Дослідження біорізноманіття оливок є ключем до боротьби зі зміною клімату

"В останні роки зростає інтерес до характеристики та каталогізації сорти оливок», – сказав Клаудіо Кантіні, голова Інституту біоекономіки Національної дослідницької ради (IBE-CNR) Санта-Паоліна. дослідне господарство, у Фоллоніці.

"Це призвело до створення таких великих колекцій, як наша, яка налічує понад 1,000 приєднання, надходить у Всесвітній банк зародкової плазми олив, створений Продовольчою та сільськогосподарською організацією ООН (FAO) та за підтримки Міжнародна оливкова рада," він додав.

Санта-Паоліна була заснована в 1966 році для збереження біорізноманіття рослин і містить важливі колекції сортів груші, персика, хурми, яблуні та айви, а також оливок. Крім того, він включає в себе центр попереднього розмноження сертифікованого матеріалу оливкової рослини та установу для реабілітації оливкових дерев, уражених вірусними хворобами.

"Банки зародкової плазми дуже великі, але все-таки світове сортове багатство ще далеко не повністю каталогізоване», – сказав Кантіні.

Він нагадав, що порода оливкових дерев – Олея Європейська – має понад 2,000 відомих сортів, з яких близько 540 родом з Італії, країни з найбагатшим біорізноманіттям оливок.

"Давайте просто подумаємо про декілька другорядних різновидів, особливо тих нещодавно заново відкритий, які ще потрібно вивчити та охарактеризувати», – сказав Кантіні. ​"Можна сказати, що зростає інтерес операторів, які прагнуть тестувати нові сорти з метою покращення їх виробництво оливкової олії, виступає на користь цього дослідження».

На цьому етапі банки зародкової плазми, де дослідники зберігають гени, що відповідають різним характеристикам сортів оливок, набувають вирішального значення: вони можуть надати сільськогосподарському сектору більший вибір рослин, особливо з огляду на зміна клімату.

"Банки зародкової плазми олив, величезні колекції генетичного різноманіття, стають фундаментальним ресурсом», – сказав Кантіні. ​"Це само собою зрозуміло збереження біорізноманіття є пріоритетом на даний момент, оскільки це є фундаментальним для якості екосистем».

"Таким чином, чим більше ми характеризуємо наше величезне біорізноманіття оливок, тим більше ми можемо належним чином покращити його та використовувати для боротьби з попереду нові виклики," він додав.

Дослідження біорізноманіття оливок можуть допомогти знайти нові способи пом’якшити наслідки та впоратися з ними екстремальні погодні події, різкі перепади температури і водний стрес, які все частіше виникають і створюють умови для розвитку захворювань.

Зараз Кантіні керує дослідницькою групою аспірантів, які вивчають стійкість сортів оливок до цих екологічних стресів.

"Подібно до варіацій людського виду, де існують механізми стійкості в окремих індивідуумів і популяцій, також у видів оливкового дерева можуть бути характери в геномі різних сортів, які є різноманітними і, отже, можуть давати різноманітні реакції, коли рослина перебуває в стресових умовах", - сказав Кантіні. ​"Можу сказати, що коли ми заглиблюємося в сферу оливкових сортів, відкривається цілий новий світ».

Наразі дослідницька група працює над трьома публікаціями про стрес, викликаний ультрафіолетовим випромінюванням.

"Ми вивчаємо стійкість деяких сортів до стресу, викликаного нестачею води», – додав Кантіні. ​"Вже з’являються значні відмінності всередині різновидів, оскільки ми відзначаємо дуже різні механізми».

Дослідники також розглядають морфологічні характеристики, включаючи механізм водного транспорту, зосереджуючись на анатомії деяких різновидів, які мають абсолютно різні транспортні судини за розміром і формою. Крім анатомічного аспекту, вони також розглядають утворення деяких речовин.

"Якщо ми подивимося на те, що відбувається всередині цих сортів, коли ми піддаємо їх стресу, ми помітимо вироблення різних речовин, які певним чином мають тенденцію протидіяти стресу», – сказав Кантіні. ​"Попередні результати показали нам наявність білка, який відомий у інших видів, але на даний момент мало вивчений, який, здавалося б, представляє собою зручний елемент в оливковому дереві».

"Ми зосереджуємось на цьому білку, щоб зрозуміти, чи може він відігравати ключову роль», – додав він. ​"Перш за все, ми вивчаємо взаємодію між цим білком і геномом; отже, дія активованого гена і, можливо, як це може бути пов’язано з іншими характеристиками рослини, анатомічними та іншими аспектами».

Припущення полягає в тому, що в рамках різноманітності, представленої численними сортами з усього світу у видах оливкових дерев, механізми стійкості можуть бути використані в майбутньому.

"Наша мета, один з усіх дослідників, — визначити ці механізми», — сказав Кантіні. ​"Наведемо приклад із добре відомим сортом Леччіно стійкий до Xylella fastidiosa а також до холоду, а також деяких бактерій і грибків, що змушує нас думати, що в цьому різновиді має існувати унікальний механізм».

"Потім ми ввели Leccino в наші дослідження разом з іншими сортами, які, натомість, мають різну сприйнятливість, і ми перевіряємо, що відбувається в цих сортах», – додав він.

Мета полягає в тому, щоб мати базу даних з великою кількістю інформації, за допомогою якої дослідники зможуть не тільки охарактеризувати існуючі сорти, які готові до використання, але й створювати нові.

"На основі попередніх висновків ми вже можемо припустити ідеальне оливкове дерево», – сказав Кантінті.

Його група екстраполювала чотири модельні рослини з бази даних Санта-Паоліни для свого дослідження.

"Ми намагаємося з’ясувати, що відбувається, коли ми піддаємо стресу ці модельні рослини», – сказав він. ​"Так, наприклад, припустимо, що ми маємо холодостійкий сорт і нехолодостійкий сорт, які мають відповідно широкі та вузькі транспортні судини, одна стійка до ксилели, а друга нестійка. Ми піддаємо їх водному стресу; ми зазначаємо, що механізм того, як рослини ставляться до стресів навколишнього середовища, повністю змінюється відповідно до їх різновиду, і це виявляється на клітинному та генетичному рівні».

"Тоді, наприклад, якщо ми ідентифікуємо білок, подібний до згаданого вище, ми отримуємо доступ до бази даних і перевіряємо рівні цього білка в кожному сорті», – додав Кантіні. ​"Якщо ми дізнаємося, що ген активований, ми йдемо і дивимося, який сорт має високу активацію. Якщо це станеться, це вважається маркером».

"Ми можемо мати білкові, генетичні чи фізіологічні маркери, які також можна побачити в розсаді», – продовжив він. ​"Потім ми можемо здійснити схрещування, шукати цей маркер у всіх братів і сестер і вибрати лише тих, у кого цей маркер є, що буде враховано в подальших дослідженнях. Постійна кількість маркерів дозволяє нам це зробити відкрийте для себе старі сорти, які протягом століть відкладалися фермерами або створювали нові».

Наразі дослідники IBE проводять генетичні відбитки пальців 1,200 оливкових дерев, включаючи сорти та зразки, які є частиною колекції Санта-Паоліни.

"Ми віримо, що, починаючи з поглибленого перегляду колекцій та далекоглядного бачення гравців, ці дослідження можуть привести до цікавих відкриттів для лікування та профілактики деяких патологій рослин у найближчому майбутньому», – підсумував Кантіні.