Diapositiva 1

GIORNATA SATELLITE SAPIEXPO
FOOD SAFETY AND QUALITY:
SICUREZZA E QUALITA’ DEL CIBO
“GENETICA E
RISORSE ITTICHE”
MILANA V., ROSSI A.R., SOLA L.
Sapienza Università di Roma Piano strategico 2007-2012
Ufficio di supporto al Nucleo di Valutazione Strategica
Roma, 3 Luglio 2014
Genetica e Risorse Ittiche – PESCA E ACQUACOLTURA IN ITALIA
1950 – 2012 (FAO FishStatJ, 2014)
264 x 103
Mar Mediterraneo
2
168 x 103
2
23 x 103
tonnellate
682 x 103
tonnellate
Italia
anno
anno
Principali specie pescate in Italia
(>10.000 tonnellate):
Engraulis encrasicolus (alice o acciuga)
Principali specie allevate in Italia
(> 5.000 tonnellate):
Sparus aurata (orata)
Sardina pilchardus (sardina)
Dicentrarchus labrax (spigola o branzino)
Merluccius merluccius (nasello)
Giornata satellite SAPIEXPO - FOOD SAFETY AND QUALITY:
SICUREZZA E QUALITA’ DEL CIBO
Genetica e Risorse Ittiche –ACQUACOLTURA IN ITALIA
1950 – 2012 (FAO FishStatJ, 2014)
Estensiva:
valli e lagune
tonnellate
ORATA – Italia
anno
Intensiva:
vasche a terra
gabbie a mare
anno
tonnellate
SPIGOLA – Italia
anno
anno
Impianti di allevamento
Avannotterie
ALTRE SPECIE MARINE “ALLEVATE”:
ombrine, cefali e saraghi
• riproduttori autoctoni o alloctoni
• flusso di avannotti dalle avannotterie agli allevamenti
• grande rimescolamento di giovanili di diversa origine
geografica
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SICUREZZA E QUALITA’ DEL CIBO
Genetica e Risorse Ittiche – CONTRIBUTI DELLA CARATTERIZZAZIONE GENETICA
PESCA
Individuazione di popolazioni geneticamente divergenti e potenziale
correlazione con gli stock di pesca
Analisi di processi demografici storici e recenti
Tracciabilità del pescato e frodi
ACQUACOLTURA
Origine dei riproduttori
Attribuzione paternità
Inquinamento genetico:
• introduzione volontaria o accidentale in ambienti naturali e
semiconfinati
• rotture delle gabbie e fughe
• rilascio gameti in gabbia
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SICUREZZA E QUALITA’ DEL CIBO
Genetica e Risorse Ittiche – STRUMENTI DELLA GENETICA: MARCATORI MOLECOLARI
1
2
3
Estrazione
DNA
Amplificazione
PCR
Sequenziamento
DNA nucleare (microsatelliti, AFLP,
SNP, etc)
• diploide, ereditarietà mendeliana
• ricombinazione genica
• vari tassi di sostituzione nucleotidica
genetica di popolazione, flusso genico,
NCBI (www.ncbi.nlm.nih.gov)
fingerprinting
FISH-BOL (www. fishbol.org)
DNA mitocondriale (mtDNA, cyt b, COI, CR)
• aploide, ereditarietà materna
• no ricombinazione genetica
• elevati tassi di sostituzione nucleotidica
genetica di popolazione, eventi demografici storici
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COI
DNA barcoding
SICUREZZA E QUALITA’ DEL CIBO
Genetica e Risorse Ittiche
Fragolino
Pagellus erythrinus
Latterino
Nasello
Atherina boyeri
Merluccius merluccius
Barracuda mediterraneo
Sphyraena viridensis
Cernia
Orata
Epinephelus marginatus
Sparus aurata
Cefalo mazzone
Mugil cephalus
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SICUREZZA E QUALITA’ DEL CIBO
Genetica e Risorse Ittiche – CASI DI STUDIO: PESCA
Individuazione di popolazioni geneticamente divergenti e potenziale correlazione
con gli stock di pesca
Analisi di processi demografici storici e recenti
 Numerosi siti di campionamenti lungo le coste italiane
 Marcatori molecolari: mtDNA e microsatelliti
Latterino (Atherina boyeri)
Specie lagunare
Bassa dispersione
Nasello (Merluccius merluccius)
Specie demersali
Alta dispersione
mtDNA:
mtDNA:
mtDNA e
microsatelliti:
suddivisione in
popolazioni
geneticamente
divergenti
Fragolino (Pagellus erythrinus)
bassa diversità aplotipica
alta diversità aplotipica
(3 aplogruppi)
No suddivisione
colonizzazione recente
del Mediterraneo
isolamento, divergenza,
contatto secondario
confermata dai microsatelliti
SNP: SUDDIVISIONE (Milano et al. 2013), ma popolazioni diverse da stock di pesca
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SICUREZZA E QUALITA’ DEL CIBO
