Η Ιταλία δημιουργεί σημαντική τράπεζα γενετικού υλικού ελιάς για τη διαφύλαξη της παγκόσμιας βιοποικιλότητας

Το Ινστιτούτο Βιοεπιστημών και Βιοπόρων (CNR-IBBR) της Περούτζια έχει δημιουργήσει στο Γκούμπιο της Ούμπρια μία από τις μεγαλύτερες τράπεζες γενετικού υλικού ελιάς στον κόσμο.

Βασιζόμενη στην εκτεταμένη εμπειρογνωμοσύνη του ερευνητικού κέντρου στον τομέα της γονιδιωματικής, η νέα υποδομή στοχεύει στη διατήρηση της παγκόσμιας βιοποικιλότητας της ελιάς, υποστηρίζοντας παράλληλα την επιστημονική καινοτομία και τη μακροπρόθεσμη ανθεκτικότητα.

Η «βασίλισσα» των συνώνυμων στον κόσμο είναι η ποικιλία «Frantoio», για την οποία έχουμε εντοπίσει πάνω από 20 συνώνυμα στην Ιταλία και αρκετά άλλα στο εξωτερικό.– Ρομπέρτο Μαριότι, τεχνικός συντονιστής, Domus Olear∑

Η συλλογή, που ονομάζεται Domus Olear∑ και έχει καταχωριστεί στον Οργανισμό Τροφίμων και Γεωργίας των Ηνωμένων Εθνών με τον κωδικό INSTCODE: ITA481, δημιουργήθηκε μετά από εκτενή μοριακό χαρακτηρισμό, χρησιμοποιώντας μια μοναδική διεθνή βάση δεδομένων με περισσότερους από 10.000 γονότυπους ελιάς από ελαιοπαραγωγές χώρες σε όλο τον κόσμο.

Οι ερευνητές εντόπισαν περισσότερους από 3.000 μοναδικούς γονότυπους από 32 χώρες. Από αυτούς, 454 γενετικά διακριτές ποικιλίες που αντιπροσωπεύουν 27 χώρες έχουν μέχρι στιγμής φυτευτεί μέσω εμβολιασμού.

Σε αυτές προστέθηκαν περισσότεροι από 400 γενότυποι και υποείδη άγριας ελιάς από υπάρχουσες συλλογές και σπόρους που διατηρούνται σε θερμοκήπια και αποθετήρια του CNR, ανεβάζοντας τον συνολικό αριθμό των γενετικά μοναδικών δειγμάτων σε περισσότερα από 800.

Το κεφαλαίο ελληνικό γράμμα σίγμα (∑), που χρησιμοποιείται στα μαθηματικά για να υποδηλώσει το άθροισμα, συμβολίζει τη φιλοδοξία της συλλογής να αντιπροσωπεύει το άθροισμα των δειγμάτων ελιάς παγκοσμίως.

Η συλλογή, που εκτείνεται σε περίπου 10 εκτάρια, βρίσκεται στην περιοχή Μοντελοβέσκο του Γκούμπιο, στο αγρόκτημα Ντι Μούρρο, το οποίο παρέχει τη διαχείριση της λειτουργίας χωρίς κόστος και διασφαλίζει τη συμμόρφωση με τα πρωτόκολλα του CNR-IBBR.

«Μέσα από σημαντικά ερευνητικά προγράμματα που διεξήχθησαν τα τελευταία τέσσερα χρόνια στα εργαστήριά μας του CNR-IBBR, αναλύσαμε πάνω από 10.000 δείγματα DNA χρησιμοποιώντας ένα τυποποιημένο σύνολο μοριακών δεικτών», δήλωσε η επιστημονική συντονίστρια Σοράγια Μουσάβι στην Olive Oil Times.

«Καταφέραμε να διακρίνουμε περίπου 3.000 μοναδικά γενετικά προφίλ, τα οποία, βάσει των σημερινών γνώσεών μας, αντιπροσωπεύουν τα είδη ελαιόδεντρων που υπάρχουν σήμερα σε όλο τον κόσμο», πρόσθεσε.

