Araştırmacılar Genetik Erozyonu Tersine Çevirmek, Dirençli Zeytin Çeşitleri Üretmek İçin Çalışıyor

Sürdürülebilir kalkınma ve iklim değişikliği arasındaki bağlantı etrafındaki küresel tartışmanın merkezinde, biyoçeşitlilik daha fazla ilgi uyandırıyor. 

Zeytin biyoçeşitliliği açısından, son yıllarda tarımsal gıda sektöründeki operatörler ve genetik erozyona karşı koymanın yanı sıra daha dayanıklı çeşitler üzerinde çalışma ve yetiştirme konusunda kararlı olan araştırmacılar arasında bir ilgi artışı görüldü.

"zeytin ağacı (Olea europaea alt tür. AvrupaRende Tarımsal Araştırma ve Tarım Ekonomisi Analiz Araştırmaları Konseyi'nin (CREA-OFA) Zeytin, Meyve ve Narenciye Bitkileri Merkezi'nde araştırmacı olan Samanta Zelasco, "), büyük bir genetik çeşitlilik zenginliğine sahip çok eski bir ağaç türüdür" dedi. , Calabria'da.

"Öncelikle şunu açıklığa kavuşturmamız gerekiyor ​'Genetik çeşitlilik', kamusal tartışmalarda genellikle şu ifadelerle değiştirilen bilimsel tanımdır: ​'biyolojik çeşitlilik'” diye ekledi. 

CREA tarafından 2012 yılında Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü'nün Gıda ve Tarım için Bitki Genetik Kaynaklarının Durumuna İlişkin İkinci Raporunda yapılan son resmi hesaplamaya göre, ana zeytinde bulunan zeytin germplazmı ex situ dünyadaki koleksiyonlar en az 2,629 farklı çeşide ulaştı. 

İtalya Tarım Bakanlığı tarafından 734'de güncellenen ulusal meyve bitki çeşitleri sicilinde listelenen 2020 adla İtalya en zengin genetik çeşitliliğe sahiptir.

"İtalya çok sayıda çeşide sahiptir ve zeytin germplazmının bileşimi dünyadaki en büyük ve en çeşitlidir ”dedi Zelasco. ​"Akdeniz'in merkezinde yer alan ülke, bin yılı aşkın bir süredir bitki materyalinin ithalatını ve değişimini destekleyen çeşitli tarihi olaylara ve insan hareketlerine maruz kaldı ve çeşitli mirasını zenginleştirmeye katkıda bulundu.”

Bugün, yeni olduğu iddia edilen genotiplerle ilgili sık raporlar, büyük bir germplazm çeşitliliğine işaret etmektedir. Yine de araştırmacılar, birden fazla eşanlamlılık ve homonim vakası nedeniyle kesin çeşitlerin sayısının kesin olarak tanımlanamayacağı konusunda uyarıyorlar.

"Yakın zamanda, neredeyse tüm genomu kapsayan çok sayıda belirteç kullanarak İtalyan çeşitlerinin derinlemesine bir moleküler araştırmasını gerçekleştirdik” dedi. ​"Çalışmayı henüz tamamlamadık, ancak genetik materyalin muhtemelen iyi bir kısmının, belki de yarısının eşanlamlılık durumlarıyla temsil edildiğini şimdiden söyleyebiliriz.” 

"Aynısı muhtemelen diğer ülkelerde de oluyor” dedi. ​"Yine de İtalya, yerel seçimlerin sonucu olan çok sayıda çeşide sahiptir. Çoğu İtalyan bölgesinde, yaklaşık 30 ila 40 çeşit, ardından yerel düzeyde de geniş bir germplazma bulabiliriz.”

Birkaç satırlık bilimsel kanıt, zeytin ağacının evcilleştirme alanı Akdeniz havzasına yayıldığı Levant'tır (yani bugünkü Kıbrıs, İsrail, Ürdün, Lübnan, Suriye, Filistin ve Türkiye'nin çoğunu içeren Doğu Akdeniz bölgesi). 