Genetica e Risorse Ittiche – CONTRIBUTI DELLA CARATTERIZZAZIONE GENETICA
PESCA
Individuazione di popolazioni geneticamente divergenti e potenziale
correlazione con gli stock di pesca
INTRASPECIE
Analisi di processi demografici storici e recenti
Tracciabilità del pescato e frodi INTERSPECIE
 specie di minor pregio vendute sotto il nome
di specie pregiate (verdesca - pesce spada;
pangasio – cernia)
 Italia: 32% di contraffazione del prodotto ittico processato (Filonzi et al. 2010)
 Irlanda, merluzzo bianco, Gadus morhua: 28.4% di contraffazione del
prodotto ittico processato, 70% di contraffazione del prodotto affumicato
(Mariani et al. 2012)
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SICUREZZA E QUALITA’ DEL CIBO
Genetica e Risorse Ittiche – CONTRIBUTI DELLA CARATTERIZZAZIONE GENETICA
PESCA
Individuazione di popolazioni geneticamente divergenti e potenziale
correlazione con gli stock di pesca
Analisi di processi demografici storici e recenti
Tracciabilità del pescato: sicurezza e frodi
ACQUACOLTURA
Origine dei riproduttori
Attribuzione paternità
Inquinamento genetico:
• introduzione volontaria o accidentale in ambienti naturali e
semiconfinati
• rotture delle gabbie e fughe
• rilascio gameti in gabbia
Orata (Sparus aurata)
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Genetica e Risorse Ittiche – CASI DI STUDIO: ACQUACOLTURA
AVANNOTTERIE E ALLEVAMENTI
• riproduttori autoctoni o alloctoni
• flusso di avannotti dalle avannotterie agli allevamenti
• grande rimescolamento di giovanili di diversa origine geografica
Origine dei riproduttori
Orata (Sparus aurata)
Analisi di riproduttori di 2 impianti
 Numerosi campioni di orate naturali raccolti
lungo le coste italiane e atlantiche → baseline di
riferimento
 Marcatori molecolari: microsatelliti, AFLP
• Riproduttori di diverse origini
geografiche
• Alta percentuale di individui
atlantici
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SICUREZZA E QUALITA’ DEL CIBO
Genetica e Risorse Ittiche – CASI DI STUDIO: ACQUACOLTURA
Inquinamento genetico
Efficacia del tagging molecolare
Riconoscimento in natura
di individui allevati
provenienti da fughe e
rotture di gabbie.
 2 lotti di riproduttori:
1 atlantico, 1 mediterraneo
 Simulazione di progenie di 25 esemplari
per ogni coppia
 Mescolamento con 40 esemplari naturali
Riconoscimento al 100%
•allevati/naturali
•atlantici/mediterranei
Orata (Sparus aurata)
Effetti delle semine
 Repliche temporali in
tre lagune
 Marcatori molecolari:
microsatelliti
Lesina
Sabaudia
Entrata naturale
avannotti, no semina
OMOGENEITA’
GENETICA
TEMPORALE
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Orbetello
Semine
regolari
ETEROGENEITA’
GENETICA
TEMPORALE
SICUREZZA E QUALITA’ DEL CIBO
Genetica e Risorse Ittiche – PROGETTI EUROPEI
AQUAGENOME (genomics.aquaculture-europe.org)
AQUAFIRST (www.aquafirst.vitamib.com)
AQUABREEDING (www.ec.europa.eu/research/fp6/ssp/aquabreeding_en.htm)
AQUATRACE (www.aquatrace.eu)
• sequenziamento del
BASSMAP (www.bassmap.org)
genoma e comparazione con
BRIDGEMAP (www.bridgemap.tuc.gr)
BAC maps di specie
modello
FISHBOOST (www.fishboost.eu/project.html)
• analisi del trascrittoma ed
FISHTRACE (www.fishtrace.org)
individuazione di geni
chiave
FISHPOPTRACE (fishpoptrace.jrc.ec.europa.eu)
GENIMPACT (www.imr.no/genimpact/en)
IMAQUANIM (www.imaquanim.dfvf.dk/info)
LABELFISH (www.labelfish.eu)
M.G.E. (www.euromarineconsortium.eu/fp6networks/marinegenomics)
 REPROSEL (http://www.reprosel.eu)
TURPRO (www.fp6.eurocean.org/pdfList.pdf?t=1338372662736&id=144)
WEALTH (www.wealth.imr.no)
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SICUREZZA E QUALITA’ DEL CIBO
Genetica e Risorse Ittiche – CONCLUSIONI
Lo strumento genetico e la gestione responsabile delle risorse ittiche
Necessità normative (es. semine e rotture delle gabbie)
Come ridurre rilascio dei gameti in mare?
Genomica → miglioramento della qualità del prodotto
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