İtalya, Küresel Biyolojik Çeşitliliği Korumak Amacıyla Büyük Bir Zeytin Gen Kaynağı Bankası Kurdu

Perugia’daki Biyobilimler ve Biyokaynaklar Enstitüsü (CNR-IBBR), Umbria’nın Gubbio kentinde dünyanın en büyük zeytin gen kaynakları bankalarından birini kurmuştur.

Genomik alanındaki kapsamlı uzmanlığına dayanan bu yeni altyapı, küresel zeytin biyolojik çeşitliliğini korumayı ve aynı zamanda bilimsel yenilikleri ve uzun vadeli dayanıklılığı desteklemeyi amaçlamaktadır.

Dünyanın “eş anlamlı kelimeler kraliçesi” Frantoio çeşididir; bu çeşit için İtalya’da 20’den fazla, yurtdışında ise birkaç eş anlamlı isim tespit ettik.– Roberto Mariotti, Domus Olear∑ teknik koordinatörü

Domus Olear∑ adı verilen ve Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü’ne INSTCODE: ITA481 kodu ile kayıtlı olan bu koleksiyon, dünya çapında zeytin yetiştirilen ülkelerden elde edilen 10.000’den fazla zeytin genotipini içeren benzersiz bir uluslararası veritabanı kullanılarak yapılan kapsamlı moleküler karakterizasyonun ardından oluşturuldu.

Araştırmacılar, 32 ülkeden 3.000’den fazla benzersiz genotipi tanımladı. Bunlardan, 27 ülkeyi temsil eden 454 genetik olarak farklı kültür çeşidi, şu ana kadar aşılama yoluyla dikilmiştir.

Bunlara, mevcut koleksiyonlardan ve seralarda ile CNR depolarında muhafaza edilen tohumlardan elde edilen 400'den fazla yabani zeytin genotipi ve alt türü de eklenmiş, böylece genetik açıdan benzersiz örneklerin toplam sayısı 800'ün üzerine çıkmıştır.

Matematikte toplama işlemini belirtmek için kullanılan büyük Yunan harfi sigma (∑), koleksiyonun dünya çapındaki zeytin örneklerinin toplamını temsil etme hedefini simgelemektedir.

Yaklaşık 10 hektarlık bir alana yayılan koleksiyon, Gubbio’nun Montelovesco bölgesindeki Di Murro çiftliğinde yer almaktadır; bu çiftlik, işletme yönetimini ücretsiz olarak sağlamakta ve CNR-IBBR protokollerine uyulmasını garanti etmektedir.

Bilimsel koordinatör Soraya Mousavi, Olive Oil Times’a verdiği demeçte, “Son dört yıl boyunca CNR-IBBR laboratuvarlarımızda yürütülen büyük çaplı araştırma projeleri kapsamında, standartlaştırılmış bir moleküler belirteç seti kullanarak 10.000’den fazla DNA’yı analiz ettik,” dedi.

“Yaklaşık 3.000 benzersiz genetik profili ayırt edebildik; bu profiller, mevcut bilgimize göre, bugün dünya çapında var olan zeytin ağacı çeşitlerini temsil ediyor,” diye ekledi.

Mousavi, “Bu kavram genetik kaynakların tüm yelpazesini kapsadığından, ‘kültivar’ın yanı sıra kasıtlı olarak ‘akselasyon’ terimini de kullanıyoruz,” dedi. “Bu kavram, yalnızca yetiştirilen ve tescilli çeşitleri değil, aynı zamanda Girit’teki ‘patriarklar’, Malta’nın tarihi ağaçları, Cezayir’deki tozlayıcılar ve Doğu Akdeniz ile Batı Asya’daki asırlık anaçlar gibi anıtsal ve eşsiz örnekleri de içermektedir.”

Mousavi, yabani zeytin ağaçlarının (Olea europaea subsp. europaea var. sylvestris) germplazm bankası içinde paha biçilmez bir genetik kaynak olduğunu belirtti. Hâlâ çeşitli bölgelerdeki kalıntı popülasyonlarda mevcut olan bu ağaçlar, doğal yaşam alanlarının insan eliyle değiştirilmesi nedeniyle giderek artan bir tehdit altındadır.

Koleksiyonda ayrıca beş Olea europaea alt türü yer almaktadır: Kanarya Adaları’ndan guanchica; Portekiz’den, özellikle Madeira’dan cerasiformis; Fas’tan maroccana; Sahra dağ sıralarından laperrinei; ve yayılma alanı Doğu Afrika, Arap Yarımadası, İran, Pakistan ve Çin’e uzanan cuspidata.

Güncel filogenetik araştırmalar, cuspidata’nın kültür türleri de dahil olmak üzere diğer alt türlerin atası olabileceğini göstermektedir.

Mousavi, “Domus Olear∑ koleksiyonuna ekilen örnekler, CNR enstitüleri tarafından, genellikle tarihi uluslararası işbirliği projeleri aracılığıyla yürütülen, germplazmın temini, korunması ve karakterizasyonuna adanmış kırk yılı aşkın bir çalışmanın sonucudur,” dedi.

