शोधकर्ताओं ने दक्षिणी इटली के प्राचीन जैतून के पेड़ों में छिपी आनुवंशिक विविधता का पता लगाया।

शोधकर्ताओं की एक टीम ने दक्षिणी इटली के कैलाब्रिया और बासिलिकाटा में नमूना के रूप में लिए गए प्राचीन और भव्य जैतून के पेड़ों में अपेक्षा से अधिक आनुवंशिक विविधता पाई।

Frontiers in Plant Science में प्रकाशित इस अध्ययन ने दोनों क्षेत्रों के 347 जैतून के पेड़ों का विश्लेषण किया, जिनमें 172 ऐतिहासिक नमूने शामिल थे, जिनमें से कुछ सदियों से जीवित हैं।

हमारे पास असाधारण क्षमता है, लेकिन इसका अधिकांश हिस्सा अब भी अनअन्वेषित है। – थॉमस वट्रानो, कृषि विज्ञानी और अध्ययन के सह-लेखक

शोधकर्ताओं ने 114 विशिष्ट आनुवंशिक प्रोफाइल की पहचान की जो उनके द्वारा उपयोग किए गए संदर्भ डेटाबेस में किसी भी किस्म से मेल नहीं खाते थे, जिससे जैतून की जैव विविधता का एक पहले से अज्ञात भंडार उजागर हुआ।

सीमित सर्वेक्षण में पहले से अज्ञात आनुवंशिक प्रोफाइल की उच्च संख्या पाए जाने को देखते हुए, शोधकर्ताओं का मानना है कि व्यापक नमूनाकरण से और भी अधिक विविधता का पता चल सकता है।

"हमें एक समृद्ध जैव विविधता मिलने की उम्मीद थी, लेकिन इतनी बड़ी संख्या में नहीं। यह प्रभावशाली और अत्यधिक दिलचस्प है, यह एक आनुवंशिक क्षमता है जो आज जैतून क्षेत्र के सामने आने वाली कुछ चुनौतियों के समाधान भी रख सकती है," अध्ययन के कृषि विज्ञानी और सह-लेखक थॉमस वेट्रानो ने ऑलिव ऑयल टाइम्स को बताया।

वात्राना, जो लगभग 15 वर्षों से कैलाब्रिया की काफी हद तक अज्ञात जैतून जैव विविधता की जांच कर रहे हैं, ने कहा कि जलवायु परिवर्तन, उत्पादकता की चुनौतियों और उभरते रोगजनकों ने इस आनुवंशिक विरासत की पहचान और अध्ययन को तेजी से आवश्यक बना दिया है।

वट्रानो ने कहा, "मेरा दृढ़ विश्वास है कि जैव विविधता हमें बचा सकती है।" "कैलाब्रिया में ज़ायलेला के आगमन के साथ, मैं इस बात पर और भी अधिक आश्वस्त हूं। यहां मौजूद सभी जैव विविधता के साथ, मेरा मानना है कि कहीं न कहीं ऐसा कोई पदार्थ अवश्य होगा जो प्रतिरोध या अन्य उपयोगी विशेषताएं दिखा सके।"

वैज्ञानिकों ने पेड़ों की आनुवंशिक प्रोफाइल की पहचान करने, उनकी मातृ वंशानुक्रम का पता लगाने और उनकी प्रजनन अनुकूलता निर्धारित करने के लिए विभिन्न आणविक मार्करों का उपयोग किया।

छत्र और मूल-भूमि (रूटस्टॉक) की आनुवंशिक संरचना की तुलना करके, उन्होंने सदियों पुरानी कलम और चयन प्रथाओं के सबूत भी खोज निकाले।

वात्राना ने कहा, "परियोजना के दौरान मैं उत्तरी भाग से लेकर सबसे दक्षिणी भाग तक कैलाब्रिया भर में यात्रा की, और मैं कहूंगा कि मैंने शायद वहाँ मौजूद चीज़ों का 30 प्रतिशत ही एकत्र किया है।" "तो आप अंदाज़ा लगा सकते हैं कि अभी और भी बहुत कुछ खोजा जाना बाकी है।"

