Convegno:

Genetica:stato dell’arte e

prospettiveAssociazione Produttori Apistici

Provicia di Sondrio

Morbegno, 3 febbraio 2018

Progetto BEENOMIX PSR 14-20

• Misura 16 “Cooperazione”

• Sottomisura 16.2 - Sostegno a progetti pilota e allo sviluppo di nuovi prodotti, pratiche, processi e tecnologie

• Operazione 16.2.01 – Progetti pilota e sviluppo di innovazione

• TITOLO DEL PROGETTO:

INNOVAZIONE IN APICOLTURA:

LA GENOMICA PER LA SELEZIONE E LA BIODIVERSITA’

Obiettivi:

1. Riconoscimento razziale individuale con la possibilità di identificare il grado di mescolanza genetica presente in singoli individui.

2. Rilascio di un prototipo di valutazione genetica basata su fenotipi precisamente definiti e misurati. … definire modalità standard di rilievo ..

3. Riconoscimento delle strutture di parentela e somiglianza genomica tra individui

Riconoscimento razziale

• Il riconoscimento razziale si è basato in passato soprattutto su metodi multivariati che analizzavano fenotipi con capacità discriminante tra i diversi tipi genetici (ad es. F. Ruttner, 1988)

• Successivamente si sono utilizzati marcatori genetici (enzimi, antigeni …). Questi non risentono dell’ambiente, ma possono essere oggetto di selezione.

• In tempi recenti la genomica ha reso disponibili marcatori genetici anonimi (SNP) in numero esagerato e a costi sempre più bassi per tutte le specie domestiche.

• Il genoma di Apis mellifera è stato tra i primi ad essere sequenziato (2006), ma a livello operativo è poco utilizzato

Razze di Apis mellifera Da Nature, 2006

Il DNA di Apis mellifera è lungo circa 0,25 Gb (Giga basi, ossia250 milioni di paia di basi)

Il DNA dei mammiferi è lungo circa 3 Gb, circa 12 volte più lungo. Il genoma di Apis m. è diviso in 16 cromosomi che portano poco più di 10.000 geni

Per poter essere utilizzato per il riconoscimento razziale o a fini selettivi dovremmo disporre di chip per il riconoscimento di marcatori (SNP)

Col progetto BEENOMIX abbiamo avuto la copertura economica per sequenziare il genoma di circa 120 individui diploidi (wb)

Dalla sequenza completa usciranno molti SNP (milioni) che utilizzeremo per il riconoscimento razziale delle api campionate. E per molte altre cose…

Selezioneremo poi un sub-set di SNP (poche decine o centinaia) per disporre di uno strumento economico e agile di riconoscimento razziale

Nature Genetics VOLUME 46, NUMBER 10, OCTOBER 2014

Oltre 8,3 milioni di SNP trovati dal sequenziamento di 140 insetti

Molti SNP “privati” dei 4 taxa analizzatiA = Africa;O = Vicino Oriente;C = Europa orientale;M = Europa occidentale.

Oltre un milione condivisi tra tutti i taxa

Nature Genetics VOLUME 46, NUMBER 10, OCTOBER 2014

Col progetto Beenomix abbiamo visitato e campionato 42 apicoltori del Centro-Nord. A questi si sono aggiunti altri 6 tra Puglia e Sicilia.

Abbiamo trasmesso un primo lotto di campioni al laboratorio in Germania che provvederà all’intero sequenziamento di 93 api operaie.

Simultaneamente al campione raccolto per la genotipizzazione, abbiamo raccolto in un tubo 40/50 operaie per l’analisi morfometrica standard

In questo modo disporremo, per la stessa famiglia, di genoma e fenotipo per tutti i confronti e le deduzioni del caso

1 Casali Annalisa2 Marzi Gabriele3 Colombo Michela4 Linda Chiletti5 Matarozzi Adriano6 Fausto Ridolfi7 Manuele Cantoni8 Massimo Maccarelli9 Ruben Facciani10 Fabrizio Asioli11 Dettori Angelo12 Antonella Francesconi13 Sergio cocciarini14 Adelmo Calamante15 Sebastiano Mancini16 Carlo Petrella17 Larcinese Giuseppe18 Gianni Crescia19 Alvaro Caramanti20 Tiziano Gardi21 Valentini Lorenzo22 Gabriele Milli 23 Alain Mouraret24 Duccio Pradella

25 Alessio Cardini26 Stefano Tenerini27 Bonizzoni Luca28 Veneroni Marco29 Elisabetta Tagliabue30 Chiara Concari31 Cauda Claudio32 Cavagna Stefano33 Alessandro Massone34 Tognela Paolo35 Baroni Francesco36 Bonfanti Elio37 Fabrizio Zagni38 Nuccio Lanteri39 Agostini Modesto40 Zambotti Peterlana41 Romeo Festi42 Montanari Matteo43 Petruzzelli Savino44 Greco Daniel45 Colletta Franco46 Amodeo Carlo47 Sapienza Sergio48 La Mantia Giuseppe

7 Carnica in purezza2 Carnica x locale1 Cecropia

58 Ligustica in purezza e x locale4 Mellifera, ecotipo Liguria occidentale8 Buckfast6 Sicula7 Selezione Bonfanti - Mandelli 2017

93 TOTALE

L’analisi bioinformatica permetterà di dare una lettura della genomica delle api italiane riconoscendo con chiarezza (si spera) i tipi genetici dichiarati inclusi nel campione

Il problema del riconoscimento delle diversità tra razze di una stessa specie è di grande rilevanza negli animali domestici.…

Forse non ci si rende conto che molte razze e varietà sono gradualmente ma sicuramente destinate ad estinguersi a causa del diffondersi dell’ibridazione…

Frate Adam

Visitate il sito web: www.beenomix.it per ogni aggiornamento sul progress dei lavori

Valutazione genetica

Per una efficacie valutazione genetica sono indispensabili alcuni strumenti:

• Precisa identificazione matricolare degli individui

• Costruzione di un «pedigree file» per il calcolo delle relazioni di parentela tra tutti gli individui

• Misure fenotipiche precise dei caratteri che si intendono selezionare

• Stime dalla letteratura di parametri genetici come ereditabilità o correlazioni tra i caratteri selezionati

La valutazione genetica è comunque inutile se non si utilizzano gli indici entro uno «schema selettivo» che accoppi razionalmente i migliori con i migliori

Il punto cruciale è il seguente:1. Senza un sito di fecondazione, la progenie di una

regina, anche di grande qualità, risentirà sempre di una componente paterna casuale e quindi non si realizzerà mai un sensibile miglioramento genetico

2. Senza un sito di fecondazione il pedigree sarà sempre e soltanto materno (madre, nonna materna e via risalendo) e non si potrà mai stimare una consanguineità

3. Senza un sito di fecondazione l’erosione genetica prodotta da fuchi di altre razze è inarrestabile

Invece…

1. Con un sito di fecondazione possiamo produrre numerosissime regine figlie di ottime madri e di un ottimo «padre»

2. Con un sito di fecondazione possiamo realizzare quel miglioramento genetico che è il miglior presidio per la salvaguardia di Apis mellifera ligustica

3. Con un sito di fecondazione si garantisce una riproduzione in purezza di ogni razza

Grazie per la pazienza!