«Χρησιμοποιούμε σκόπιμα τον όρο “δείγμα”, παράλληλα με τον όρο “ποικιλία”, καθώς αυτή η έννοια καλύπτει ολόκληρο το φάσμα των γενετικών πόρων», δήλωσε η Μουσάβι. «Περιλαμβάνει όχι μόνο καλλιεργούμενες και καταχωρημένες ποικιλίες, αλλά και μνημειώδη και μοναδικά δείγματα, όπως οι «πατριάρχες» της Κρήτης, τα ιστορικά δέντρα της Μάλτας, οι επικονιαστές της Αλγερίας και τα αιωνόβια υποκείμενα της Ανατολικής Μεσογείου και της Δυτικής Ασίας».

Ο Μουσάβι ανέφερε ότι οι άγριες ελιές (Olea europaea subsp. europaea var. sylvestris) αποτελούν έναν ανεκτίμητο γενετικό πόρο εντός της τράπεζας γενετικού υλικού. Αν και εξακολουθούν να υπάρχουν σε απομονωμένους πληθυσμούς σε διάφορες περιοχές, απειλούνται όλο και περισσότερο από την ανθρώπινη παρέμβαση στους φυσικούς τους οικοτόπους.

Η συλλογή περιλαμβάνει επίσης πέντε υποείδη της Olea europaea: το guanchica από τις Καναρίους Νήσους, το cerasiformis από την Πορτογαλία, ιδίως τη Μαδέρα, το maroccana από το Μαρόκο, το laperrinei από τις οροσειρές της Σαχάρας και το cuspidata, η περιοχή εξάπλωσής του οποίου εκτείνεται στην Ανατολική Αφρική, την Αραβική Χερσόνησο, το Ιράν, το Πακιστάν και την Κίνα.

Οι τρέχουσες φυλογενετικές έρευνες υποδεικνύουν ότι το cuspidata ενδέχεται να είναι ο πρόγονος των άλλων υποειδών, συμπεριλαμβανομένων των καλλιεργούμενων μορφών.

«Τα δείγματα που έχουν φυτευτεί στη συλλογή του Domus Olear∑ είναι το αποτέλεσμα πάνω από σαράντα ετών εργασίας αφιερωμένης στην προμήθεια, τη διατήρηση και τον χαρακτηρισμό του γενετικού υλικού, η οποία διεξήχθη από τα ινστιτούτα του CNR, συχνά μέσω ιστορικών προγραμμάτων διεθνούς συνεργασίας», δήλωσε ο Μουσάβι.

«Η συγκέντρωση και των 3.000 μοναδικών γονότυπων σε μία μόνο φυτεία θα αποτελούσε ένα εξαιρετικό επίτευγμα, αλλά θα ήταν πολύπλοκη υπόθεση από λειτουργική και φυτοϋγειονομική άποψη, καθώς σήμερα το κανονιστικό πλαίσιο που διέπει τη διασυνοριακή διακίνηση φυτικού υλικού είναι, δικαίως, πολύ πιο αυστηρό από ό,τι στο παρελθόν», πρόσθεσε.

«Τα πρωτόκολλα βιοασφάλειας και οι προληπτικές καραντίνες είναι απαραίτητα για την πρόληψη της εξάπλωσης παθογόνων, αλλά μπορούν να δυσχεράνουν τον πολλαπλασιασμό και την εγκατάσταση δειγμάτων από περιοχές εκτός Ευρώπης», δήλωσε η Μουσάβι. «Παρ’ όλα αυτά, χάρη σε επίσημες συμφωνίες με εθνικούς και διεθνείς φορείς και με την υποστήριξη εξειδικευμένων φορέων φυτωρίων, καταφέραμε να εγκαταστήσουμε έναν αξιοσημείωτο αριθμό γενετικά διακριτών ποικιλιών».

