Die Erforschung der Biodiversität von Oliven ist der Schlüssel zur Bekämpfung des Klimawandels

Die Identifizierung von Merkmalen, die es Oliven ermöglichen, extremen Wetterereignissen, volatilen Temperaturänderungen und Krankheiten zu widerstehen, wird es den Landwirten ermöglichen, in Zukunft widerstandsfähigere Olivensorten zu pflanzen.

Untersuchung von Olivenbäumen in der Gärtnerei (Foto: Claudio Cantini)
Februar 8, 2022
Von Ylenia Granitto
Untersuchung von Olivenbäumen in der Gärtnerei (Foto: Claudio Cantini)

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"In den letzten Jahren ist das Interesse an der Charakterisierung und Katalogisierung der Olivensorten“, sagte Claudio Cantini, Leiter des Instituts für Bioökonomie des National Research Council (IBE-CNR) Santa Paolina Versuchsbauernhof, in Follonica.

"Dies führte zur Schaffung großer Sammlungen wie unserer, die über 1,000 umfasst Beitritte, fließend in die Weltoliven-Keimplasmabank, die von der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) eingerichtet und von der unterstützt wird Internationaler Olivenrat," er fügte hinzu.

Aufgrund der vorläufigen Erkenntnisse können wir bereits Hypothesen zu einem idealen Olivenbaum aufstellen.- Claudio Cantini, leitender Forscher, Versuchsfarm Santa Paolina

Santa Paolina wurde 1966 gegründet, um die Artenvielfalt der Pflanzen zu bewahren und beherbergt neben Oliven auch wichtige Sortensammlungen von Birnen, Pfirsichen, Kakis, Äpfeln und Quitten. Darüber hinaus umfasst es ein Vorvermehrungszentrum für zertifiziertes Olivenpflanzenmaterial und eine Einrichtung zur Rehabilitation von Olivenbäumen, die von Viruskrankheiten betroffen sind.

Siehe auch:Forscher arbeiten daran, Olivensorten zu identifizieren, die am besten an höhere Temperaturen angepasst sind

"Die Keimplasmabanken sind sehr umfangreich, und doch ist der Sortenreichtum der Welt noch lange nicht vollständig katalogisiert“, sagte Cantini.

Er erinnerte daran, dass die Olivenbaumart – Olea Europa – hat mehr als 2,000 bekannte Sorten, von denen etwa 540 in Italien beheimatet sind, dem Land mit der reichsten Olivenartenvielfalt.

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"Denken wir nur an die verschiedenen kleineren Sorten, insbesondere an diese kürzlich wiederentdeckt, die noch untersucht und charakterisiert werden müssen“, sagte Cantini. "Wir können sagen, dass das wachsende Interesse der Betreiber, eifrig zu testen neue Sorten um ihre zu verbessern olive oil proProduktion, drängt auf diese Forschung.“

In dieser Phase kommt den Keimplasmabanken, in denen die Forscher die Gene speichern, die den verschiedenen Eigenschaften der Olivensorten entsprechen, eine entscheidende Bedeutung zu: Sie können der Landwirtschaft eine größere Auswahl an Pflanzen bieten, insbesondere im Hinblick auf Klimawandel.

"Die Oliven-Keimplasmabanken, riesige Sammlungen genetischer Vielfalt, werden zu einer grundlegenden Ressource“, sagte Cantini. "Das versteht sich von selbst Der Erhalt der Biodiversität hat Priorität in diesem Moment, da es für die Qualität von Ökosystemen von grundlegender Bedeutung ist.“

"Je mehr wir also unsere große Olivenartenvielfalt charakterisieren, desto mehr können wir sie angemessen verbessern und nutzen, um mit der zurechtzukommen neue Herausforderungen bevor," er fügte hinzu.

Die Erforschung der Biodiversität von Oliven kann dabei helfen, neue Wege zu finden, um die Auswirkungen zu mildern und zu bewältigen extreme Wetterereignisse, plötzliche Temperaturwechsel und Wasserstress, die immer häufiger auftreten und die Voraussetzungen für die Entstehung von Krankheiten schaffen.

Cantini betreut derzeit eine Forschungsgruppe von Doktoranden, die die Widerstandsfähigkeit von Olivensorten gegen diese Umweltbelastungen untersucht.

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Bewertung der Photosynthese (Foto: Claudio Cantini)

"Genauso wie bei den Variationen in der menschlichen Spezies, wo es bei einigen Individuen und Populationen Resistenzmechanismen gibt, kann es auch bei den Olivenbaumarten im Genom der verschiedenen Sorten Merkmale geben, die vielfältig sind und daher bei der Pflanze unterschiedliche Reaktionen hervorrufen können steht unter Stressbedingungen“, sagte Cantini. "Ich kann sagen, wenn wir in die Sphäre der Olivensorten eintauchen, öffnet sich eine neue ganze Welt.“

Die Forschungsgruppe arbeitet nun an drei Publikationen über die Belastung durch ultraviolette Strahlung.

