Istraživanje bioraznolikosti maslina ključno je za borbu protiv klimatskih promjena
Identificiranje osobina koje maslinama omogućuju otpor prema ekstremnim vremenskim događajima, naglim promjenama temperature i bolestima omogućit će poljoprivrednicima da u budućnosti sade otpornije sorte maslina.
"Posljednjih godina raste interes za karakterizaciju i katalogizaciju sorti maslina", rekao je Claudio Cantini, voditelj Instituta za bioekonomiju eksperimentalne farmi Santa Paolina Nacionalnog istraživačkog vijeća (IBE-CNR) u Follonici.
"To je dovelo do stvaranja velikih zbirki poput naše, koja uključuje više od 1000 pristupa, koji se ubrajaju u svjetsku banku genetskog materijala masline koju je osnovala Organizacija za hranu i poljoprivredu Ujedinjenih naroda (FAO) uz potporu Međunarodnog vijeća za maslinu", dodao je.
Na temelju preliminarnih nalaza već možemo postaviti hipotezu o idealnom stablu masline.
Eksperimentalna farmica Santa Paolina osnovana je 1966. godine radi očuvanja bioraznolikosti biljaka i domaćin je važnih sortnih zbirki kruške, breskve, mušmula, jabuke i kruške divlje, uz masline. Osim toga, uključuje centar za premultiplikaciju certificiranog sadnog materijala masline i postrojenje za rehabilitaciju stabala masline pogođenih virusnim bolestima.
Vidi također: Istraživači rade na identificiranju sorti maslina najbolje prilagođenih višim temperaturama"Banke sjemenskog materijala su vrlo opsežne, a ipak je svjetsko bogatstvo sorti daleko od toga da bude u potpunosti katalogizirano", rekao je Cantini.
Podsjetio je da vrsta masline – Olea Europaea – ima više od 2000 poznatih sorti, od kojih je oko 540 autohtonih za Italiju, zemlju s najbogatijom bioraznolikošću masline.
"Samo razmislimo o nekoliko manjih sorti, osobito onih nedavno ponovno otkrivenih, koje se još uvijek moraju proučiti i karakterizirati", rekao je Cantini. "Možemo reći da sve veće zanimanje proizvođača, željnih isprobati nove sorte kako bi poboljšali proizvodnju maslinovog ulja, potiče ovo istraživanje."
U ovoj fazi banke genskog fonda, gdje istraživači pohranjuju gene koji odgovaraju različitim karakteristikama sorti maslina, dobivaju ključnu važnost: one mogu pružiti poljoprivrednom sektoru veći izbor biljaka, osobito s obzirom na klimatske promjene.
"Banke genetskog materijala masline, goleme zbirke genetske raznolikosti, postaju temeljni resurs", rekao je Cantini. "Podrazumijeva se da je očuvanje bioraznolikosti u ovom trenutku prioritet, jer je ono temeljno za kvalitetu ekosustava."
"Stoga, što više karakteriziramo našu bogatu bioraznolikost masline, to je više možemo primjereno poboljšati i iskoristiti za suočavanje s novim izazovima koji su pred nama", dodao je.
Istraživanje bioraznolikosti masline može pomoći u pronalaženju novih načina za ublažavanje posljedica i suočavanje s ekstremnim vremenskim događajima, naglim promjenama temperature i stresom od suše, koji se svi događaju sve češće i stvaraju uvjete za razvoj bolesti.
Cantini trenutno nadgleda istraživačku skupinu doktora znanosti koja proučava otpornost sorti masline na ove stresne čimbenike okoliša.
Procjena fotosinteze (Fotografija: Claudio Cantini)
"Baš kao i kod varijacija unutar ljudske vrste, gdje postoje mehanizmi otpornosti kod nekih jedinki i populacija, tako i unutar vrste masline mogu postojati osobine u genomu različitih sorti koje su raznolike i stoga mogu dati različite odgovore kada je biljka pod stresnim uvjetima", rekao je Cantini. "Mogu reći da se, kada se udubimo u svijet sorti maslina, otvara sasvim novi svijet."
Istraživačka skupina sada radi na trima publikacijama o stresu uzrokovanom ultraljubičastim zračenjem.