“3.000 benzersiz genotipin tamamını tek bir plantasyonda barındırmak olağanüstü bir başarı olurdu; ancak günümüzde bitki materyalinin sınır ötesi hareketini düzenleyen yasal çerçeve haklı olarak geçmişe kıyasla çok daha katı olduğundan, bu durum operasyonel ve bitki sağlığı açısından karmaşık bir süreç olurdu,” diye ekledi.

“Biyogüvenlik protokolleri ve önleyici karantinalar, patojenlerin yayılmasını önlemek için gereklidir, ancak bunlar Avrupa dışı bölgelerden gelen örneklerin çoğaltılmasını ve yerleşmesini zorlaştırabilir,” dedi Mousavi. “Bununla birlikte, ulusal ve uluslararası kurumlarla yapılan resmi anlaşmalar sayesinde ve nitelikli fidanlık işletmecilerinin desteğiyle, genetik olarak farklı çok sayıda kültür çeşidini yetiştirmeyi başardık.”

Omibreed projesinin bir parçası olarak araştırmacılar ve teknisyenler, CNR koleksiyonlarının ve deney tarlalarının, özellikle de Follonica’daki Santa Paolina deney çiftliğinde CNR-IBE tarafından yönetilen koleksiyonun genetik mirasını analiz ederek her bir bitkiyi doğruladılar.

Araştırmacılar ayrıca fidanlık sektöründen gelen yüzlerce örnek üzerinde analizler gerçekleştirdi.

REACH-XY ve Bexyl dahil olmak üzere ulusal ve Avrupa projelerinin desteğiyle, kamu ve özel kuruluşlarla yapılan düzinelerce işbirliğinin yanı sıra, araştırmacılar bankanın bir açık hava laboratuvarı işlevi göreceğini belirtti.

Teknik koordinatör Roberto Mariotti, “Sektör operatörleri ve meraklıları arasında sıkça sorulan bir soru, dünyada veya belirli bir ülkede kaç zeytin ağacı çeşidinin bulunduğu; bu konu, sıklıkla parçalı veya çelişkili cevaplara yol açmıştır,” dedi.

“Günümüzde moleküler genetik, nihayet bize benzersiz çeşitleri eşanlamlı ve aynı adla anılan türlerden net bir şekilde ayırt etmemizi sağlayacak objektif araçlar sunuyor,” diye ekledi.

Mariotti, resmi ve uluslararası düzeyde onaylanmış moleküler belirteçlerin, bir kültür çeşidinin genetik profilinin bilinen diğer tüm profillerden farklı olduğunu gösterdiği durumlarda, o çeşidin genetik olarak benzersiz kabul edildiğini belirtti. Çoğu durumda, DNA analizi, yerel olarak farklı isimlerle bilinen kültür çeşitlerinin aynı genetik kimliği paylaştığını ortaya koymaktadır.

“Dünyanın eşanlamlılar ‘kraliçesi’ Frantoio çeşididir; bu çeşit için İtalya’da 20’den fazla, yurtdışında da birkaç eşanlamlı tespit ettik,” dedi Mariotti.

“Buna karşılık, Rosciola, Tonda, Dolce, Ogliarola, Olivastro, Mission, Chemlali, Abou ve Baladi gibi, genellikle morfolojik veya geleneksel özelliklerden türetilen aynı adı paylaşan birçok zeytin ağacı vardır; ancak bunların DNA dizileri tamamen farklıdır,” diye ekledi. “Bu çalışmayla, bu tür tüm vakaları tespit edip netleştirebildik.”

Koleksiyon şu anda İtalya’dan gelen 316 genetik açıdan benzersiz çeşit içermektedir; araştırmacılar, İtalya’nın dünyadaki bilinen en geniş zeytin genetik çeşitliliğine sahip olduğunu belirtmiştir.

Domus Olear∑, araştırmacıların farklı zeytin çeşitlerinin aynı çevre koşulları altında nasıl davrandığını gözlemlemelerine olanak tanıyarak, biyotik ve abiyotik streslere verdikleri tepkilerin daha iyi anlaşılmasını sağlıyor.

Ayrıca, ıslah, genom düzenleme ve küresel zeytin germplazm geliştirme programlarını içeren gelecekteki çalışmalar için genetik açıdan güvenli bir çoğaltma merkezi işlevi de görüyor.

Her bir çeşit, araştırma amaçları için belirlenen istatistiksel kriterlere uygun olarak, üç ayrı deney bloğuna dağıtılmış rastgele seçilmiş üç tekrarda dikilmiştir.

Mariotti, “İlk blok aynı zamanda eğitim ve tanıtım amaçlıdır ve ülke veya bölgeye göre alfabetik sırayla düzenlenmiştir,” dedi.