Vejetatif çoğaltma çok önemli bir rol oynadı, bu nedenle zeytin germplazmında pek çok eşanlamlı durum bulunabilir - Zelasco, İspanyol çeşidi Gordal Sevillana'nın aynı moleküler profilini gösteren Toskana çeşidi Santa Caterina örneğini sağlar. Bu arada zeytin ağacı yerel olarak farklılaşarak birçok çeşit üretmiştir.

"Eşanlamlılık, yani aynı çeşidin farklı mezhepleri devreye girdiğinde, ticari sorunlar olabilir” dedi. ​"Sofralık zeytin temini ile ilgili hukuki ihtilaflar ve sızma zeytinyağı Korumalı Coğrafi İşaretler (PGI) ve Korumalı Menşe Tanımı (PDO) üretim yönetmeliklerinde öngörülenden farklı coğrafi bölgelerden gelen ürün sayısı giderek artıyor.” 

"Spesifikasyonlarda yer alan çeşitlerin genomlarının yeniden sıralanması, tek çeşitleri net bir şekilde tanımlayabilen ve daha etkili bir genetik sertifikalandırma sistemi sağlayabilen çeşitlere özgü belirteçlerin seçilmesine yardımcı olabilir” diye ekledi.

Araştırmanın sürdürülebilirlik alanındaki çözümleri belirlemeyi amaçladığı mevcut bağlamda, zengin ve çeşitli bir gen havuzu, genetik iyileştirme programları için genlerin çıkarılmasında da faydalı olabilir.

"Yeni ıslah programları yürütmek isteyen araştırmacılar için geniş bir biyoçeşitlilik yararlıdır” dedi. ​"İlk adım, bir çeşidin agronomik düzeydeki davranışını anlamak, DNA'sındaki belirli özellikleri iyileştiren genleri veya daha doğrusu agronomik özelliklerin geliştirilmesinden sorumlu genlerdeki mutasyonları saptamaktır."

Çeşitli çeşitlerin genetik ifadesini gözlemlemek için, davranışlarının tek bir ortamda incelenmesi gerekir, dolayısıyla koleksiyonların önemi.

"Bir çeşidi fenotiplemek ve karakterize etmek yıllar alır, çünkü dikkate almamız gerekir. ​'on-years' ve ​'Zelasco, "Zelasco, zeytin ağacının alternatif taşıma döngüsündeki yıl dışı yıllar ve en az üç veya dört yıl boyunca tekrarlanan sağlam verilere ihtiyacımız var" dedi. 

"Tarımsal özelliklerin çoğu çevre tarafından şartlandırıldığından, çeşit karşılaştırması, ortak çeşitleri içeren koleksiyonlarla tam olarak temsil edilebilecek diğer ortamları da kapsayacak şekilde genişletilmelidir” diye ekledi. ​"Çeşitler arasındaki karşılaştırma tamamlandıktan sonra, hangi genlerin dahil olduğunu ve özelliklerin geliştirilmesinden sorumlu olan mutasyonları takip edebiliriz.”

Şu anda bu tür mutasyonlar, sektördeki en son yenilik olan yardımcı evrim tekniklerinin bir parçası olan genom düzenleme adı verilen yenilikçi genomik teknikte kullanılmaktadır. Genom düzenleme, rastgele hareket eden geleneksel mutajenezden farklı olarak belirli bir bölgede genomun dakik bir modifikasyonundan oluşur.

"İyileşen mutasyonlar istatistiksel bir yaklaşımla tanımlanır ve DNA'yı transfer etmeyiz, ancak dizileri tanımlar ve mutasyonu yeniden üretebilen bir enzimatik komplekse talimat veririz" dedi. 

