Raziskave o biotski raznovrstnosti oljk so ključnega pomena za spopadanje s podnebnimi spremembami

"V zadnjih letih se povečuje zanimanje za karakterizacijo in katalogizacijo oljčne sorte,” je povedal Claudio Cantini, vodja Inštituta za bioekonomijo pri Nacionalnem raziskovalnem svetu (IBE-CNR) Santa Paolina poskusna kmetija, v Follonici.

"To je privedlo do ustvarjanja velikih zbirk, kot je naša, ki vključuje več kot 1,000 pristopi, teče v svetovno banko zarodne plazme oljk, ki jo je ustanovila Organizacija Združenih narodov za prehrano in kmetijstvo (FAO) in jo podpira Mednarodni svet za oljke, «Je dodal.

Santa Paolina je bila ustanovljena leta 1966, da bi ohranila rastlinsko biotsko raznovrstnost in poleg oliv gosti pomembne sortne zbirke hrušk, breskev, kakija, jabolk in kutin. Poleg tega vključuje center za predrazmnoževanje certificiranega rastlinskega materiala oljk in objekt za sanacijo oljčnih dreves, prizadetih zaradi virusnih bolezni.

"Banke zarodne plazme so zelo velike, a kljub temu svetovno sortno bogastvo še zdaleč ni popolnoma katalogizirano,« je dejal Cantini.

Spomnil je, da oljčne vrste – Olea Evropejka – ima več kot 2,000 znanih sort, od katerih jih je približno 540 domačih v Italiji, državi z najbogatejšo biotsko raznovrstnostjo oljk.

"Pomislimo samo na več manjših sort, zlasti tistih nedavno ponovno odkrit, ki jih je treba še preučiti in okarakterizirati,« je dejal Cantini. ​,war"Lahko rečemo, da narašča zanimanje operaterjev, željnih testiranja nove sorte da bi izboljšali svoje proizvodnja oljčnega olja, se zavzema za to raziskavo."

V tej fazi so banke zarodne plazme, kjer raziskovalci shranjujejo gene, ki ustrezajo različnim značilnostim sort oljk, pridobijo ključnega pomena: lahko kmetijskemu sektorju zagotovijo večjo izbiro rastlin, zlasti glede na sprememba podnebja.

"Banke oljčne zarodne plazme, obsežne zbirke genetske raznovrstnosti, postajajo temeljni vir,« je dejal Cantini. ​,war"To je samoumevno ohranjanje biotske raznovrstnosti je prednostna naloga v tem trenutku, saj je temeljnega pomena za kakovost ekosistemov.«

"Tako bolj ko opisujemo svojo obsežno biotsko raznovrstnost oljk, bolj jo lahko ustrezno izboljšamo in uporabimo za obvladovanje pred nami novi izzivi, «Je dodal.

Raziskave o biotski raznovrstnosti oljk lahko pomagajo najti nove načine za ublažitev učinkov in obvladovanje ekstremni vremenski dogodki, nenadne temperaturne spremembe in vodni stres, ki se vse pogosteje pojavljajo in ustvarjajo pogoje za razvoj bolezni.

Cantini trenutno nadzoruje raziskovalno skupino doktorskih študentov, ki preučuje odpornost sort oljk na te okoljske obremenitve.

"Tako kot pri variacijah v človeški vrsti, kjer obstajajo odporni mehanizmi znotraj nekaterih posameznikov in populacij, lahko tudi znotraj vrste oljčnega drevesa obstajajo znaki v genomu različnih sort, ki so raznoliki in zato lahko dajejo različne odzive, ko rastlina je v stresnih razmerah,« je dejal Cantini. ​,war"Lahko rečem, da ko se poglobimo v področje oljčnih sort, se odpre nov cel svet.«

Raziskovalna skupina zdaj dela na treh publikacijah o stresu, ki ga povzroča ultravijolično sevanje.

"Preučujemo odpornost nekaterih sort na stres, ki ga povzroča pomanjkanje vode,« je dodal Cantini. ​,war"Pomembne razlike znotraj sort se že pojavljajo, saj opažamo zelo različne mehanizme.«

Raziskovalci upoštevajo tudi morfološke značilnosti, vključno z mehanizmom vodnega transporta, medtem ko se osredotočajo na anatomijo nekaterih sort, ki imajo popolnoma drugačne transportne posode po velikosti in obliki. Poleg anatomskega vidika upoštevajo tudi nastanek nekaterih snovi.