"Istražujemo otpornost nekih sorti na stres uzrokovan nedostatkom vode", dodao je Cantini. "Već se pojavljuju značajne razlike unutar sorti, jer primjećujemo vrlo različite mehanizme."
Istraživači također razmatraju morfološke karakteristike, uključujući mehanizam prijenosa vode, usredotočujući se na anatomiju nekih sorti koje imaju potpuno različite vodovodne žile po veličini i obliku. Osim anatomskog aspekta, razmatraju i stvaranje nekih tvari.
"Ako pogledamo što se događa unutar tih sorti kada ih izložimo stresu, primjećujemo proizvodnju različitih tvari koje na neki način nastoje suzbiti stres", rekao je Cantini. "Preliminarni rezultati otkrili su nam prisutnost proteina, koji je poznat kod drugih vrsta, ali trenutno nije mnogo proučavan, a koji se čini da predstavlja zgodan element kod masline."
"Usredotočeni smo na ovaj protein kako bismo shvatili može li igrati ključnu ulogu", dodao je. "Prije svega, istražujemo interakciju između ovog proteina i genoma; dakle, djelovanje gena koji se aktivira, te moguće kako bi to moglo biti povezano s drugim karakteristikama biljke, anatomski i u drugim aspektima."
Pretpostavka je da bi se unutar raznolikosti koju predstavljaju brojne sorte masline iz cijelog svijeta mehanizmi otpornosti mogli iskoristiti u budućnosti.
"Naš cilj, kao i svih istraživača, jest identificirati te mehanizme", rekao je Cantini. "Da navedem primjer s dobro poznatom sortom, Leccino je otporan na Xyellu fastidiosu, a također i na hladnoću te na neke bakterije i gljivice, što nas navodi na pomisao da unutar ove sorte mora djelovati jedinstveni mehanizam."
"Zatim smo u naše studije uveli Leccino, zajedno s drugim sortama koje, naprotiv, imaju različitu podložnost, i provjeravamo što se događa unutar tih sorti", dodao je.
Cilj je imati bazu podataka s bogatstvom informacija, putem koje istraživači ne samo da mogu karakterizirati postojeće sorte spremne za upotrebu, već i stvoriti nove.
"Na temelju preliminarnih nalaza već možemo postaviti hipotezu o idealnom stabljik masline", rekao je Cantini.
Mjerenje klorofila i dušika (Fotografija: Claudio Cantini)
Njegova je skupina za svoju studiju ekstrapolirala četiri modelne biljke iz baze podataka Santa Paolina.
"Pokušavamo otkriti što se događa kada ove modelne biljke izlažemo stresu", rekao je. "Dakle, recimo da imamo sortu otpornu na hladnoću i sortu koja nije otporna na hladnoću, koje imaju široke, odnosno uske transportne žile, pri čemu je jedna otporna na Xyellu, a druga nije. Stavimo ih pod stres od suše; primjećujemo da se mehanizam na koji biljke reagiraju na stres iz okoliša potpuno mijenja ovisno o sorti, a to se uočava na staničnoj i genetskoj razini."
"Zatim, na primjer, ako identificiramo protein poput gore spomenutog, pristupamo bazi podataka i provjeravamo razine tog proteina unutar svake sorte", dodala je Cantini. "Ako otkrijemo da je gen aktiviran, provjeravamo koja sorta ima visoku aktivaciju. Ako se to dogodi, to se smatra markerom."
"Možemo imati proteinske, genetske ili fiziološke markere, koji se mogu vidjeti i na sadnicama", nastavio je. "Zatim možemo vršiti križanja, tražiti taj marker u svim potomcima i odabrati samo one koji imaju taj marker, a koji će se uzeti u obzir u naknadnim istraživanjima. Konzistentan broj markera omogućuje nam ili da ponovno otkrijemo stare sorte, koje su poljoprivrednici stoljećima ostavljali po strani, ili da razvijemo nove."
Trenutačno istraživači IBE-a provode genetsko mapiranje 1200 stabljika masline, uključujući sorte i pristupnike, koji su dio zbirke Santa Paolina.
"Vjerujemo da bi, polazeći od detaljnog pregleda zbirki i dalekovidne vizije svih uključenih strana, ova istraživanja mogla dovesti do zanimljivih otkrića za liječenje i prevenciju određenih biljnih patologija u bliskoj budućnosti", zaključio je Cantini.