RO 9 Karjaanjoki Mustionjoki AO 17 Porvoonjoki RO 22 Urpalanjoki FIN-RUS AO 21 Virojoki AO 23 Santajoki FIN-RUS AO 25 Rakkolanjoki FIN-RUS AO 26 Mustajoki FIN-RUS AO 26 Mustajoki Kananoja 2006 FIN-RUS AO 27 Kilpeenjoki FIN-RUS AO 31 Vammeljoki RUS AO 30 Pikkuvammeljoki RUS AO 28 Notkopuro RUS AO 29 Inojoki RUS AO 32 Kuokkalanpuro RUS AO 33 Rajajoki RUS AO 27.3.2014 32 40 34 Luga RUS AO

RATKAISU: Juureton sukupuu suomalaisten ja venäläisten meritaimenkantojen geneettisistä etäisyyksitä Kuusi ryhmää, 2 laitoskalaryhmää 26 Mustajoki Kananoja 2006 FIN-RUS AO Uskelanjoki group Finnish-Russian border rivers, Bay of Viborg 7 Kiskonjoki Latokartanonkoski AO Aurajoki group 25 Rakkolanjoki FIN-RUS AO 23 Santajoki FIN-RUS AO 27 Kilpeenjoki FIN-RUS AO 26 Mustajoki FIN-RUS AO 22 Urpalanjoki FIN-RUS AO 11 Siuntionjoki Kirkkojoki AO 9 Karjaanjoki Mustionjoki AO 3 Purilanjoki AO 5 Uskelanjoki AO 2 Paimionjoki AO 7 Kiskonjoki Perniönjoki AO 8 Fiskarsinjoki AI 1 Aurajoki AI 13 Espoonjoki AO 21 Virojoki AO 24 Vilajoki FIN-RUSAO 10 Ingarskilanjoki AO 18 Koskenkylanjoki AI 15 Sipoonjoki AO 12 Mankinjoki AO 14 Vantaanjoki Lower reaches AI 14 Vantaanjoki Middle reaches AI 19 KymijokiAM 20 Summanjoki Main stream AO Isojoki group Russian rivers 32 Kuokkalanpuro RUS AO 29 Inojoki RUS AO The Karelian Isthmus 28 Notkopuro RUS AO 30 Pikkuvammeljoki RUS AO 31 Vammeljoki RUS AO 33 Rajajoki RUS AO 34 Luga RUS AO Ingarskila group 27.3.2014 41

Suositukset 1, Varsinais-Suomi: Varsinais-Suomi: 1. Paikallista meritaimenen geneettistä materaalia on yhä tallella Uskelanjoen kantaryhmässä (Paimionjoki, Purilanjoki, Kiskonjoki- Perniönjoki) 2. Nykyiset populaatiot osin liian pieniä ylläpitämään muuntelua enää, vain muutama perhe jäljellä. Uutta geneettistä materiaalia tarvitaan näihin kantoihin. Kalojen siirtoja muista Uskelanjoen ryhmän kannoista voi hyödyntää. 3. Voisi harkita alueen oman viljelykannan perustamista. 4. Aurajoen lohen levittäminen tulisi rajata sovittuihin jokiin, joissa ei omaa alkuperäiskantaa (Aurajoki) ja mahdollisiin merialueen istutuksiin. 5. Lisääntymis- ja poikasalueet tulisi kunnostaa, vaellusesteet poistaa. 6. Kalastus säädettävä kestävälle tasolle. Pienet kannat eivät kestä lainkaan jokikalastusta. 42

Suositukset 2, Uusimaa Uusimaa: 1. Paikallista geneettistä materiaalia jäljellä useissa Ingarskilanjoen kantaryhmässä (Mankinjoki, Koskenkylänjokí, Espoonjoki ja Sipoonjoki) 2. Ingarskilanjoen kannan istutuksia suositellaan enää vain milloin selvästi välttämätöntä, kuitenkin oikea hoitokanta ko.alueelle. 3. Diversiteetti tasot yleensä korkeita. 4. Isojoen ja Aurajoen istuksia tulisi välttää, (Fiskarsinjoki - ), ja sopia muut istutuskannat jos välttämätöntä. Hyvin elpyneitä kantoja (Vantaanjoki, Koskenkylänjoki) 5. Uuden erilaistumisen syntyä tulisi tukea sallimalla uusi erilaistuminen. 6. Lisääntymis- ja poikasalueet tulisi kunnostaa, vaellusesteet poistaa. 7. Kalastus säädettävä kestävälle tasolle. Pienet kannat eivät kestä lainkaan jokikalastusta. Pyydä ja päästä kalastus on yksi mahdollisuus. Jokisuiden kalastusta rajoitettava, nousu merestä turvattava. 43