"Če pogledamo, kaj se dogaja znotraj teh sort, ko jih damo pod stres, opazimo proizvodnjo različnih snovi, ki na nek način delujejo proti stresu,« je dejal Cantini. ​,war"Preliminarni rezultati so nam razkrili prisotnost beljakovine, ki je znana pri drugih vrstah, a trenutno ni veliko raziskana, in ki bi se zdi, da predstavlja priročen element v oljčnem drevesu.

"Osredotočamo se na to beljakovino, da bi razumeli, ali lahko igra ključno vlogo," je dodal. ​,war"Predvsem iščemo interakcijo med tem proteinom in genomom; torej delovanje gena, ki se aktivira, in morda, kako bi to lahko bilo povezano z drugimi značilnostmi rastline, anatomsko in v drugih pogledih."

Domneva se, da bi lahko znotraj pestrosti, ki jo predstavljajo številne sorte z vsega sveta v vrstah oljk, v prihodnosti izkoriščeni mehanizmi odpornosti.

"Naš cilj, eden od vseh raziskovalcev, je identificirati te mehanizme,« je dejal Cantini. ​,war"Če navedem primer z dobro znano sorto, je Leccino odporna na Xylella fastidiosa in tudi na mraz, pa tudi nekatere bakterije in glive, zaradi česar mislimo, da mora znotraj te sorte delovati edinstven mehanizem.

"Nato smo v naše študije uvedli Leccino, skupaj z drugimi sortami, ki imajo drugačno občutljivost, in preverjamo, kaj se dogaja znotraj teh sort,« je dodal.

Cilj je imeti bazo podatkov z obilico informacij, prek katere lahko raziskovalci ne le opišejo obstoječe sorte, ki so pripravljene za uporabo, ampak tudi ustvarijo nove.

"Na podlagi preliminarnih ugotovitev že lahko domnevamo o idealni oljki,« je dejal Cantinti.

Njegova skupina je za svojo študijo ekstrapolirala štiri modelne rastline iz baze podatkov Santa Paolina.

"Poskušamo ugotoviti, kaj se zgodi, ko te modelne rastline izpostavimo stresu,« je dejal. ​,war"Recimo, da imamo na primer hladno odporno sorto in sorto, ki ni odporna na mraz, ki imata široke oziroma ozke transportne posode, pri čemer je ena odporna na Xylella, druga pa neodporna. Postavimo jih pod vodni stres; ugotavljamo, da se mehanizem odnosa rastlin do okoljskih obremenitev popolnoma spreminja glede na njihovo sorto, in to najdemo na celični in genetski ravni.

"Potem, na primer, če identificiramo beljakovino, kot je zgoraj omenjena, dostopamo do baze podatkov in preverimo ravni te beljakovine v vsaki sorti,« je dodal Cantini. ​,war"Če ugotovimo, da je gen aktiviran, gremo pogledat, katera sorta ima visoko aktivacijo. Če se to zgodi, se to šteje za označevalec."

"Imamo lahko beljakovinske, genetske ali fiziološke označevalce, ki jih vidimo tudi pri sadikih,« je nadaljeval. ​,war"Nato lahko naredimo križanja, poiščemo to oznako pri vseh bratih in sestrah in izberemo samo tiste, ki imajo ta marker, kar bomo upoštevali v nadaljnjih študijah. Dosledno število označevalcev nam omogoča eno ali drugo ponovno odkrijte stare sorte, ki so jih kmetje skozi stoletja pustili na stran ali za razvoj novih.«

Trenutno raziskovalci IBE izvajajo genetske prstne odtise 1,200 oljčnih dreves, vključno s sortami in primerki, ki so del zbirke Santa Paolina.

"Verjamemo, da bi lahko te študije na podlagi poglobljenega pregleda zbirk in daljnovidne vizije igralcev v bližnji prihodnosti pripeljale do zanimivih odkritij za zdravljenje in preprečevanje nekaterih rastlinskih patologij,« je zaključil Cantini.