Oliven mit höherem Phenolgehalt sind resistenter gegen Anthracnose

Zusammenfassung

Veränderungen der Phenolprofile während der Olivenreife spielen eine entscheidende Rolle für die Resistenz gegen Anthraknose, eine durch den Pilz Colletotrichum verursachte Krankheit, die zu erheblichen Ernteverlusten führt und kontaminiertes Olivenöl für den Genuss ungeeignet macht. Untersuchungen der Olivengenetikgruppe der Universität Córdoba ergaben, dass Sorten mit hohen Phenolkonzentrationen und spezifischen Phenolen eine höhere Resistenz gegen den Pilz aufweisen. Dies liefert wertvolle Informationen für politische Entscheidungsträger, Landwirte und Forscher, die resistentere Olivenbaumhybriden entwickeln möchten.

Wissenschaftler der Olivengenetik-Forschungsgruppe der Universität Córdoba haben herausgefunden, dass Veränderungen im Phenolprofil während des Olivenreifungsprozesses eine grundlegende Rolle bei der Resistenz gegen Oliven spielen anthraknose.

Die wirtschaftlich schädliche Olivenbaumkrankheit wird durch verursacht Colletotricum Pilz. Der Pilz verursacht schwere Fäulnis bei Oliven, was zu erheblichen Ernteverlusten führt.

Olivenöl aus pilzbefallenen Oliven weist einen höheren Säuregehalt und organoleptische Mängel auf. Es fällt normalerweise in die lampante Kategorie und ist für den menschlichen Verzehr ungeeignet.

"Wir haben zwei Jahre lang sechs Sorten analysiert und dabei Phenolverbindungen und Resistenztests gegen den Erreger analysiert“, sagte Hristofor Miho, Doktorand an der Universität Córdoba und Erstautor der Studie.

"Anhand der Ergebnisse konnten wir beobachten, dass die Resistenz bei Sorten mit hohen Phenolkonzentrationen und bestimmten darin enthaltenen Phenolen größer war“, fügte er hinzu.

Die Forscher wählten die Sorten Empeltre und Frantoio aus, die für ihre Resistenz gegen den Pilz bekannt sind. Hojiblanca und Picudo, bekannt für ihren mangelnden Widerstand; und Barnea und Picual gelten als mäßig resistent.

Von dort wurden Oliven geerntet Weltweite Olivenkeimplasmabank von Córdoba, bevor sie zu reifen begannen und in drei Reifestadien: grün, rotierend und reif.

Zur Bestimmung des Phenolprofils der Oliven wurden Proben entnommen und diese dann mit den häufigsten Sporen beimpft Colletotricum Stamm, der in Spanien und Italien vorkommt.

Während alle grünen Oliven gegen den Pilz immun sind, bleiben sie inaktiv Colletotricum Infektionen in Form von Appressorien, einer organähnlichen Struktur, die in die Frucht eindringt.

"Diese Infektion bleibt während der Fruchtentwicklung bis zur Reifung latent, was zur Reaktivierung von Krankheitserregern und zur Entwicklung von Krankheiten führt“, schreiben die Forscher. ​"Anschließend nimmt die Anfälligkeit der Olivenfrüchte für den Krankheitserreger während der Reifung zu, während parallel dazu die Gesamtmenge an Phenolverbindungen abnimmt.“

Die Forscher isolierten außerdem sieben Standardphenolverbindungen, um ihre antimykotische Aktivität zu testen: Hydroxytyrosol, Tyrosol, Oleuropein, Oleuropein-Aglycon, Oleacein, Oleocanthal und Hydroxytyrosol-4-O-glucosid.

"Oleocanthal zeigte die höchste Hemmwirkung, gefolgt von Oleacein, Oleuropein-Aglycon, Hydroxytyrosol und Tyrosol“, schrieben die Forscher.

Oleuropein, Ligstroside (die Vorstufe von Oleocanthal) und ihre Derivate, einschließlich Oleacein, waren die kritischsten Verbindungen, die die Sporenkeimung hemmten.

Die Verbindungen sind unabhängig von der Sorte in allen grünen Früchten vorherrschend und machen während der Reifung der wichtigsten resistenten Sorten mehr als 90 Prozent der gesamten Phenole aus.

Unterdessen wandelten anfällige Sorten Oleuropein, Oleacein und Oleocanthal bei der Reifung in Hydroxytyrosol-4-O-glucosid um, was die Anthracnose-Toleranz verringerte.

"Insgesamt induzierten resistente Sorten die Synthese von aldehydischen und demethylierten Formen von Phenolen [Oleuropein, Oleocanthal und Oleacein], was die Keimung von Pilzsporen stark hemmte“, schrieben die Forscher. ​"Im Gegensatz dazu förderten anfällige Sorten während der Reifung die Synthese von Hydroxytyrosol-4-O-glucosid, einer Verbindung ohne antimykotische Wirkung.“

Sie fanden außerdem heraus, dass eine Gesamtphenolkonzentration von 50,000 Milligramm pro Kilogramm in allen Proben sich entwickelnder Oliven verschiedener Sorten die Sporenkeimung vollständig hemmte.

Die Forscher beobachteten, dass bei Sorten, die für den Pilz anfällig waren, während der Reifung ein Rückgang der Phenolverbindungen um 73 Prozent zu verzeichnen war, während bei resistenten Sorten ein Rückgang um 28 Prozent zu verzeichnen war.

"Die starke Phenolreduktion der anfälligen Sorten führte zu einer vollständigen Verringerung der antimykotischen Aktivität“, schrieben sie. ​"Interessanterweise verringerte der geringere Phenolabbau der resistenten Sorten nicht die hemmende Wirkung der Sporenkeimung.“

Juan Moral, der die Forschung beaufsichtigte, sagte, die Studie würde politischen Entscheidungsträgern und Landwirten helfen, neue Sorten für den Anbau auszuwählen und Forscher darüber zu informieren, welche Sorten für resistentere Hybriden gekreuzt werden sollten.

"Wenn wir wissen, wie sich die Phenolkaskaden [Veränderungen der Phenolverbindungen] in den verschiedenen Sorten verhalten, können wir anhand wissenschaftlicher Kriterien besser die Eltern auswählen, die verwendet werden sollten, damit die folgenden Generationen von Olivenbäumen gegen diese Krankheit resistent sind.“ er schloss.

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