नए पहचाने गए आनुवंशिक प्रोफाइल का हवाला देते हुए, वट्रानो ने इस बात पर जोर दिया कि एक अज्ञात जीनोटाइप को स्वचालित रूप से एक नई किस्म के रूप में वर्णित नहीं किया जाना चाहिए।

उन्होंने कहा, "जब हम कहते हैं कि एक जीनोटाइप सूचीबद्ध नहीं है या पहले से अज्ञात है, तो इसका मतलब है कि इसकी आनुवंशिक प्रोफ़ाइल अंतर्राष्ट्रीय संदर्भ डेटाबेस से मेल नहीं खाती है।" "यह एक नया व्यक्ति (वृक्ष) हो सकता है, यह एक ओलेस्टर (जंगली जैतून) हो सकता है, या यह एक ऐसा पौधा हो सकता है जो समय के साथ एक स्थानीय आबादी के लिए महत्वपूर्ण हो गया, जिसका उपयोग लोगों ने उसकी उत्पत्ति को जाने बिना जैतून के तेल के लिए किया होगा।"

आनुवंशिक विश्लेषण ने इस क्षेत्र में जैतून की खेती के इतिहास में भी नए विवरण जोड़े।

वात्रानो ने कैलाब्रिया के कोज़ेंज़ा क्षेत्र में स्थित एक अर्बेरेशे समुदाय, सांता सोफिया डी'एपिरो में एकत्र किए गए नमूनों की ओर इशारा किया, जहाँ स्थानीय आबादी पीढ़ियों से जैतून की खेती करती आ रही है।

उन्होंने 14वीं और 15वीं शताब्दी में बाल्कन से दक्षिणी इटली में हुई आबादी के प्रवासन का हवाला देते हुए कहा, "कौन जाने कि इनमें से किसी एक पौधे को सदियों पहले अर्बेरेश समुदाय वहां ले आया हो।" "ऐसे पौधे हैं जिनका उपयोग स्थानीय लोग अभी भी जैतून का तेल बनाने के लिए करते हैं, लेकिन जिनकी उत्पत्ति के बारे में हमें बस पता नहीं है।"

अध्ययन ने ऐतिहासिक कलम प्रत्यारोपण प्रथाओं के अनुरूप आनुवंशिक साक्ष्य भी प्रदान किए और दिखाया कि छिपी हुई विविधता पेड़ों के दिखाई देने वाले, उत्पादक हिस्सों तक ही सीमित नहीं है।

शोधकर्ताओं ने 34 ऐसे मामले पाए जिनमें छत्र और मूल-कलम के आनुवंशिक प्रोफ़ाइल अलग थे। उन्होंने मूल-कलमों में विशेष रूप से 35 अज्ञात जीनोटाइप भी पाए, जिससे यह पता चलता है कि प्राचीन जैतून के पेड़ उस आनुवंशिक सामग्री को संरक्षित कर सकते हैं जो अब उनके ऊपर उगने वाले संकरों में मौजूद नहीं है।

शोधकर्ताओं ने क्लोरोप्लास्ट में मौजूद डीएनए का विश्लेषण करके पेड़ों की मातृ आनुवंशिक वंशावली का पता लगाया, जो ऐसी कोशिकीय संरचनाएं हैं जिनकी आनुवंशिक सामग्री का उपयोग मातृ विरासत को ट्रैक करने के लिए किया जा सकता है। इसने उन्हें दो प्रमुख वंशों, जिन्हें E1 और E2 के रूप में जाना जाता है, के बीच अंतर करने में सक्षम बनाया।

संस्कृता छत्रछायाएँ मुख्य रूप से E1 वंश की थीं, जो पूर्वी भूमध्यसागर से जुड़ी हैं और संवर्धित जैतून के बीच व्यापक रूप से प्रचलित हैं। हालाँकि, कई मूलकांडों ने E2 वंश को संरक्षित रखा, जो स्वदेशी मध्य-पश्चिमी भूमध्यसागरीय जैतून आबादियों से जुड़ा है।