Suositukset 3, Kaakkois-Suomi Kaakkois-Suomoi: 1. Paikallista geneettistä materiaalia jäljellä Suomen puolella Virojen Saarasjärvenojassa ja Viipurinlahden kannoissa, erityisesti Mustajoessa. 2. Virojoki ja Urpalanjoki kuuluvat tähän ryhmään myös. 3. Mustajoki alueen hoitokannaksi, jos tarvitaan istutuksia. Harkittava jopa Kymijokeen. 4. Diversiteetti-tasot yleensä korkeita. Useita luonnonvaraisia itsensä ylläpitäviä kantoja jäljellä (Urpalanjoki, Mustajoki, Rakkolanjoki ) 5. Luutajoen istutuksia ei suositella, Isojoki enintään Kymijokeen, ei Summajokeen. Mustajoki hoitokannaksi. 6. Lisääntymis- ja poikasalueet tulisi kunnostaa, vaellusesteet poistaa, myös Venäjän puolelle laskevista joista. 7. Kalastus säädettävä kestävälle tasolle. 44

Suomen meritaimenjoet -17 kpl + 7 rajajokea - 10 alkuperäistä edelleen kokonaan Suomessa RKTL - tietoa kestäviin valintoihin 1 Aurajoki SIIRRETTY 2 Paimionjoki ALKUP 3 Purilanjoki ALKUP 4 Uskelanjoki ALKUP, SIIRRETTY 5 Kiskonjoki ALKUP 6 Fiskarsinjoki SIIRRETTY 7 Ingarskilanjoki ALKUP 8 Siuntionjoki ALKUP 9 Mankinjoki ALKUP 10 Espoonjoki ALKUP 11 Vantaanjoki SEKOITTUNUT, SIIRRETTY 12 Sipoonjoki ALKUP 13 Koskenkylanjoki SIIRRETTY 14 Kymijoki SIIRRETTY 15 Isojoki VILJELYKANTA 16 Summanjoki SEKOITTUNUT 17 Virojoki ALKUP 18 Urpalanjoki ALKUP 19 Santajoki ALKUP 20 Vilajoki ALKUP 21 Tervajoki ALKUP 22 Rakkolanjoki ALKUP 23 Mustajoki ALKUP 24 Kilpeenjoki ALKUP 45

2) Stock composition and origin of Finnish sea trout catches in the Gulf of Finland Marja-Liisa Koljonen, Riho Gross and Jarmo Koskiniemi 27.3.2014 46

Rivers sampled for the baseline, only anadrmous stocks, myös virolaiset 27.3.2014 47

Tulokset sekä 1) yksittäisille kannoille, 2) kantaryhmille, että 3) yksilöille. Taimenkantaryhmät saalisanalyysissä, 8 ryhmää Group Populations 1 GAurajoki Aurajoki, KiskonjLatok, KiskonjPernion and Fiskarsinjoki 2 GUskelanjoki Paimionjoki, Purilanjoki, Uskelanjoki and Mustijoki 3 GSiuntionjoki PunasLohioja, Mustionjoki and Siuntionjoki 4 GIngarskilanjoki Ingarskilanjoki, Mankinjoki, Vantaanjoki, Sipoonjoki and Koskenkylanjoki 5 GIsojoki Espoonjoki, Kymijoki, Summajoki and Isojoki 6 FIN-RUS Virojoki, Urpalanjoki, Santajoki, Vilajoki, Rakkolanjoki, Mustajoki and Kilpeenjoki 7 RUS Notkopuro, Inojoki, Pikkuvammeljoki, Vammeljoki, Kuokkalanpuro, Rajajoki and Luga 8 EST Torvajogi, Pyhajogi, Kunda, Toolse, Selja, Loobu, Valgejogi, PiritaLeiva, Vaana, Keila and Vasalemma 27.3.2014 48

Meritaimensaalisnäytteet, suomalainen saalis Alue Kunta Vuosi N Itäinen Suomenlahti Pernaja, Loviisa, Ruotsinpyhtää, Pyhtää, Kotka 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 448 Keskinen Suomenlahti Kirkkonummi, Espoo, Helsinki, Sipoo, Porvoo 2010, 2011, 2012 224 Läntinen Suomenlahti Raasepori, Inkoo 1999, 2003, 2011 10 Saaristomeri Naantali, Turku, Parainen, Kemiönsaari 2010, 2011, 2012 21 Jokinäytteet Kymijoki, Urpalanjoki 1997, 2010 6 Kaikki 709 27.3.2014 49