"Wir untersuchen die Widerstandsfähigkeit einiger Sorten gegen Wassermangel“, fügte Cantini hinzu. "Es zeichnen sich bereits deutliche Unterschiede innerhalb der Sorten ab, da wir sehr unterschiedliche Mechanismen feststellen.“

Die Forscher berücksichtigen auch morphologische Merkmale, einschließlich des Wassertransportmechanismus, während sie sich auf die Anatomie einiger Sorten konzentrieren, die in Größe und Form völlig unterschiedliche Transportgefäße haben. Neben dem anatomischen Aspekt berücksichtigen sie auch die Bildung einiger Substanzen.

"Wenn wir uns ansehen, was in diesen Sorten passiert, wenn wir sie unter Stress setzen, stellen wir die Produktion verschiedener Substanzen fest, die in gewisser Weise dazu neigen, dem Stress entgegenzuwirken“, sagte Cantini. "Vorläufige Ergebnisse zeigten uns das Vorhandensein eines Proteins, das bei anderen Arten bekannt ist, aber zu diesem Zeitpunkt noch nicht viel untersucht wurde und das ein praktisches Element im Olivenbaum darzustellen scheint.“

"Wir konzentrieren uns auf dieses Protein, um zu verstehen, ob es eine Schlüsselrolle spielen kann“, fügte er hinzu. "Wir untersuchen vor allem die Wechselwirkung zwischen diesem Protein und dem Genom; daher die Wirkung des aktivierten Gens und möglicherweise, wie dies mit anderen Merkmalen der Pflanze, anatomisch und in anderer Hinsicht, zusammenhängen könnte.“

Die Vermutung ist, dass innerhalb der Vielfalt, die die zahlreichen Sorten aus aller Welt bei den Olivenbaumarten darstellen, zukünftig Resistenzmechanismen ausgenutzt werden können.

"Unser Ziel, eines von allen Forschern, ist es, diese Mechanismen zu identifizieren“, sagte Cantini. "Um ein Beispiel mit einer bekannten Sorte zu nennen, ist Leccino resistent gegen Xylella fastidiosa und auch zu kalt, und einige Bakterien und Pilze, was uns glauben lässt, dass es einen einzigartigen Mechanismus geben muss, der innerhalb dieser Sorte wirkt.“

"Wir haben dann Leccino in unsere Studien eingeführt, zusammen mit anderen Sorten, die stattdessen unterschiedliche Anfälligkeiten haben, und wir überprüfen, was innerhalb dieser Sorten passiert“, fügte er hinzu.

Ziel ist eine Datenbank mit einer Fülle von Informationen, durch die Forscher nicht nur vorhandene, gebrauchsfertige Sorten charakterisieren, sondern auch neue schaffen können.

"Auf der Grundlage der vorläufigen Ergebnisse können wir bereits Hypothesen zu einem idealen Olivenbaum aufstellen“, sagte Cantinti.

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Messung von Chlorophyll und Stickstoff (Foto: Claudio Cantini)

Seine Gruppe extrapolierte für ihre Studie vier Modellpflanzen aus der Santa Paolina-Datenbank.

"Wir versuchen herauszufinden, was passiert, wenn wir diese Modellpflanzen unter Stress setzen“, sagte er. "Nehmen wir zum Beispiel an, wir haben eine kälteresistente Sorte und eine nicht kälteresistente Sorte, die jeweils breite und schmale Transportgefäße haben, von denen eines resistent gegen Xylella und das andere nicht resistent ist. Wir setzen sie Wasserstress aus; Wir stellen fest, dass sich der Mechanismus, wie die Pflanzen auf Umweltstress reagieren, je nach Sorte vollständig ändert, und zwar auf zellulärer und genetischer Ebene.“

"Wenn wir dann zum Beispiel ein Protein wie das oben erwähnte identifizieren, greifen wir auf die Datenbank zu und überprüfen den Gehalt dieses Proteins in jeder Sorte“, fügte Cantini hinzu. "Wenn wir herausfinden, dass ein Gen aktiviert ist, schauen wir, welche Sorte eine hohe Aktivierung hat. Wenn dies passiert, wird dies als Marker betrachtet.“

"Wir können Protein-, genetische oder physiologische Marker haben, die auch in Sämlingen zu sehen sind“, fuhr er fort. "Wir können dann Kreuzungen vornehmen, in allen Geschwistern nach diesem Marker suchen und nur diejenigen auswählen, die diesen Marker haben, was in den nachfolgenden Studien berücksichtigt wird. Eine konsistente Anzahl von Markern erlaubt uns beides alte Sorten neu entdecken, die im Laufe der Jahrhunderte von den Bauern stillgelegt oder neu entwickelt wurden.“

Derzeit führen die IBE-Forscher den genetischen Fingerabdruck von 1,200 Olivenbäumen durch, darunter Sorten und Akzessionen, die Teil der Santa Paolina-Sammlung sind.

"Wir glauben, dass ausgehend von einer gründlichen Überprüfung der Sammlungen und einer weitsichtigen Vision der Akteure diese Studien in naher Zukunft zu interessanten Entdeckungen für die Behandlung und Prävention bestimmter Pflanzenpathologien führen könnten“, schloss Cantini.


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