शोधकर्ताओं के अनुसार, यह विभाजन इस बात के अनुरूप है कि कैसे किसानों की पीढ़ियों ने स्थानीय परिस्थितियों के अनुकूल पहले से मौजूद स्थानीय जंगली जैतून के पेड़ों पर चुनी हुई संवर्धित किस्मों का कलम किया।

सबसे असामान्य निष्कर्षों में से तीन कैलाब्रियन पेड़ थे, जिनमें संभावित पॉलीप्लोइडీ का प्रमाण मिला।

जैतून के पेड़ सामान्यतः डायप्लॉइड होते हैं, जिसका अर्थ है कि उनकी कोशिकाओं में गुणसूत्रों के दो सेट होते हैं, जो प्रत्येक माता-पिता से विरासत में मिले होते हैं। इसके विपरीत, एक पॉलीप्लॉइड पौधा गुणसूत्रों के अतिरिक्त सेट लेता है।

शोधकर्ताओं ने इस खोज को "संभावित पॉलीप्लोइडी" के रूप में सावधानीपूर्वक वर्णित किया क्योंकि उन्होंने सीधे पेड़ों के गुणसूत्रों की गिनती नहीं की थी।

इसके बजाय, संकेत उनके आनुवंशिक प्रोफाइल से आया। जबकि एक डायप्लॉइड पौधा सामान्यतः प्रत्येक मार्कर पर दो से अधिक एलिल, या एक ही डीएनए क्षेत्र के विभिन्न संस्करण, नहीं दिखाता है, तीनों पेड़ों ने जांचे गए 10 में से आठ मार्करों पर दो से अधिक दिखाए।

प्रयोगशाला त्रुटि को खारिज करने के लिए, शोधकर्ताओं ने तीन बार डीएनए निकाला और एम्पलीफिकेशन और आनुवंशिक विश्लेषक को डुप्लिकेट में चलाया, और लगातार एक ही पैटर्न प्राप्त किया।

उन्होंने यह भी पाया कि कैनोपी (शाखाओं का समूह) और रूटस्टॉक (जड़-प्रणाली) के आनुवंशिक प्रोफाइल एक जैसे थे, जिससे यह पता चलता है कि पेड़ अपनी ही जड़ों पर उगे थे, न कि आनुवंशिक रूप से अलग रूटस्टॉक पर कलम किए गए थे।

यदि इसकी पुष्टि हो जाती है, तो यह खोज असामान्य होगी क्योंकि उगाई जाने वाली जैतून को आम तौर पर एक डायप्लॉइड प्रजाति माना जाता है, जबकि पॉलीप्लॉयडी के स्थापित मामले मुख्य रूप से अन्य, भौगोलिक रूप से अलग-थलग जैतून की उप-प्रजातियों में रिपोर्ट किए गए हैं।

शोधकर्ताओं ने नमूना के रूप में लिए गए पेड़ों के प्रजनन अनुकूलता समूह का भी निर्धारण किया।

जैतून के पेड़ों में डायलैलेक सेल्फ-इनकम्पैटिबिलिटी नामक एक प्रजनन तंत्र होता है, जो उन्हें दो अनुकूलता समूहों, G1 और G2 में विभाजित करता है। एक ही समूह से संबंधित पेड़ प्रजनन के लिए असंगत होते हैं: G1 पेड़ का पराग सामान्यतः दूसरे G1 पेड़ का निषेचन नहीं कर सकता, ठीक उसी तरह जैसे एक G2 पेड़ सामान्यतः दूसरे G2 पेड़ का निषेचन नहीं कर सकता। इसके बजाय, सफल निषेचन विपरीत समूहों से संबंधित पेड़ों के बीच होता है।

एक आनुवंशिक मार्कर का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने दोनों क्षेत्रों के बीच एक स्पष्ट अंतर पाया। बासिलिकाटा में, G1 पूरी तरह से वर्चस्ववादी था, जिसमें 185 पेड़ G1 में और 64 पेड़ G2 में रखे गए थे। कैलाब्रिया में, यह पैटर्न उलट गया, जिसमें 62 पेड़ G2 में और 36 पेड़ G1 में थे।

स्थानीय जैतून की आबादी कैसे विकसित हुई, यह समझने से परे इस खोज के व्यावहारिक निहितार्थ हैं।

