イタリア、世界の生物多様性を保全するため大規模なオリーブ遺伝資源バンクを設立

ペルージャにある生物科学・生物資源研究所（CNR-IBBR）は、ウンブリア州グッビオに世界最大級のオリーブ遺伝資源バンクを設立した。

ゲノミクス分野における同研究センターの豊富な専門知識を基盤として構築されたこの新しいインフラは、世界的なオリーブの生物多様性を保全すると同時に、科学的イノベーションと長期的なレジリエンスを支援することを目的としています。

「同義語の女王」とも称される品種は「フラントイオ」であり、この品種についてはイタリア国内で20以上の同義語、海外でもさらに数種を特定しています。――ドムス・オレア∑ 技術コーディネーター、ロベルト・マリオッティ

「ドムス・オレア∑」と名付けられ、国連食糧農業機関（FAO）にINSTCODE：ITA481のコードで登録されたこのコレクションは、世界中のオリーブ生産国から集められた1万種以上のオリーブ遺伝子型を収録した独自の国際データベースを用いた、広範な分子特性解析を経て構築された。

研究者らは、32カ国から3,000以上の固有の遺伝子型を同定した。そのうち、27カ国に由来する遺伝的に異なる454の栽培品種が、これまでに接ぎ木によって植え付けられている。

これらに加え、既存のコレクションや温室、CNRの保存庫に保存されていた400以上の野生オリーブの遺伝子型および亜種が加わり、遺伝的に独自のアクセスションの総数は800以上となりました。

数学で和を表す大文字のギリシャ文字シグマ（∑）は、世界中のオリーブアクセスイオンの総体を網羅するというこのコレクションの志を象徴しています。

約10ヘクタールに広がるこのコレクションは、グッビオのモンテロヴェスコ地区にあるディ・ムッロ農場に位置しており、同農場は運営管理を無償で提供するとともに、CNR-IBBRのプロトコルへの準拠を保証している。

「過去4年間にわたり、CNR-IBBRの研究所で実施された主要な研究プロジェクトを通じて、標準化された分子マーカーセットを用いて1万件以上のDNAを分析しました」と、科学コーディネーターのソラヤ・ムサヴィ氏は『Olive Oil Times』に語った。

「約3,000の固有の遺伝子プロファイルを識別することができました。したがって、現在の知見に基づけば、これらは今日世界中に存在するオリーブの系統を表していると言えます」と彼女は付け加えた。

「私たちは『栽培品種』とともに、意図的に『アクセッション』という用語を使用しています。この概念は遺伝資源の全範囲を網羅しているからです」とムサヴィ氏は述べた。 「これには、栽培され登録された品種だけでなく、クレタ島の『パトリアルクス』、マルタの歴史的な木々、アルジェリアの受粉樹、そして東地中海や西アジアの樹齢数世紀に及ぶ台木といった、記念碑的かつ唯一無二の標本も含まれます」

ムサヴィ氏によると、野生オリーブ（Olea europaea subsp. europaea var. sylvestris）は、この遺伝資源バンクにおいて計り知れない価値を持つ遺伝資源である。現在もいくつかの地域で残存個体群として存在しているが、人間による自然生息地の改変によって、その存続はますます脅かされている。

このコレクションには、5つのOlea europaea亜種も含まれている。カナリア諸島産のグアンチカ（guanchica）、ポルトガル（特にマデイラ島）産のセラシフォルミス（cerasiformis）、モロッコ産のマロッカナ（maroccana）、サハラ砂漠の山岳地帯産のラペリネイ（laperrinei）、そして東アフリカ、アラビア半島、イラン、パキスタン、中国に分布域が広がるクスピダタ（cuspidata）である。

現在の系統学的研究によれば、「cuspidata」は、栽培品種を含む他の亜種の祖先である可能性があることが示唆されている。

「ドムス・オレアール（Domus Olear∑）コレクションに植栽されたアクセスイオンは、CNR（イタリア国立研究評議会）傘下の各研究所が、多くの場合、歴史的な国際協力プロジェクトを通じて、40年以上にわたり遺伝資源の調達、保全、特性解析に尽力してきた成果である」とムサヴィ氏は述べた。

