Zeytin Biyoçeşitliliği Üzerine Yapılan Araştırmalar, İklim Değişikliğiyle Mücadelenin Anahtarıdır

“Son yıllarda zeytin çeşitlerinin karakterize edilmesi ve kataloglanmasına yönelik ilgi giderek artmaktadır,” dedi Follonica’da bulunan Ulusal Araştırma Konseyi’ne (CNR) bağlı Biyoekonomi Enstitüsü’nün (IBE-CNR) Santa Paolina deney çiftliğinin başkanı Claudio Cantini.

“Bu durum, 1.000’den fazla erişim içeren bizimki gibi büyük koleksiyonların oluşturulmasına yol açtı ve bu koleksiyonlar, Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) tarafından kurulan ve Uluslararası Zeytin Konseyi tarafından desteklenen dünya zeytin gen bankasına aktarıldı,” diye ekledi.

“Ön bulgulara dayanarak, şimdiden ideal bir zeytin ağacının nasıl olması gerektiğine dair bir hipotez oluşturabiliyoruz.” – Claudio Cantini, baş araştırmacı, Santa Paolina deney çiftliği

Santa Paolina, bitki biyolojik çeşitliliğini korumak amacıyla 1966 yılında kuruldu ve zeytinlerin yanı sıra armut, şeftali, hurma, elma ve ayva gibi önemli çeşit koleksiyonlarına ev sahipliği yapıyor. Ayrıca, sertifikalı zeytin bitki materyali ön çoğaltma merkezi ve virüs hastalıklarından etkilenen zeytin ağaçlarının rehabilitasyonu için bir tesis de bulunuyor.

Ayrıca bakınız: Araştırmacılar, Yüksek Sıcaklıklara En İyi Uyum Sağlayan Zeytin Çeşitlerini Belirlemek İçin Çalışıyor

Cantini, “Gen bankaları çok geniştir, ancak dünyadaki çeşit zenginliği henüz tam olarak kataloglanmaktan uzaktır” dedi.

Zeytin ağacı türünün (Olea Europaea) 2.000'den fazla bilinen çeşidi olduğunu ve bunların yaklaşık 540'ının zeytin biyolojik çeşitliliğinin en zengin olduğu ülke olan İtalya'ya özgü olduğunu hatırlattı.

Cantini, “Hala incelenmesi ve karakterize edilmesi gereken, özellikle de yakın zamanda yeniden keşfedilen birçok küçük çeşidi düşünelim” dedi. “Zeytinyağı üretimini iyileştirmek için yeni çeşitleri denemeye hevesli operatörlerin artan ilgisinin bu araştırmayı desteklediğini söyleyebiliriz.”

Bu aşamada, araştırmacıların zeytin çeşitlerinin farklı özelliklerine karşılık gelen genleri sakladıkları germplazm bankaları hayati bir önem kazanıyor: özellikle iklim değişikliği göz önüne alındığında, tarım sektörüne daha geniş bir bitki yelpazesi sunabiliyorlar.

Cantini, “Genetik çeşitliliğin geniş koleksiyonlarını barındıran zeytin germplazm bankaları, temel bir kaynak haline geliyor” dedi. “Biyolojik çeşitliliğin korunmasının, ekosistemlerin kalitesi için temel öneme sahip olması nedeniyle şu anda bir öncelik olduğu açıktır.”

“Bu nedenle, engin zeytin biyolojik çeşitliliğimizi ne kadar iyi tanımlarsak, onu o kadar iyi geliştirebilir ve önümüzdeki yeni zorluklarla başa çıkmak için o kadar iyi kullanabiliriz,” diye ekledi.

Zeytin biyolojik çeşitliliği üzerine yapılan araştırmalar, giderek artan sıklıkta meydana gelen ve hastalıkların gelişmesi için uygun koşullar yaratan aşırı hava olayları, ani sıcaklık değişiklikleri ve su stresi gibi etkilerin hafifletilmesi ve bunlarla başa çıkılması için yeni yollar bulunmasına yardımcı olabilir.

Cantini şu anda zeytin çeşitlerinin bu çevresel streslere karşı direncini inceleyen bir doktora öğrencisi araştırma grubuna danışmanlık yapmaktadır.

“Tıpkı bazı bireylerde ve popülasyonlarda direnç mekanizmaları bulunan insan türündeki varyasyonlarda olduğu gibi, zeytin ağacı türlerinde de farklı çeşitlerin genomunda çeşitlilik gösteren ve bu nedenle bitki stresli koşullar altında farklı tepkiler verebilen özellikler olabilir,” dedi Cantini. “Zeytin çeşitleri alanını derinlemesine incelediğimizde, yepyeni bir dünyanın kapılarının açıldığını söyleyebilirim.”

Araştırma grubu şu anda ultraviyole radyasyonun neden olduğu stresle ilgili üç yayın üzerinde çalışıyor.

Cantini, “Bazı çeşitlerin su eksikliğinden kaynaklanan strese karşı direncini inceliyoruz,” diye ekledi. “Çok farklı mekanizmalar gözlemlediğimiz için, çeşitler arasında önemli farklılıklar ortaya çıkmaya başladı.”