जैतून की किस्म के प्रजनन अनुकूलता समूह को जानना उत्पादकों को यह सुनिश्चित करने में मदद कर सकता है कि बाग में उपयुक्त परागणकर्ता मौजूद हैं और खराब फल सेटिंग के जोखिम को कम कर सकता है। यही जानकारी प्रजनन कार्यक्रमों के माध्यम से नई किस्में विकसित करते समय शोधकर्ताओं को अनुकूल माता-पिता का चयन करने में मदद कर सकती है।

व्यापक आनुवंशिक विश्लेषण से यह भी पता चला कि दक्षिणी इतालवी जैतून की आबादी अलग-थलग नहीं थी। स्थानीय सामग्री में अन्य भूमध्यसागरीय आबादियों, विशेष रूप से ग्रीस और अल्जीरिया की आबादियों के साथ आनुवंशिक समानताएं थीं, यह एक ऐसा पैटर्न है जो भूमध्यसागर के पार पौधों की सामग्री के आवागमन और आदान-प्रदान के लंबे इतिहास के अनुरूप है।

वत्रानो ने कहा, "जांच करने के लिए बहुत कुछ है।" "हमें प्राचीन ओलेस्टर, ग्रीक किस्मों से जुड़े रूटस्टॉक और पूर्वी भूमध्यसागर से जुड़े पदार्थ मिले। यह सब जैतून के domestication की लंबी प्रक्रिया और पूर्व से पश्चिम तक पौधों के पदार्थ की आवाजाही को फिर से बनाने में मदद करता है।"

वट्रानो के लिए, इस विविधता की पहचान करना कृषि इतिहास को फिर से बनाने से भी आगे जाता है।

वत्रानो ने कहा, "जलवायु परिवर्तन जरूरी नहीं कि जैतून के पेड़ के अस्तित्व के लिए खतरा हो। यह पौधा अत्यधिक सूखे में भी बच सकता है, लेकिन यह अपने फल गिरा सकता है, और फिर हमारी कोई उत्पादन नहीं होगी। हमें जो बचाना है वह कृषि उत्पादन है।"

उन्होंने आगे कहा, "हमारे पास असाधारण क्षमता है, लेकिन इसका अधिकांश हिस्सा अभी भी अनजाना है।" "ऐसी किस्में हो सकती हैं जो उच्च-घनत्व प्रणालियों के लिए अधिक उपयुक्त हों, उपयोगी वृद्धि की आदतों वाली किस्में, या ऐसी सामग्री जो क्लोनल रूटस्टॉक विकसित करने के लिए उपयोग की जा सकती है। हमारे पास बहुत अधिक जैव विविधता है, लेकिन हम अभी भी इसके बारे में बहुत कम जानते हैं।"

वत्रानो ने कहा, अगला कदम आनुवंशिक विशेषता निर्धारण के साथ काम को समाप्त होने देने के बजाय सर्वेक्षण में पहचानी गई सामग्री को संरक्षित और मूल्यांकन करना होना चाहिए।

उन्होंने कहा, "हमें एक जर्मप्लाज्म फील्ड कलेक्शन स्थापित करना चाहिए, इन पौधों का प्रसार करना चाहिए और उन पर काम शुरू करना चाहिए।" "समुद्र के पास ऐसे पौधे उगते हैं जो अत्यधिक लवण तनाव को सहन करते प्रतीत होते हैं, प्राचीन ओलिस्टर जो बौने रोपणी के रूप में क्षमता रख सकते हैं, और अन्य सामग्री है जिसका अध्ययन किया जाना चाहिए। यह काम यहीं नहीं रुकना चाहिए।"

वात्राना ने कहा कि उन्हें चिंता है कि शोध में पहचानी गई कुछ आनुवंशिक सामग्री, उसके कृषि मूल्य को ठीक से समझे जाने से पहले ही गायब हो सकती है।

उन्होंने कहा, "यह मेरा डर है। हमने इस सारी सामग्री की पहचान कर ली है, लेकिन अब इसे संरक्षित करने और अध्ययन करने की आवश्यकता है। अभी भी बहुत काम बाकी है।"