Studio del ginandromorfismo negli Imenotteri Diprionidi

Il ginandromorfismo è il fenomeno per il quale un organismo manifesta contemporaneamente caratteristiche fenotipiche maschili e femminili. Per quanto riguarda la Classe degli Insetti, numerose segnalazioni di tale manifestazione sono reperibili in letteratura, ma un’ interpretazione generale sulle origini e sulle cause che la generano non è ancora stata fornita. Lo scopo di questa tesi è stato quello di studiare il fenomeno per quanto riguarda l’Imenottero Diprionide Diprion pini (Linnaeus, 1758) attraverso l’allevamento controllato dell’insetto, esperimenti di inincrocio, studio del cariotipo e la valutazione della comparsa e la distribuzione dei tessuti maschili e femminili negli individui ginandromorfi. Altri parametri biologici (quali i pesi degli individui) sono stati presi in considerazione nel tentativo di fornire una spiegazione riguardo i meccanismi genetici che regolano la determinazione del sesso in questa specie. Gynandromorphism is the phenomenon by which an organism manifests phenotypic characteristics both male and female. For the class of insects, numerous reports of this event can be found in the literature, but a general interpretation of the origins and causes that generate it has not yet been provided. The purpose of this thesis was to study the phenomenon with regard to the Diprionid wasp Diprion pini (Linnaeus, 1758) through the controlled rearing of the insect, inbreeding experiments, study of the karyotype and evaluation of the appearance and distribution of male and female tissue in gynandromorph specimens. Other biological parameters (such as the weights of individuals) were taken into account in an attempt to provide an explanation of the genetic mechanisms that regulate sex determination in this species.

Effect of rearing techniques and feed composition on productive traits, bird welfare and quality of poultry products

The PhD project was focused on the study of the poultry welfare conditions and improvements. The project work was divided into 3 main research activities. A) Field evaluation of chicken meat rearing conditions kept in intensive farms. Considering the lack of published reports concerning the overall Italian rearing conditions of broiler chickens, a survey was carried out to assess the welfare conditions of broiler reared in the most important poultry companies in Italy to verify if they are in accordance with the advices given in the European proposal COM (2005) 221 final. Chicken farm conditions, carcass lesions and meat quality were investigated. 1. The densities currently used in Italy are in accordance with the European proposal COM 221 final (2005) which suggests to keep broilers at a density lower than 30-32 kg live weight/m2 and to not exceed 38-40 kg live weight/m2. 2. The mortality rates in summer and winter agree with the mortality score calculated following the formula reported in the EU Proposal COM 221 final (2005). 3. The incidence of damaged carcasses was very low and did not seem related to the stocking density. 4. The FPD scores were generally above the maximum limit advised by the EU proposal COM 221 final (2005), although the stocking densities were lower than 30-32 kg live weight per m2. 5. It can be stated that the control of the environmental conditions, particularly litter quality, appears a key issue to control the onset of foot dermatitis. B) Manipulation of several farm parameters, such litter material and depth, stocking density and light regimen to improve the chicken welfare conditions, in winter season. 1. Even though 2 different stocking densities were established in this study, the performances achieved from the chickens were almost identical among groups. 2. The FCR was significantly better in Standard conditions contrarily to birds reared in Welfare conditions with lower stocking density, more litter material and with a light program of 16 hours light and 8 hours dark. 3. In our trial, in Standard groups we observed a higher content of moisture, nitrogen and ammonia released from the litter. Therefore it can be assumed that the environmental characteristics have been positively changed by the improvements of the rearing conditions adopted for Welfare groups. 4. In Welfare groups the exhausted litters of the pens were dryer and broilers showed a lower occurrence of FPD. 5. The prevalence of hock burn lesions, like FPD, is high with poor litter quality conditions. 6. The combined effect of a lower stocking density, a greater amount of litter material and a photoperiod similar to the natural one, have positively influenced the chickens welfare status, as a matter of fact the occurrence of FPD in Welfare groups was the lowest keeping the score under the European threshold of the proposal COM 221 final(2005). C) The purpose of the third research was to study the effect of high or low stocking density of broiler chickens, different types of litter and the adoption of short or long lighting regimen on broiler welfare through the evaluation of their productivity and incidence of foot pad dermatitis during the hot season. 1. The feed efficiency was better for the Low Density than for High Density broilers. 2. The appearance of FPD was not influenced by stocking density. 3. The foot examination revealed that the lesions occurred more in birds maintained on chopped wheat straw than on wood shaving. 4. In conclusion, the adoptions of a short light regimen similar to that occurring in nature during summer reduces the feed intake without modify the growth rate thus improving the feed efficiency. Foot pad lesion were not affected neither by stocking densities nor by light regimens whereas wood shavings exerted a favourable effect in preserving foot pad in good condition. D) A study was carried out to investigate more widely the possible role of 25-hydroxycholecalciferol supplemented in the diet of a laying hen commercial strain (Lohmann brown) in comparison of diets supplemented with D3 or with D3 + 25- hydroxycholecalciferol. Egg traits during a productive cycle as well as the bone characteristics of the layers have been as well evaluated to determine if there the vitamin D3 may enhance the welfare status of the birds. 1. The weight of the egg and of its components is often greater in hens fed a diet enriched with 25-hydroxycholecalciferol. 2. Since eggs of treated groups are heavier and a larger amount of shell is needed, a direct effect on shell strength is observed. 3. At 30 and at 50 wk of age hens fed 25 hydroxycholecalciferol exhibited greater values of bone breaking force. 4. Radiographic density values obtained in the trial are always higher in hens fed with 25-hydroxycholecalciferol of both treatments: supplemented for the whole laying cycle (25D3) or from 40 weeks of age onward (D3+25D3).