Araştırmacılar, boyut ve şekil bakımından tamamen farklı taşıma damarlarına sahip bazı çeşitlerin anatomisine odaklanırken, su taşıma mekanizması da dahil olmak üzere morfolojik özellikleri de inceliyorlar. Anatomik yönün yanı sıra, bazı maddelerin oluşumunu da ele alıyorlar.

Cantini, “Bu çeşitleri strese maruz bıraktığımızda içlerinde neler olduğunu incelediğimizde, bir şekilde strese karşı koyma eğiliminde olan çeşitli maddelerin üretildiğini görüyoruz,” dedi. “Ön sonuçlar, diğer türlerde bilinen ancak şu anda pek araştırılmamış olan ve zeytin ağacında uygun bir unsur gibi görünen bir proteinin varlığını ortaya çıkardı.”

“Bu proteinin kilit bir rol oynayıp oynamadığını anlamak için bu proteine odaklanıyoruz,” diye ekledi. “Her şeyden önce, bu protein ile genom arasındaki etkileşimi inceliyoruz; dolayısıyla, aktive olan genin etkisini ve bunun bitkinin diğer özellikleriyle, anatomik olarak ve diğer açılardan nasıl ilişkili olabileceğini araştırıyoruz.”

Zeytin ağacı türlerinde dünyanın dört bir yanından gelen sayısız çeşidin temsil ettiği çeşitlilik içinde, direnç mekanizmalarının gelecekte kullanılabileceği varsayılmaktadır.

“Tüm araştırmacılar gibi bizim de hedefimiz bu mekanizmaları belirlemektir,” dedi Cantini. “İyi bilinen bir çeşit örnek vermek gerekirse, Leccino, Xylella fastidiosa’ya, soğuğa ve bazı bakteri ve mantarlara karşı dirençlidir; bu da bize bu çeşit içinde etki eden benzersiz bir mekanizma olması gerektiğini düşündürüyor.”

“Daha sonra Leccino'yu, bunun yerine farklı duyarlılıklara sahip diğer çeşitlerle birlikte çalışmalarımıza dahil ettik ve bu çeşitlerin içinde neler olduğunu doğruluyoruz,” diye ekledi.

Amaç, araştırmacıların sadece kullanıma hazır mevcut çeşitleri tanımlamakla kalmayıp, aynı zamanda yeni çeşitler de yaratabilecekleri, zengin bilgi içeren bir veritabanına sahip olmaktır.

“Ön bulgulara dayanarak, şimdiden ideal bir zeytin ağacı hakkında bir hipotez oluşturabiliyoruz,” dedi Cantinti.

Grubu, araştırmaları için Santa Paolina veritabanından dört model bitki seçti.

“Bu model bitkileri strese maruz bıraktığımızda ne olduğunu anlamaya çalışıyoruz,” dedi. “Örneğin, soğuğa dayanıklı bir çeşit ve soğuğa dayanıklı olmayan bir çeşit olduğunu varsayalım; bunların sırasıyla geniş ve dar taşıma damarları var, biri Xylella'ya dayanıklı, diğeri ise dayanıklı değil. Bunları su stresi altına alıyoruz; bitkilerin çevresel streslerle nasıl ilişki kurduğuna dair mekanizmanın, çeşidine göre tamamen değiştiğini ve bunun hücresel ve genetik düzeyde görüldüğünü gözlemliyoruz.”

“Sonra, örneğin, yukarıda bahsedilen gibi bir protein tespit edersek, veri tabanına erişip her bir çeşit içindeki bu proteinin seviyelerini kontrol ederiz,” diye ekledi Cantini. “Bir genin aktive olduğunu tespit edersek, hangi çeşitte yüksek aktivasyon olduğunu kontrol ederiz. Eğer bu gerçekleşirse, bu bir belirteç olarak kabul edilir.”

“Fidelerde de görülebilen protein, genetik veya fizyolojik belirteçlere sahip olabiliriz,” diye devam etti. “Daha sonra melezlemeler yapabilir, tüm kardeşlerde o belirteç arayıp sadece o belirteçe sahip olanları seçebiliriz; bunlar sonraki çalışmalarda dikkate alınacaktır. Tutarlı sayıda belirteç, yüzyıllar boyunca çiftçiler tarafından bir kenara bırakılmış eski çeşitleri yeniden keşfetmemizi ya da yenilerini geliştirmemizi sağlar.”

Şu anda, IBE araştırmacıları, Santa Paolina koleksiyonunun bir parçası olan çeşitler ve erişimler dahil olmak üzere 1.200 zeytin ağacının genetik parmak izini çıkarıyor.

Cantini, “Koleksiyonların derinlemesine taranması ve paydaşların ileri görüşlü bir vizyonuyla, bu çalışmaların yakın gelecekte belirli bitki hastalıklarının tedavisi ve önlenmesi için ilginç keşiflere yol açabileceğine inanıyoruz,” diyerek sözlerini tamamladı.

---