Στο πλαίσιο του έργου Omibreed, ερευνητές και τεχνικοί επικύρωσαν κάθε φυτό αναλύοντας τη γενετική κληρονομιά των συλλογών του CNR και των πειραματικών αγρών, ιδίως της συλλογής που διαχειρίζεται το CNR-IBE στο πειραματικό αγρόκτημα της Santa Paolina στη Follonica.

Οι ερευνητές ανέλυσαν επίσης εκατοντάδες δείγματα από τον τομέα των φυτωρίων.

Με την υποστήριξη εθνικών και ευρωπαϊκών προγραμμάτων, όπως τα REACH-XY και Bexyl, καθώς και δεκάδων συνεργασιών με δημόσιους και ιδιωτικούς φορείς, οι ερευνητές δήλωσαν ότι η τράπεζα θα λειτουργήσει ως υπαίθριο εργαστήριο.

«Μια συχνή ερώτηση μεταξύ των φορέων του κλάδου και των ενθουσιωδών είναι πόσες ποικιλίες ελαιόδεντρων υπάρχουν στον κόσμο ή σε μια συγκεκριμένη χώρα, ένα θέμα που συχνά οδηγούσε σε αποσπασματικές ή αντιφατικές απαντήσεις», δήλωσε ο τεχνικός συντονιστής Roberto Mariotti.

«Σήμερα, η μοριακή γενετική μας παρέχει επιτέλους τα αντικειμενικά εργαλεία για να αποσαφηνίσουμε και να διακρίνουμε κατηγορηματικά τις μοναδικές ποικιλίες από τα συνώνυμα και τα ομώνυμα», πρόσθεσε.

Ο Μαριότι εξήγησε ότι μια ποικιλία θεωρείται γενετικά μοναδική όταν επίσημοι, διεθνώς επικυρωμένοι μοριακοί δείκτες αποδεικνύουν ότι το γενετικό της προφίλ διαφέρει από κάθε άλλο γνωστό προφίλ. Σε πολλές περιπτώσεις, η ανάλυση DNA αποκαλύπτει ότι ποικιλίες που είναι γνωστές τοπικά με διαφορετικά ονόματα μοιράζονται την ίδια γενετική ταυτότητα.

«Η παγκόσμια “βασίλισσα” των συνώνυμων είναι η ποικιλία Frantoio, για την οποία έχουμε εντοπίσει πάνω από 20 συνώνυμα στην Ιταλία και αρκετά άλλα στο εξωτερικό», ανέφερε ο Μαριότι.

«Αντίθετα, πολλά ελαιόδεντρα μοιράζονται το ίδιο όνομα, το οποίο συχνά προέρχεται από μορφολογικά ή παραδοσιακά χαρακτηριστικά, όπως τα Rosciola, Tonda, Dolce, Ogliarola, Olivastro, Mission, Chemlali, Abou και Baladi, ωστόσο οι αλληλουχίες DNA τους διαφέρουν εντελώς», πρόσθεσε. «Με αυτή την εργασία, καταφέραμε να εντοπίσουμε και να αποσαφηνίσουμε όλες αυτές τις περιπτώσεις».

Η συλλογή περιλαμβάνει σήμερα 316 γενετικά μοναδικές ποικιλίες από την Ιταλία, η οποία, σύμφωνα με τους ερευνητές, διαθέτει τη μεγαλύτερη γνωστή γενετική ποικιλομορφία ελιάς στον κόσμο.

Το Domus Olear∑ επιτρέπει στους ερευνητές να παρατηρούν πώς συμπεριφέρονται οι διάφορες ποικιλίες ελιάς υπό τις ίδιες περιβαλλοντικές συνθήκες, βελτιώνοντας την κατανόηση των αντιδράσεών τους σε βιοτικές και αβιοτικές πιέσεις.