Ricerche di campo per lo sviluppo della tecnologia del maschio sterile nella lotta ad Aedes albopictus (Skuse)

Aedes albopictus (Skuse), comunemente detta Zanzara Tigre, ha invaso, negli ultimi anni, molti paesi, soprattutto in modo passivo attraverso il commercio di pneumatici usati. Questa specie è particolarmente adatta all'applicazione della tecnica dell'insetto sterile (SIT), basata su allevamento massale, sterilizzazione e rilascio in campo di un gran numero di maschi della specie vettrice. I maschi sterili rilasciati devono essere in grado di volare, di disperdersi sul territorio, di sopravvivere, di essere sessualmente attivi abbastanza a lungo per coprire il tempo tra una fase di rilascio e la successiva, di individuare le femmine vergini selvatiche e competere con successo per l'accoppiamento con i maschi selvatici. La dispersione e la sopravvivenza dei maschi di Ae. albopictus allevati in laboratorio, sono state studiate mediante tecniche di marcatura, rilascio e ricattura. Le catture sono state eseguite da tecnici specializzati, in un raggio di 350 m dal sito di rilascio. Gli esperimenti condotti hanno dimostrato che i maschi sono in grado di disperdersi, dal sito di rilascio, per circa 200 m ma la loro longevità in campo è fortemente dipendente dalle condizioni climatiche. In studi di semi-campo e di campo è stato valutato uno speciale dispositivo progettato per essere incluso nella stazione di rilascio dei maschi in grado di fornire loro fonti energetiche per migliorarne le prestazioni. I risultati ottenuti sono stati positivi. Studi di competitività sono stati condotti in tunnel costruiti in un ambiente naturale al fine di validare un protocollo per studi sulla competitività dei maschi in questo modello sperimentale. Maschi irraggiati mediante l'applicazione di raggi gamma alla dose di 30 Gy sono stati messi in competizione con maschi fertili per l'accoppiamento con femmine vergini con diversi rapporti. I risultati ottenuti hanno dimostrato le buone prestazioni e l'affidabilità di questo modello sperimentale rimanendo però irrisolto il problema dell’elevata variabilità.

Allevamento massale di Aedes albopictus (Skuse) nell’ambito della tecnica SIT (Tecnica dell’Insetto Sterile)

Dal 1999 presso il laboratorio del Centro Agricoltura Ambiente “G. Nicoli” a Crevalcore (BO) è in corso una sperimentazione finalizzata a verificare la possibilità di attuare la tecnica del maschio sterile (SIT) in Italia contro Aedes albopictus. Alcuni aspetti per migliorare l’efficienza di questa struttura pilota, oggetto della presente ricerca, sono stati: 1) studio degli effetti di determinati costituenti della dieta larvale a) sullo sviluppo larvale stesso, per individuare intervalli limite di densità larvale e di concentrazione di cibo in cui è possibile lo sviluppo di tale specie, e b) sulla qualità dei maschi adulti ottenuti; 2) la valutazione di attrezzatura per l’allevamento massale e 3) la possibilità di migliorare la dieta larvale mediante integrazione di carboidrati. Dalle prove di valutazione della dieta larvale si è potuto osservare che, per quanto riguarda i parametri larvali, le due diete denominate “IAEA” (1 e 2) sono risultate più efficaci rispetto alla dieta standard “CAA”. Tali diete sono perciò da preferirsi nel loro possibile impiego in biofabbriche per l’allevamento massale. Le prove condotte sugli adulti allevati con le diverse diete hanno suggerito la necessità di valutare una possibile integrazione di componenti per migliorarne la longevità. Risulta altresì opportuno continuare la ricerca per ottimizzare la dieta larvale così da ottenere maschi di elevata qualità. Grazie ai risultati ottenuti dalle prove per valutare l’impiego di attrezzatura massale (vassoi di grandi dimensioni e carrello) si è potuto definire un modello per l’allevamento di Ae. albopictus con parametri standardizzati di densità larvale, dose di dieta, temperatura dell’acqua di allevamento, percentuale di maschi passati al setacciamento e rendimento di allevamento. Prove future saranno necessarie per testare altri componenti della dieta ricchi in carboidrati, quali saccarosio, da aggiungere alla dieta larvale per migliorare le qualità degli adulti ottenuti senza provocare effetti negativi sui parametri dello sviluppo larvale.