「3,000もの固有の遺伝子型を単一のプランテーションに収めることは、並外れた成果となるでしょうが、運営上および植物検疫の観点からは複雑な問題となります。というのも、今日、植物材料の国境を越えた移動を規制する枠組みは、当然のことながら、かつてよりもはるかに厳格になっているからです」と彼女は付け加えた。

「病原体の拡散を防ぐためには、バイオセキュリティプロトコルや予防的検疫が不可欠ですが、それらは欧州以外の地域からのアクセスイオン（品種）の繁殖や定着をより困難にする可能性があります」とムサヴィ氏は述べた。 「とはいえ、国内外の機関との公式な協定や、有能な育苗事業者の支援のおかげで、我々は遺伝的に異なる品種を驚くほど多く定着させることに成功しました。」

Omibreedプロジェクトの一環として、研究者や技術者は、CNRのコレクションおよび実験圃場、特にフォッローニカにあるサンタ・パオリーナ実験農場でCNR-IBEが管理するコレクションの遺伝的遺産を分析し、各植物の検証を行った。

また、研究者らは育苗部門からの数百のアクセスイオンについても分析を行った。

REACH-XYやBexylを含む国内および欧州のプロジェクトの支援に加え、公的・民間団体との数十件に及ぶ協力関係により、研究者らはこのバンクが野外実験室としての役割を果たすと述べた。

「業界関係者や愛好家の間でよく聞かれる質問は、世界全体や特定の国にいくつのオリーブの品種が存在するかというもので、この話題についてはこれまで断片的あるいは矛盾した回答が返されることが多かった」と、技術コーディネーターのロベルト・マリオッティ氏は述べた。

「今日、分子遺伝学はついに、独自の栽培品種と同義語や同音異義語を明確かつ紛れもなく区別するための客観的なツールを私たちに提供してくれています」と彼は付け加えた。

マリオッティ氏によると、公式に国際的に検証された分子マーカーによって、その遺伝的プロファイルが他のすべての既知のプロファイルとは異なることが実証された場合、その栽培品種は遺伝的に独自であるとみなされる。多くの場合、DNA分析により、地元で異なる名前で知られている栽培品種が、実際には同じ遺伝的同一性を共有していることが明らかになる。

「世界における同義語の『女王』といえば、フラントイオ品種です。この品種については、イタリア国内で20以上の同義語が特定されており、海外でもさらにいくつかが確認されています」とマリオッティ氏は述べた。

「逆に、ロシオラ、トンダ、ドルチェ、オリアローラ、オリヴァストロ、ミッション、ケムラリ、アブー、バラディなど、多くのオリーブの木は、形態的または伝統的な特徴に由来する同じ名前を共有しているが、そのDNA配列は完全に異なっている」と彼は付け加えた。 「今回の研究により、こうした事例をすべて特定し、解明することができました」

このコレクションには現在、イタリア産の遺伝的に独自の316品種が含まれており、研究者らはイタリアが世界で最も豊富なオリーブの遺伝的多様性を有していると述べている。

ドムス・オレアール∑により、研究者は異なるオリーブ品種が同一の環境条件下でどのように振る舞うかを観察することができ、生物的および非生物的ストレスに対する反応の理解を深めることができる。

また、この施設は、育種、ゲノム編集、および世界的なオリーブ遺伝資源強化プログラムを含む将来の研究に向けた、遺伝的に安全な繁殖核としての役割も果たしている。

各品種は、研究目的のために定められた統計的基準に従い、3つの別々の実験区画に分散して、無作為化された3つの反復区に植えられている。

「第1ブロックは教育および実演の目的も果たしており、国や地域ごとにアルファベット順に整理されています」とマリオッティ氏は述べた。

「野生オリーブの木専用のエリアも設けられており、このコレクションの特徴的な要素の一つが『アゴラ』です。これは円形のエリアで、Olea europaea亜種に属する12の『特別な』アクセスイオンに加え、9月18日の開館式で公開される数点の傑出した標本が収められています」と同氏は付け加えた。