Λειτουργεί επίσης ως γενετικά ασφαλής πυρήνας πολλαπλασιασμού για μελλοντικές μελέτες που αφορούν τη βελτίωση των ποικιλιών, την επεξεργασία του γονιδιώματος και τα παγκόσμια προγράμματα ενίσχυσης του γενετικού υλικού της ελιάς.

Κάθε ποικιλία φυτεύεται σε τρεις τυχαία επιλεγμένες επαναλήψεις, κατανεμημένες σε τρία ξεχωριστά πειραματικά τμήματα, σύμφωνα με στατιστικά κριτήρια που έχουν καθοριστεί για ερευνητικούς σκοπούς.

«Το πρώτο τετράγωνο εξυπηρετεί επίσης εκπαιδευτικούς και επιδεικτικούς σκοπούς, και είναι οργανωμένο αλφαβητικά ανά χώρα ή περιοχή», είπε ο Μαριότι.

«Ένας χώρος είναι αφιερωμένος στις άγριες ελιές, ενώ ένα ξεχωριστό στοιχείο της συλλογής είναι η Αγορά, ένας κυκλικός χώρος που φιλοξενεί 12 “ειδικές” προσθήκες που ανήκουν στο υποείδος Olea europaea, καθώς και αρκετά εξαιρετικά δείγματα που θα αποκαλυφθούν κατά τη διάρκεια των εγκαινίων στις 18 Σεπτεμβρίου», πρόσθεσε.

Ο αριθμός των χωρών που εκπροσωπούνται στη συλλογή ενδέχεται να αυξηθεί, καθώς ο χώρος «Coming Next» έχει δημιουργηθεί για να φιλοξενήσει νέες ποικιλίες και δείγματα.

Ο χώρος αυτός θα φιλοξενεί φυτικό υλικό που θα υποβάλλεται από δημόσιους και ιδιωτικούς εταίρους από όλο τον κόσμο, το οποίο θα πολλαπλασιάζεται σύμφωνα με αυστηρούς φυτοϋγειονομικούς κανονισμούς και θα πιστοποιείται γενετικά πριν από την τελική φύτευση.

Η ερευνητική ομάδα του CNR-IBBR έχει επίσης αναπτύξει ένα πρόγραμμα γύρω από την τράπεζα γενετικού υλικού που συνδυάζει την επιστημονική διάδοση και τη μεταφορά τεχνολογίας για την υποστήριξη των αγρονομικών πρακτικών στην ελαιοκαλλιέργεια.

Θα προσφέρονται εκπαιδευτικά προγράμματα σε σχολεία, πανεπιστήμια και επαγγελματίες του κλάδου, με έμφαση στη διατήρηση της γενετικής ποικιλομορφίας, την εξέλιξη του είδους και την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή.

Οι εκπαιδευτικοί και πολυμεσικοί πόροι θα λειτουργήσουν ως ψηφιακή γέφυρα μεταξύ της συλλογής και των ερευνητικών εργαστηρίων, αναδεικνύοντας φαινοτυπικά, ποιοτικά και ποσοτικά δεδομένα, καθώς και πληροφορίες σχετικά με μεμονωμένα δείγματα που παρέχονται από την ερευνητική ομάδα και τους εταίρους της.

Δραστηριότητες επίδειξης και υπαίθρια εργαστήρια θα παρουσιάσουν τα φυτικά χαρακτηριστικά και τις διαφορές μεταξύ των άγριων υποειδών, των ιστορικών πατριαρχών και των σύγχρονων εμπορικών ποικιλιών.

Η συλλογή θα υποστηρίξει επίσης πολιτιστικά προγράμματα και πρωτοβουλίες ελαιοτουρισμού.

«Η επιστημονική συλλογή Domus Olear∑ που δημιουργήθηκε στο αγρόκτημα Di Murro σχεδιάστηκε με έναν ανοιχτό σκοπό: όχι ως κατάλογος που προορίζεται αποκλειστικά για ειδικούς, αλλά ως μια ζωντανή υποδομή προσβάσιμη σε μελετητές, φοιτητές όλων των επιπέδων, καλλιεργητές από όλο τον κόσμο και ενθουσιώδεις που επιθυμούν να ανακαλύψουν αυτή τη σημαντική πηγή βιοποικιλότητας», δήλωσε ο διευθυντής του αγροκτήματος, Silvano Di Murro.

