Temporal and spatial analysis of genetic variability in Sardina Pilchardus in the Adriatic Sea

In the present PhD thesis, a nuclear molecular marker, the microsatellite DNA, was used to evaluate the spatial and temporal genetic variability of the European sardine from the Adriatic Sea. The aim of the spatial analysis was to verify the presence of multiple sardine stocks within the Adriatic Sea and between the Adriatic and Ionian Seas. This analysis was performed on five Adriatic samples and two Ionian samples using nine microsatellite loci. The results obtained showed a lack of genetic structure both within the Adriatic Sea and between Adriatic and Ionian Seas, suggesting a unique genetic stock of European sardine in this area. The aim of the temporal analysis was to determine the effects on genetic diversity of this species produced by the demographic decline experienced by Adriatic sardine between the middle ‘80s and the end of ’90 of the 20th century. For the temporal analysis, 475 archived samples, represented by otoliths and scales, were analyzed using six microsatellite loci. These samples were collected from two main Adriatic localities: i) a northern locality (Chioggia) represented by six years (1978, 1984, 1991, 1995, 1999 e 2009) and ii) a southern locality (Vieste) represented by four years (1984, 1989, 1995 e 2009). The results highlighted a significant reduction in genetic diversity related to the demographic decline. The loss of genetic variability was much more pronounced in the northern Adriatic Sea than in the southern part of this basin. This phenomenon is likely to be connected with biological factors such as the higher sardine biomass in the northern Adriatic Sea that could determine a higher sensitivity to the loss of genetic variability and with anthropogenic factors such as the higher fishing effort in the northern Adriatic Sea.

In questa tesi di Dottorato è stato impiegato un marcatore molecolare nucleare, il DNA microsatellite, per valutare la variabilità genetica delle popolazioni di sardina del Mare Adriatico, sia a livello spaziale che temporale. L’analisi spaziale ha avuto lo scopo di verificare se nell'area adriatico-ionica fossero presenti stock distinti di sardina. Questa analisi è stata svolta su cinque campioni adriatici e due ionici che sono stati analizzati con nove loci microsatellite. I risultati ottenuti hanno messo in evidenza l'assenza di struttura genetica sia all’interno dei campioni adriatici che tra essi e quelli ionici, evidenziando la presenza di un unico stock in queste due aree del Mediterraneo. L’analisi temporale ha avuto lo scopo di valutare gli effetti sulla diversità genetica delle sardine in Adriatico del declino demografico che ha interessato questa specie dalla metà degli anni ’80 alla fine degli anni ’90 del XX secolo. Sono stati analizzati con sei loci microsatellite 475 campioni, rappresentati da otoliti e scaglie, provenienti da due località del Mare Adriatico: i) una settentrionale (Chioggia), rappresentata da sei annualità (1978, 1984, 1991, 1995, 1999 e 2009), e ii) una meridionale (Vieste), rappresentata da quattro annualità (1984, 1989, 1995 e 2009). I risultati hanno messo in evidenza una significativa riduzione della diversità genetica in relazione con il declino demografico. La perdita di variabilità genetica è risultata più marcata nel settore settentrionale dell’Adriatico rispetto a quello meridionale. Questo fenomeno potrebbe essere connesso tanto a fattori naturali quali la maggior concentrazione in biomassa di questa specie nel nord dell'Adriatico e pertanto maggior sensibilità alla perdita di variabilità genetica, quanto a fattori antropici, intesi in termini di maggior sforzo di pesca, che nel caso di questa specie si concentra principalmente nella zona più settentrionale dell'Adriatico.