意大利研究人员报告了在寻找抗木质小杆菌橄榄树方面的进展
新的育种计划和田间试验正在筛选出一些橄榄品种,这些品种有望帮助普利亚大区受木质小杆菌肆虐的地区恢复橄榄种植。
意大利开展的新育种计划、基因组研究和田间试验,为抗击“梭状杆菌”(Xylella fastidiosa)带来了新的希望。
自这种细菌开始改变意大利普利亚大区南部地貌已逾十年,该国科学界如今公布的研究成果让人感到谨慎乐观。日益丰富的工具手段有望帮助该国受灾最严重的地区重建橄榄种植业。
对抗“快疫杆菌”没有捷径,也没有奇迹般的解决方案。答案在于采取一种将研究、创新和科学专长相结合的多学科方法。
尽管自“棘头杆菌”在普利亚大区首次被发现以来,已有超过2100万棵橄榄树死亡,且新感染病例仍在持续出现,但普利亚大区仍是意大利最大的橄榄油产区。
最近几周,意大利研究人员介绍了在该国“普利亚大区橄榄种植复兴特别计划”资助下开展的多个项目的进展。
随着近期任命了一位国家专员以加强意大利应对“快疫杆菌”疫情的协调工作,这些项目标志着工作重心正从应急管理逐步转向橄榄种植的长期恢复。
其中一项研究将橄榄育种与可持续农艺管理相结合。通过由农业研究与经济委员会(CREA)协调的“Genforagris”项目,研究人员旨在筛选出兼具抗该细菌能力、高产量、优质橄榄油以及适应日益严峻的环境条件的新遗传材料。
研究人员并未仅依赖受控的实验条件,而是在萨伦托受感染区域的核心地带对候选基因型进行评估。
“该项目使用的遗传材料是由不同品种间杂交获得的克隆幼苗,”CREA项目协调员萨曼塔·泽拉斯科(Samanta Zelasco)告诉《橄榄油时报》。 “九年来,这些植株一直生长在位于‘快疫杆菌’感染区核心地带的一处试验果园中,在那里它们一直承受着极高的感染压力。”
每年4月和11月,研究人员会根据欧洲和地中海植物保护组织制定的、国际公认的诊断方案,通过分子检测对这些植株进行监测。
泽拉斯科表示,除了对Xylella的反应外,候选基因型还需接受其他特性的评估,包括营养生长、产量以及对干旱和影响橄榄种植的其他病原体的抗逆性。
“在正在筛选的基因型中,部分表现出极佳的适应性,并对环境胁迫和/或病原体(包括孔雀斑病、枝孢菌病和橄榄结节病)以及橄榄果蝇具有良好的抗性,”她说。
泽拉斯科补充道,研究人员还在评估这些基因型所产橄榄油的质量。
CREA的研究人员最近宣布,已鉴定出约30种细菌含量较低的橄榄基因型,其中9种未检测到细菌。然而,泽拉斯科提醒不要将这一发现解读为这9种基因型必然最具前景的证据。
“我特意没有强调那9个未检测到细菌载量的基因型,”她说,“它们可能只是尚未感染,或者细菌浓度仍低于检测阈值。在三年的监测过程中,我们曾观察到一些最初检测结果完全为阴性的基因型,后来却转为阳性。”
相反,研究人员更关注那些在较长时间内始终保持极低细菌数量的基因型。
“在整个监测期间,细菌载量极低的基因型表现出了惊人的稳定性,”泽拉斯科表示,“这些正是我们认为特别有前景的基因型。”
除了遗传选择外,Genforagris 还在研究旨在恢复土壤肥力、提高萨伦托地区橄榄生产长期可持续性的农艺措施——该细菌最初就是在该地区被检测到的。
正在测试的方法之一是通过农场堆肥,将橄榄产业的副产品回填到土壤中。研究人员表示,尽管这种做法在增加有机质和改善土壤健康方面具有公认的益处,但目前仍未得到充分利用。
该项目的下一阶段将侧重于繁殖最具潜力的基因型,并在不同环境中建立新的评估果园。
计划中的试验地点之一是莱切市普雷斯塔-科卢梅拉中学的农业项目,该校目前已与项目合作伙伴就多项实验活动展开合作。
“在不同地区建立新的试验田后,还需要五到八年时间才能获得关于新基因型表现的可靠结论,”泽拉斯科表示。
这些试验将有助于确定所选材料能否在具备抗或耐Xylella病性的同时,还兼具商业种植所需的农艺性状。
尽管前景可期,但“Genforagris”项目仅是意大利当前正在开展的更广泛科学努力中的一部分。
其他项目包括Novixgen——该项目已鉴定出200余种有前景的橄榄基因型及其相关的抗病性遗传标记;以及Omibreed——该项目利用基因组学和多组学方法研究抗病性的分子机制。
另一项名为ANCoSIX的计划,正在测试抗菌肽、噬菌体以及基于纳米技术的治疗方法来对抗该病原体。
“对抗木质小杆菌没有捷径,也没有奇迹般的解决方案。答案在于一种将研究、创新和科学专长结合起来的多学科方法,”CREA主席安德烈亚·罗基在介绍该研究所的最新成果时表示。
对泽拉斯科而言,这项研究仍处于开放状态。
“关于植物与病原体之间的相互作用,仍有许多待发现之处,”她说,“我们研究的这一领域堪称一个绝佳的露天实验室。”