Исследование биоразнообразия оливок является ключом к борьбе с изменением климата

В последние годы возрос интерес к описанию и каталогизации оливковые сорта», — сказал Клаудио Кантини, глава Института биоэкономики Национального исследовательского совета (IBE-CNR) Санта-Паолина. экспериментальная ферма, в Фоллонике.

Это привело к созданию таких больших коллекций, как наша, включающая более 1,000 присоединений, поступающая во всемирный банк гермоплазмы оливок, созданный Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФАО) и поддерживаемый Международный оливковый совет, "Добавил он.

Санта-Паолина была основана в 1966 году для сохранения биоразнообразия растений и содержит важные сортовые коллекции груш, персиков, хурмы, яблок и айвы, а также оливок. Кроме того, он включает в себя центр предварительного размножения сертифицированного оливкового растительного материала и объект для реабилитации оливковых деревьев, пораженных вирусными заболеваниями.

Банки зародышевой плазмы очень обширны, и все же разнообразие сортов в мире далеко не полностью каталогизировано», — сказал Кантини.

Он напомнил, что виды оливковых деревьев – Олеа Европаеа – насчитывает более 2,000 известных сортов, из которых около 540 произрастают в Италии, стране с самым богатым биоразнообразием оливок.

Давайте просто подумаем о нескольких второстепенных разновидностях, особенно о тех, недавно заново открытый, которые еще предстоит изучить и охарактеризовать», — сказал Кантини. Можно сказать, что растущий интерес операторов, жаждущих испытать новые сорта чтобы улучшить их производство оливкового масла, настаивает на этом исследовании».

На данном этапе решающее значение приобретают банки зародышевой плазмы, в которых исследователи хранят гены, соответствующие различным характеристикам сортов оливок: они могут предоставить сельскохозяйственному сектору более широкий выбор растений, особенно в свете изменение климата.

Банки зародышевой плазмы оливок, обширные коллекции генетического разнообразия, становятся фундаментальным ресурсом», — сказал Кантини. Безусловно что сохранение биоразнообразия является приоритетом на данный момент, так как это имеет основополагающее значение для качества экосистем».

Таким образом, чем больше мы характеризуем наше обширное биоразнообразие оливок, тем больше мы можем адекватно улучшить его и использовать, чтобы справиться с впереди новые вызовы, "Добавил он.

Исследования биоразнообразия оливок могут помочь найти новые способы смягчения последствий и борьбы с экстремальные погодные явления, резкие перепады температур и водный стресс, которые возникают все чаще и создают условия для развития заболеваний.

Кантини в настоящее время руководит исследовательской группой аспирантов, изучающих устойчивость сортов оливок к этим стрессам окружающей среды.

Как и в случае с вариациями человеческого вида, где у некоторых особей и популяций существуют механизмы устойчивости, также и у видов оливковых деревьев в геноме разных сортов могут быть признаки, которые отличаются разнообразием и, следовательно, могут давать разные реакции, когда растение находится в стрессовых условиях», — сказал Кантини. Могу сказать, что когда мы углубляемся в сферу сортов оливок, открывается целый новый мир».

Исследовательская группа сейчас работает над тремя публикациями о стрессе, вызванном ультрафиолетовым излучением.

Мы изучаем устойчивость некоторых сортов к стрессу, вызванному недостатком воды», — добавил Кантини. Существенные различия внутри сортов уже проявляются, так как мы отмечаем очень разные механизмы».

Исследователи также рассматривают морфологические характеристики, в том числе механизм транспортировки воды, уделяя особое внимание анатомии некоторых разновидностей, которые имеют совершенно разные транспортные сосуды по размеру и форме. Помимо анатомического аспекта, они также рассматривают образование некоторых веществ.

Если мы посмотрим, что происходит внутри этих сортов, когда мы подвергаем их стрессу, мы заметим выработку различных веществ, которые каким-то образом противодействуют стрессу», — сказал Кантини. Предварительные результаты показали нам наличие белка, который известен у других видов, но мало изучен в настоящее время, и который, по-видимому, представляет собой удобный элемент в оливковом дереве».

Мы сосредоточены на этом белке, чтобы понять, может ли он играть ключевую роль», — добавил он. Прежде всего, мы изучаем взаимодействие между этим белком и геномом; следовательно, действие активированного гена и, возможно, как это может быть связано с другими характеристиками растения, анатомически и в других отношениях».

Предполагается, что в рамках разнообразия, представленного многочисленными сортами оливковых деревьев со всего мира, в будущем могут быть использованы механизмы устойчивости.

Наша цель, одна из всех исследователей, — выявить эти механизмы», — сказал Кантини. В качестве примера можно привести хорошо известный сорт Леччино. устойчив к Xylella fastidiosa а также к холоду, а также к некоторым бактериям и грибкам, что заставляет нас думать, что внутри этого разнообразия должен действовать уникальный механизм».

Затем мы ввели Леччино в наши исследования вместе с другими сортами, которые вместо этого имеют различную восприимчивость, и мы проверяем, что происходит внутри этих сортов», — добавил он.

Цель состоит в том, чтобы иметь базу данных с большим объемом информации, с помощью которой исследователи могут не только охарактеризовать существующие сорта, готовые к использованию, но и создать новые.

На основе предварительных выводов мы уже можем выдвинуть гипотезу об идеальном оливковом дереве», — сказал Кантинти.

Его группа экстраполировала четыре модельных растения из базы данных Санта-Паолины для своего исследования.

Мы пытаемся выяснить, что происходит, когда мы подвергаем эти модельные растения стрессу», — сказал он. Так, например, предположим, что у нас есть холодостойкий сорт и нехолодостойкий сорт, у которых соответственно широкие и узкие транспортные сосуды, один устойчивый к Xylella, а другой неустойчивый. Мы подвергаем их водному стрессу; мы отмечаем, что механизм того, как растения относятся к стрессам окружающей среды, полностью меняется в зависимости от их разновидности, и это обнаруживается на клеточном и генетическом уровне».

Затем, например, если мы идентифицируем белок, подобный упомянутому выше, мы получаем доступ к базе данных и проверяем уровни этого белка в каждом сорте», — добавил Кантини. Если мы обнаруживаем, что ген активирован, мы идем и смотрим, какой сорт имеет высокую активацию. Если это происходит, это считается маркером».

У нас могут быть белковые, генетические или физиологические маркеры, которые также можно увидеть в рассаде», — продолжил он. Затем мы можем делать скрещивания, искать этот маркер во всех братьях и сестрах и выбирать только тех, у кого он есть, что будет учтено в последующих исследованиях. Постоянное количество маркеров позволяет нам либо открыть для себя старые сорта, которые веками откладывались земледельцами, или для разработки новых».

В настоящее время исследователи МБП проводят генетический фингерпринтинг 1,200 оливковых деревьев, включая сорта и образцы, которые являются частью коллекции Санта-Паолина.

Мы считаем, что, начиная с глубокого скрининга коллекций и дальновидного видения игроков, эти исследования могут привести к интересным открытиям для лечения и профилактики определенных патологий растений в ближайшем будущем», — заключил Кантини.