«Ειδικότερα, θα αναπτύξουμε ένα εκπαιδευτικό πρόγραμμα για να μετατρέψουμε την επίσκεψη σε έναν ελαιώνα σε μια πραγματικά βιωματική εμπειρία, όπου ένας περίπατος ανάμεσα στις σειρές θα γίνεται ένα ταξίδι στη βιοποικιλότητα της ελιάς, αποκαλύπτοντας τις μικρές και μεγάλες διαφορές μεταξύ της μιας ποικιλίας και της άλλης», πρόσθεσε.

Το γενετικό υλικό της συλλογής είναι πλέον διαθέσιμο για ανταλλαγή με σημαντικές συλλογές γενετικού υλικού παγκοσμίως, συμπεριλαμβανομένου του πειραματικού αγροκτήματος CNR-IBE Santa Paolina· τις εγκαταστάσεις του CNR-IBBR και του CNR-ISAFOM στο Λουγκνάνο ιν Τεβερίνα και στην Ασίζη· τις συλλογές του CREA OFA στην Ιταλία· τις Παγκόσμιες Τράπεζες Γενετικού Υλικού Ελιάς στην Κόρδοβα της Ισπανίας, στο Μαρακές του Μαρόκου και στη Σμύρνη της Τουρκίας· καθώς και άλλες συλλογές που διαχειρίζεται το Διεθνές Συμβούλιο Ελιάς.

Οι ερευνητές δήλωσαν ότι η συλλογή αποτελεί επίσης στρατηγικό πλεονέκτημα για τη διεθνή συνεργασία και την επισιτιστική ασφάλεια, ενισχύοντας περαιτέρω τον ρόλο της Ούμπριας και της Ιταλίας στη διατήρηση των γενετικών πόρων της ελιάς.

Ένας άλλος στόχος είναι να διασφαλιστεί ότι οι επιστημονικές εξελίξεις θα μετατραπούν σε οικονομικά οφέλη για τους καλλιεργητές και τον ευρύτερο τομέα της ελαιοκαλλιέργειας.

Η ομάδα εργασίας ανέφερε ότι η ταυτοποίηση ανθεκτικών και προσαρμοστικών γονότυπων θα μπορούσε να ενισχύσει τη βιωσιμότητα της εφοδιαστικής αλυσίδας και να προστατεύσει τα εισοδήματα των παραγωγών εν μέσω μεταβαλλόμενων κλιματικών συνθηκών. Η έρευνα σχετικά με τους δευτερογενείς μεταβολίτες θα μπορούσε επίσης να υποστηρίξει την ανάπτυξη ελιών και ελαιολάδων υψηλότερης ποιότητας με μεγαλύτερη εμπορική αξία.

«Θα θέλαμε να ολοκληρώσουμε εκφράζοντας τις ειλικρινείς και θερμές ευχαριστίες μας προς όλο το προσωπικό του εργαστηρίου και τους τεχνικούς πεδίου», δήλωσαν οι Mousavi, Mariotti και Di Murro.

«Η δημιουργία αυτής της παγκόσμιας συλλογής αποτελεί το απτό αποτέλεσμα μιας εξαιρετικής συνέργειας, όπου η αυστηρότητα της επιστημονικής ανάλυσης και η αφοσίωση στη φροντίδα της γης έχουν ενωθεί», πρόσθεσαν. «Χωρίς το πάθος, την εμπειρογνωμοσύνη και την καθημερινή αφοσίωση καθενός από αυτούς, ένα τόσο πολύτιμο επιστημονικό και αγρονομικό επίτευγμα για την προστασία της βιοποικιλότητας δεν θα ήταν δυνατό.»