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 Giornata satellite SAPIEXPO - FOOD SAFETY AND QUALITY: 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 Giornata satellite SAPIEXPO - FOOD SAFETY AND QUALITY: 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 Giornata satellite SAPIEXPO - FOOD SAFETY AND QUALITY: 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 Giornata satellite SAPIEXPO - FOOD SAFETY AND QUALITY: 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 Giornata satellite SAPIEXPO - FOOD SAFETY AND QUALITY: 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) Giornata satellite SAPIEXPO - FOOD SAFETY AND QUALITY: 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) Giornata satellite SAPIEXPO - FOOD SAFETY AND QUALITY: SICUREZZA E QUALITA’ DEL CIBO 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 Giornata satellite SAPIEXPO - FOOD SAFETY AND QUALITY: 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 Giornata satellite SAPIEXPO - FOOD SAFETY AND QUALITY: 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) Giornata satellite SAPIEXPO - FOOD SAFETY AND QUALITY: 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 Giornata satellite SAPIEXPO - FOOD SAFETY AND QUALITY: SICUREZZA E QUALITA’ DEL CIBO
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