『Coming Next』エリアが新設され、新しい品種やアクセスイオンを受け入れることになるため、コレクションに含まれる国の数は今後増える可能性がある。

このセクションでは、世界中の公的・民間パートナーから提供された植物材料を受け入れ、厳格な植物検疫規制の下で増殖させ、最終的な植栽前に遺伝子認証を行う予定だ。

また、CNR-IBBRの研究グループは、遺伝資源バンクを軸に、科学的啓発と技術移転を組み合わせたプログラムを開発し、オリーブ栽培における農法の実践を支援しています。

学校、大学、業界の専門家を対象に、遺伝的多様性の保全、種の進化、気候変動への適応に焦点を当てた教育プログラムが提供される予定だ。

教育用およびマルチメディア用リソースは、コレクションと研究ラボ間のデジタルな架け橋としての役割を果たし、研究グループやそのパートナーから提供された個々のアクセスイオンに関する情報とともに、表現型、定性的および定量的データを強調して紹介します。

実地体験活動や野外ワークショップを通じて、野生亜種、歴史的な「パトリアルク（祖樹）」、および現代の商業品種間の栄養成長特性や差異が紹介されます。

また、このコレクションは文化プログラムやオリーブ観光の取り組みも支援する。

「ディ・ムッロ農場に設立された『ドムス・オレアール』の科学コレクションは、専門家のみが利用可能なカタログとしてではなく、学者、あらゆるレベルの学生、世界中の生産者、そしてこの重要な多様性の源を発見したいと熱望する愛好家たちがアクセスできる『生きたインフラ』として、開かれた目的を持って構想されました」と、農場マネージャーのシルヴァーノ・ディ・ムッロ氏は述べた。

「特に、オリーブ園への訪問を真に没入感のある体験へと変える教育プロジェクトを展開する予定です。列の間を散策することがオリーブの生物多様性を巡る旅となり、個々の系統間の大小さまざまな違いを明らかにする体験となるでしょう」と彼は付け加えた。

このコレクションに含まれる遺伝資源は現在、CNR-IBEサンタ・パオリーナ実験農場をはじめ、 ルニャーノ・イン・テヴェリーナおよびアッシジにあるCNR-IBBRおよびCNR-ISAFOMの施設；イタリア国内のCREA OFAコレクション；スペインのコルドバ、モロッコのマラケシュ、トルコのイズミルにある世界オリーブ遺伝資源バンク；さらに、国際オリーブ評議会が管理するその他のコレクションなど、世界中の主要な遺伝資源コレクションとの共有が可能となった。

研究者らは、このコレクションが国際協力と食料安全保障のための戦略的資産でもあり、オリーブの遺伝資源保全におけるウンブリア州およびイタリアの役割をさらに強化するものだと述べています。

もう一つの目標は、科学的進歩が生産者やオリーブ産業全体にとっての経済的利益につながるよう確保することである。

同作業部会は、耐性があり適応力のある遺伝子型を特定することで、気候条件の変化の中でもサプライチェーンの持続可能性を強化し、生産者の所得を守ることができると述べた。また、二次代謝産物に関する研究は、より高品質で商業的価値の高いオリーブやオリーブオイルの開発を後押しする可能性がある。

「最後に、すべての研究室スタッフおよび現地技術者の皆様に、心からの深い感謝を申し上げたい」と、ムサヴィ氏、マリオッティ氏、ディ・ムッロ氏は述べた。

「この世界的なコレクションの構築は、科学的な分析の厳密さと土地を大切にする献身が融合した、並外れた相乗効果の具体的な成果です」と彼らは付け加えた。「一人ひとりの情熱、専門知識、そして日々の献身がなければ、生物多様性の保護に向けたこのような貴重な科学的・農学的成果は実現しなかったでしょう。」