“Bir alan yabani zeytin ağaçlarına ayrılmıştır ve koleksiyonun ayırt edici bir unsuru, Olea europaea alt türüne ait 12 ‘özel’ erişim ile 18 Eylül’deki açılış töreninde tanıtılacak birkaç olağanüstü örneği barındıran dairesel bir alan olan Agora’dır,” diye ekledi.

“Coming Next” alanı yeni çeşitleri ve örnekleri kabul etmek üzere kurulduğundan, koleksiyonda temsil edilen ülke sayısı artabilir.

Bu bölüm, dünyanın dört bir yanından kamu ve özel sektör ortakları tarafından gönderilen bitki materyallerine ev sahipliği yapacak; bu materyaller, sıkı bitki sağlığı düzenlemeleri kapsamında çoğaltılacak ve nihai dikimden önce genetik olarak sertifikalandırılacaktır.

CNR-IBBR araştırma grubu ayrıca, zeytin yetiştiriciliğindeki tarımsal uygulamaları desteklemek amacıyla bilimsel sosyal sorumluluk ve teknoloji transferini birleştiren, gen bankası odaklı bir program geliştirmiştir.

Okullara, üniversitelere ve sektör profesyonellerine, genetik çeşitliliğin korunması, türlerin evrimi ve iklim değişikliğine uyum konularına odaklanan eğitim programları sunulacak.

Eğitim ve multimedya kaynakları, koleksiyon ile araştırma laboratuvarları arasında dijital bir köprü görevi görecek ve araştırma grubu ile ortakları tarafından sağlanan bireysel erişim bilgileri ile birlikte fenotipik, nitel ve nicel verileri öne çıkaracaktır.

Tanıtım etkinlikleri ve açık hava atölyeleri, yabani alt türler, tarihi atalar ve modern ticari çeşitler arasındaki vejetatif özellikleri ve farklılıkları gösterecektir.

Koleksiyon ayrıca kültürel programlara ve zeytin turizmi girişimlerine de destek sağlayacaktır.

“Di Murro çiftliğinde kurulan Domus Olear∑ bilimsel koleksiyonu, açık bir amaçla tasarlandı: sadece uzmanlara özel bir katalog olarak değil, akademisyenlerin, her seviyeden öğrencinin, dünyanın dört bir yanından gelen yetiştiricilerin ve bu önemli çeşitlilik kaynağını keşfetmeye hevesli meraklıların erişebileceği canlı bir altyapı olarak,” dedi çiftlik müdürü Silvano Di Murro.

“Özellikle, zeytinlik ziyaretini gerçek anlamda sürükleyici bir deneyime dönüştürmek için bir eğitim projesi geliştireceğiz; bu projede sıralar arasında yapılan bir yürüyüş, zeytin biyolojik çeşitliliği boyunca bir yolculuğa dönüşecek ve farklı türler arasındaki küçük ve büyük farklılıkları ortaya çıkaracaktır,” diye ekledi.

Koleksiyondaki genetik materyal artık, CNR-IBE Santa Paolina deney çiftliği; Lugnano in Teverina ve Assisi’deki CNR-IBBR ve CNR-ISAFOM tesisleri; İtalya’daki CREA OFA koleksiyonları; İspanya’nın Córdoba, Fas’ın Marakeş ve Türkiye’nin İzmir kentlerindeki Dünya Zeytin Gen Kaynakları Bankaları; ayrıca Uluslararası Zeytin Konseyi tarafından yönetilen diğer koleksiyonlar da buna dahildir.

Araştırmacılar, bu koleksiyonun uluslararası işbirliği ve gıda güvenliği açısından stratejik bir varlık olduğunu ve Umbria ile İtalya’nın zeytin genetik kaynaklarının korunmasındaki rolünü daha da güçlendirdiğini belirtti.

Bir diğer hedef ise, bilimsel gelişmelerin üreticiler ve daha geniş anlamda zeytin sektörü için ekonomik faydalara dönüşmesini sağlamaktır.

Çalışma grubu, dirençli ve uyumlu genotiplerin tespit edilmesinin, değişen iklim koşulları karşısında tedarik zincirinin sürdürülebilirliğini artırabileceğini ve üretici gelirlerini koruyabileceğini belirtti. İkincil metabolitler üzerine yapılan araştırmalar, daha yüksek kaliteli ve ticari değeri daha yüksek zeytin ve yağların geliştirilmesine de destek olabilir.

Mousavi, Mariotti ve Di Murro, “Tüm laboratuvar personeline ve saha teknisyenlerine içten ve derin bir teşekkürle sözlerimizi bitirmek istiyoruz” dedi.

“Bu küresel koleksiyonun oluşturulması, bilimsel analizin titizliği ile toprağa özen gösterme konusundaki adanmışlığın bir araya geldiği olağanüstü bir sinerjinin somut sonucudur,” diye eklediler. “Her birinin tutkusu, uzmanlığı ve günlük adanmışlığı olmasaydı, biyolojik çeşitliliğin korunması için böylesine değerli bir bilimsel ve tarımsal başarı mümkün olamazdı.”