"Bu, zeytin ağacının genetik çeşitliliğini arttırmanın açık bir örneğidir” dedi. ​"Yani ıslah edilecek çeşidin ıslahını sağlayan özellikleri tespit edip, ıslah edilecek çeşidin genetik geçmişini değiştirmeden çoğaltıyoruz.”

Somut bir örnek vermek gerekirse, Calabria'daki en yaygın çeşit olan Carolea, CREA araştırmacıları tarafından Spilocaea Oleagina, potansiyel olarak önemli bir bitki sağlığı sorunu olan tavus kuşu benek hastalığına neden olur.

"Son zamanlarda, duyarlılığı fenotipledik. Spilocaea Oleaginea Koleksiyonumuzdaki en az 150 çeşit var ve bu nedenle yakında genotipi fenotiple ilişkilendirerek gelişen mutasyonları belirleyebileceğiz” dedi. 

"Bitkinin patojene tepkisinden sorumlu genler de yakın zamanda Palermo Üniversitesi araştırma grubu tarafından belirlendi” dedi. ​"Ardından, önümüzdeki birkaç yıl içinde, genom düzenleme tekniğiyle muhtemelen bu çeşitteki gelişen mutasyonu yeniden üretebileceğiz ve bu nedenle tavus kuşu lekesini tolere eden gelişmiş bir Carolea'ya sahip olacağız."

Bazı hastalıklara karşı daha az duyarlı bitkilerle yapılan bitki sağlığı tedavilerinin azaltılması düşünüldüğünde, yenilikçi genomik teknikler üzerine yapılan araştırmalar daha fazla bitki seçiminin yolunu açmaktadır. yeni iklim senaryoları için uygun.

Son olarak, germplazm çalışması şunları mümkün kılar: çeşitleri yeniden keşfedin bir kenara bırakılmış olan ve mevcut bağlamda yararlı olabilecek özelliklere sahip olan. 

"Oleik asit içeriği çok yüksek olan Toscanina adlı ihmal edilmiş bir Apulian çeşidini örnek verebilirim ve fenolik bileşikler ve ılımlı bir dönüşümle oldukça üretkenken üretime erken giriyor, ”dedi Zelasco. 

"Şimdi bunun için test ediyoruz su stresine tolerans ve biyotik stres" diye ekledi. ​"Bu tür bilgiler, son zamanlarda bilim dünyasının önceliği haline geldiği için hala eksik.”

Bu yazı yazıldığı sırada, CREA'nın Cosenza eyaletinde, Calabria'nın İyonik kıyısında yer alan Mirto Crosia'daki koleksiyonuna dahil edilmeye hazır beş yeni katılım var - genetik olarak karakterize edilmiş, katılımların benzersiz moleküler profilleri var.

"Bunlar hala yayınlanmamış katılımlar, dolayısıyla henüz tanımlanmış bir adı olmayan potansiyel yeni çeşitler” dedi. 

Calabria ve diğer İtalyan bölgelerinde bulunduklarını ve bazılarının, Toskana, Semproniano'daki Fibbianello'nun Olivone anaçlarından biri de dahil olmak üzere, asırlık, anıtsal bitkilerin kök emicilerinden geldiğini belirtti.

"Anıtsal zeytin ağaçları türlerin filogenezini anlamak için ilginç bir çalışma konusu,” dedi Zelasco. ​"Çok kapsamlı bir genomik analiz, türün evcilleştirme aşamasından bugüne kadar nasıl evrimleştiğini anlamamızı sağlıyor.”

"Şu anki eğilim gerçekten de yabani bitki koleksiyonları oluşturmak ve bu türden yeni bir koleksiyon yakın zamanda Hırvatistan'da yaratıldı” diye ekledi. ​"Yabani zeytin malzemesinin, özellikle daha dayanıklı tarımsal özelliklerin belirlenmesi için bir yetiştirme programı için çok yararlı olan yeni genlerin bir deposu olduğunu düşünmeliyiz.