Suomenlahden meritaimensaaliin kantaryhmäkoostumus. Mediaanit ja 95% probability intervallit estmaateille. Virolaisia kaikkiaan 14-20% ja venäläisiä 1-3%. Gulf of Finland All over Eastern Middle Western Archipelago Stock group MED 2.5% 97.5% MED 2.5% 97.5% MED 2.5% 97.5% MED 2.5% 97.5% MED 2.5% 97.5% 1 Aurajoki 5 3 7 4 2 6 2 1 5 0 0 11 26 10 48 2 Uskelanjoki 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0 0 4 3 Siuntionjoki 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 3 4 Ingarskilanjoki 23 20 26 16 13 19 37 31 44 18 3 46 31 15 53 5 Isojoki 53 49 57 61 56 65 40 34 47 74 45 93 14 4 33 6 FIN-RUS 0 0 1 0 0 1 0 0 2 0 0 10 3 0 18 7 RUS 2 1 3 2 1 4 0 0 2 0 0 11 18 6 38 8 EST 17 14 20 17 13 20 19 14 25 0 0 16 0 0 7 27.3.2014 50

Tulokset Suomenlahden alueen meritaimensaaliin kantakoostumusanalyysistä - Suomen meritaimensaalis koostuu pääosin istutetusta kalasta, Isojoen ja Ingarskilanjoenjoen alkuperää, 86 % yhteensä. - Isojoen kannan osuus suurempi idässä (61%), kuin keskisellä Suomenlahdella (40%), jossa Ingarskilanjoki on runsaampaa (37%). - Aurajoen taimen esiintyi Saaristomerellä 26%. - Virolaisia taimenkantoja oli keskisellä Suomenlahdella 17-19%. - Virolaisilla kaloilla vähemmän pilkkuja. - Yksilöntunnistuksessa systemaattisesti vähäpilkkuiset Viron jokiin. - Ulkonäkö kerrottu usein lohimaiseksi. - Yksilöalkuperätiedot myös kalastajille itselleen. 51

Meritaimen saaliin kantaosuudet. Arch. (Saaristom.): 21 kalaa Läntinen SL: 10 Keskinen SL: 224 Itäinen SL: 448, kalaa Virolaista kalaa 15-20% keskisellä ja itäisellä SL:lla. Harvapilkkuisia! 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % EST RUS FIN-RUS Isojoki Ingarskilanjoki Siuntionjoki Uskelanjoki Aurajoki 0 % Arch. West Middle East All 52

Yksittäisiä kalanäytteitä Itäiseltä Suomenlahdelta, REL No Prob.1 Stock 1 Site Time mm g HUOM. 284 0.84 Kuokkala Pitkäviiri SW 3.1.2012 403 537 Vähän pilkkuja, lohimainen. T-ZE 3019 285 0.52 Vääna Pitkäviiri W 3.1.2012 519 1393 Vähän pilkkuja, T-ankkuri ZE 3020 286 0.99 Kymijoki Pitkäviiri SW 3.1.2012 441 815 REL, T-ankkuri ZE 3021 287 1.00 Vasalemma Pitkäviiri SW 3.1.2012 410 610 Vähän pilkkuja, T-ankkuri ZE 3022 288 0.56 Kymijoki Mustaviiri W 9.1.2012 632 2510 289 0.69 Ingarskila Mustaviiri W 9.1.2012 586 1749 T-ankkuri ZE 3023 290 1.00 Kymijoki Mustaviiri W 9.1.2012 466 881 REL, T-ankkuri ZE 3027 291 0.56 Ingarskila Pitkäviiri W 9.1.2012 445 732 REL, T-ankkuri ZE 3026 292 0.50 Vääna Pitkäviiri W 9.1.2012 413 555 Vähän pilkkuja, T-ankkuri ZE 3024 293 0.84 Ingarskila Pitkäviiri W 9.1.2012 438 689 REL, T-ankkuri ZE 3025 294 0.99 Vasalemma Pitkäviiri W 9.1.2012 423 706 Vähän pilkkuja, T-ankkuri ZE 3029 295 0.71 Vääna Pitkäviiri W 9.1.2012 354 428 Vähän pilkkuja, T-ankkuri ZE 3030 296 0.98 Ingarskila Pitkäviiri E 10.1.2012 478 1062 REL, T-ankkuri ZE 3032 297 0.64 Ingarskila Pitkäviiri E 10.1.2012 397 550 REL kuvan perusteella. T-ankkuri ZE 3033 298 1.00 Kymijoki Pitkäviiri E 10.1.2012 456 837 REL 299 0.56 Kunda Mustaviiri E 10.1.2012 649 2789 53

54 Thank you