MONITORAGGIO E VARIABILITA’ GENETICA DELLA ZOSTERA MARINA IN DUE DIVERSE ZONE DELLA LAGUNA DI VENEZIA Micheli C., Paganin P., Maffucci M., Mastrocola.

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1 MONITORAGGIO E VARIABILITA’ GENETICA DELLA ZOSTERA MARINA IN DUE DIVERSE ZONE DELLA LAGUNA DI VENEZIA Micheli C., Paganin P., Maffucci M., Mastrocola E., °Nascetti G., *Rismondo A., *Curiel D. ENEA CR Casaccia 00100/2400 ROMA. °UNIVERSITA’ DI VITERBO “ LA TUSCIA” *SELC scarl, Venezia INTRODUZIONE Le indagini sulle fanerogame marine della laguna veneta, la loro distribuzione, la fenologia e le sperimentazioni di trapianto in “situ”, risalgono ai primi anni ’90. Le indagini sono state condotte sui bassofondi lagunari, sia su quelli più o meno coincidenti con le aree lagunari direttamente investite dalle correnti in entrata dalle bocche di porto sia sulle piane di marea circostanti le aree barenali più interne. I dati raccolti riguardando soprattutto gli aspetti fenologici, la distribuzione e gli aspetti relativi ai requisiti ambientali che devono caratterizzare le aree lagunari per poter dar corso ad interventi di riforestazione con queste macrofite. Dal momento che lo stress ambientale rappresenta un importante fattore che può indurre cambiamenti nella fisiologia delle specie (Amzallag, 1999) scopo del presente lavoro è stato quello di esplorare la variabilità genetica di Z. marina in due diverse zone della laguna veneta (bacino di Malomocco) e di tentare l’applicazione dell’indagine molecolare parallelamente a quella ambientale nella valutazione dello stato di salute delle due praterie.     ALBERONI S.PIETRO IN VOLTA MATERIALI E METODI Le piante di Z. marina considerate sono state campionate in due diversi siti del bacino meridionale lagunare (S. Pietro in Volta e Alberoni) corrispondente ad un’area di bassofondi di più di 150 km2. La carta di distribuzione dei sedimenti nelle varie classi granulometriche indicano per questo bacino condizioni idrodinamiche sostanzialmente analoghe a quelle degli altri due bacini: i contenuti maggiori in frazione sabbiosa sono rinvenuti in prossimità della bocca di porto e del canale principale, mentre, procedendo verso l’interno, diminuisce l’energia di trasporto e prevalgono limo e argilla.Le coperture a Z. marina comprendono in questo bacino estesissime praterie più o meno miste a Cymodocea nodosa, soprattutto nelle porzioni più direttamente investite dai flussi in entrata dalla bocca di porto di Malamocco. Z. marina conduce un ciclo che privilegia il periodo da aprile a giugno in quanto a densità e produzione fogliare anche se si tratta di una macrofita priva di spiccata stagionalità come C. nodosa e quindi attiva per tutto l’anno. Entrambi i siti sono caratterizzati da discreti valori di trasparenza, che consente di osservare il fondale (circa 1,5 m) in quasi tutte le condizioni. La stazione di S.Piero caratterizzata da condizioni più durature di trasparenza del battente e da sedimenti a tessitura più grossolana (Rismondo et al., 1995; Curiel et al., 1997). Dopo essere stati prelevati, i campioni di Z. marina sono stati conservati in azoto liquido prima dell’analisi genetica. L’estrazione del DNA è stata eseguita sulle foglie più interne per le Z. marina campionata nella stazione di S. Pietro in Volta, mentre per le piante prelevate nel sito di Alberoni, data la presenza della fioritura, l’analisi è stata svolta anche sul fiore (Della porta et al., 1983; Micheli et al., 2002). FIG.1 FINGERPRINTING ELETTROFORETICI, OTTENUTI MEDIANTE IL PRIMER BY15, DELLE POPOLAZIONI DI Z. MARINA NEI DUE SITI : S. PIETRO IN VOLTA E ALBERONI RISULTATI I risultati dei profili elettroforetici (figg. 1, 2), da noi ottenuti mediante l’analisi dei RAPD, confermano l’esistenza di un polimorfismo genetico all’interno e tra praterie diverse a Zostera marina nella laguna veneta (Bacino di Malamocco). L’elaborazione dei dati genetici ci ha consentito di costruire tabelle di presenza-assenza dei frammenti genetici, corrispondenti a geni o insieme di geni, la cui distribuzione per il primer by15 è rappresentata nella fig.3. Dalla tab.1 si può inoltre notare come la presenza di loci polimorfici sia del 54,54% nelle piante situate in S. Pietro in Volta contro un 81,81 % di quelle ad Alberoni. La variabilità genetica da noi riscontrata è correlabile con quella fenologica e fisiologica della Z. marina che nel sito di Alberoni si presenta in fioritura. Tali caratteristiche peculiari sono una risposta diretta all’ambiente che, nel caso di Alberoni si presenta con condizioni generali di maggior stress ambientale (risospensione sedimentaria, ecc.) rispetto a S. Pietro in Volta. CONCLUSIONI L’esistenza di differenti genotipi in località vicine geograficamente (S. Pietro in Volta, Alberoni) nel bacino di Malamocco, ma con differenti caratteristiche ambientali (correnti, irradianza, temp, etc.), suggerisce come il livello di flusso genico tra le popolazioni sia relativo non soltanto alla distanza geografica e all’esistenza delle barriere fisiche tra le praterie, ma soprattutto alla caratteristica strategia riproduttiva della pianta che, nel caso di Z. marina, mostra un’alta diversità genetica in risposta a particolari condizioni ambientali (variazioni della trasparenza del battente, ecc.) ad Alberoni. Questo studio di ecologia molecolare sulle fanerogame della laguna veneta abbinato a studi fisiologici e produttivi ci fornisce ulteriori informazione per il monitoraggio ambientale. Infatti la presenza di frammenti di DNA ad alto peso molecolare, riscontrati nella Z. marina della località Alberoni, rappresenta l’espressione di un gene o di un gruppo di geni che si manifesta con la presenza di un’intensa fioritura. Tali risposte potrebbero inoltre riflettere altre caratteristiche ambientali peculiarmente differenti rispetto al sito di S. Pietro in Volta che è caratterizzato anche da coperture miste a C.nodosa oltre che da uno schema topografico nettamente differente rispetto ad Alberoni. BIBLIOGRAFIA AMZALLAG G.N, Plant evolution toward an adaptative theory. In: Lerner H.R. (ed) Plant responses to environmental stresses. From phytohormones to genome reorganization, DELLAPORTA S.L., Wood J. and MC COY T.J., (1983). A plant DNA mini-preparation: version II. P.M.B.R. (1) 4:19-21. CURIEL D., RISMONDO A., SCARTON F., MARZOCCHI M., (1997). Flowering of Zostera marina in the Lagoon of Venice (North Adriatic, Italy). Botanica Marina, 40, MICHELI C, GALLUPPI S., DOLCE TANIA, MANCINELLI E. E NAVIGLIO L. (2002). Variabilità di campioni di Posidonia oceanica provenienti da diverse aree del mar Mediterraneo. SItE Atti XI, Sabaudia 12-14/09/2001 RISMONDO A., CURIEL D., MARZOCCHI M., SCATTOLIN M., (1997). Sesonal pattern of Cymodocea nodosa biomass and production in the lagoon of Venice. Aquatic Botany, 58: (Lavoro di Ricerca svolto nell’ambito di: Accordo di Programma ENEA-Ministero Ambiente “Progetto Venezia 4.3”)