橄欖生物多樣性研究是應對氣候變化的關鍵

確定使橄欖能夠抵抗極端天氣事件、不穩定的溫度變化和疾病的特性將使農民在未來種植更具彈性的橄欖品種。

調查苗圃中的橄欖樹(照片:Claudio Cantini)
2月8,2022
伊萊尼亞·格蘭尼托
調查苗圃中的橄欖樹(照片:Claudio Cantini)

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近年來,人們對描述和編目 橄欖品種,”國家研究委員會 (IBE-CNR) Santa Paolina 生物經濟研究所所長克勞迪奧·坎蒂尼 (Claudio Cantini) 說 實驗農場,在福洛尼卡。

這導致創建了像我們這樣的大型收藏品,其中包括 1,000 多個 加入,流入聯合國糧食及農業組織(FAO)建立並得到世界橄欖種質資源庫的支持 國際橄欖理事會,“ 他加了。

根據初步調查結果,我們已經能夠假設一棵理想的橄欖樹。- Claudio Cantini,首席研究員,Santa Paolina 實驗農場

Santa Paolina 成立於 1966 年,旨在保護植物生物多樣性,並擁有重要的梨、桃、柿子、蘋果和木瓜以及橄欖等品種。 此外,它還包括一個經過認證的橄欖植物材料的預繁育中心和一個修復受病毒病影響的橄欖樹的設施。

請參見:研究人員致力於確定最適合高溫的橄欖品種

種質資源庫非常龐大,但世界上的品種豐富度遠未完全編目,”Cantini 說。

他回憶說橄欖樹種—— 油橄欖 – 擁有超過 2,000 種已知品種,其中約 540 種原產於意大利,該國是橄欖生物多樣性最豐富的國家。

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讓我們想想幾個小品種,尤其是那些 最近重新發現,仍然需要研究和表徵,”坎蒂尼說。 可以說,運營商的興趣與日俱增,躍躍欲試 新品種 為了提高他們的 olive oil pro歸納,正在推動這項研究。”

在這個階段,研究人員存儲與橄欖品種不同特徵相對應的基因的種質庫具有至關重要的意義:它們可以為農業部門提供更多的植物選擇,特別是鑑於 氣候變化.

橄欖種質庫,大量的遺傳多樣性,正在成為一種基本資源,”坎蒂尼說。 不用說都會那樣進行 保護生物多樣性是當務之急 目前,因為它是生態系統質量的基礎。”

因此,我們越是描述我們廣闊的橄欖生物多樣性,我們就越能充分增強它並利用它來應對 未來的新挑戰,“ 他加了。

對橄欖生物多樣性的研究可以幫助找到減輕影響和應對的新方法 極端天氣事件,突然的溫度變化和水分脅迫,所有這些都越來越頻繁地發生,並為疾病的發展創造了條件。

Cantini 目前正在監督一個由博士生組成的研究小組,研究橄欖品種對這些環境壓力的抵抗力。

品種生產世界研究橄欖生物多樣性是解決氣候變化橄欖油時代的關鍵

光合作用評估(照片:Claudio Cantini)

就像人類物種的變異一樣,在某些個體和種群中存在抗性機制,在橄欖樹物種中,不同品種的基因組中可能存在不同的特徵,因此當植物產生不同的反應時處於壓力之下,”坎蒂尼說。 我可以說,當我們深入研究橄欖品種的領域時,就會打開一個全新的世界。”

該研究小組目前正在撰寫三篇關於紫外線輻射引起的壓力的出版物。

我們正在研究一些品種對缺水造成的壓力的抵抗力,”Cantini 補充道。 品種之間的顯著差異已經出現,因為我們注意到非常不同的機制。”

研究人員還在考慮形態特徵,包括水分運輸機制,同時關註一些在大小和形狀上具有完全不同運輸容器的品種的解剖結構。 除了解剖學方面,他們還考慮了一些物質的形成。

如果我們觀察這些品種在壓力下會發生什麼,我們會注意到各種物質的產生,這些物質在某種程度上傾向於抵消壓力,”坎蒂尼說。 初步結果向我們揭示了一種蛋白質的存在,這種蛋白質在其他物種中是已知的,但目前研究不多,這似乎代表了橄欖樹中的一種方便元素。”

我們正在關注這種蛋白質,以了解它是否可以發揮關鍵作用,”他補充道。 最重要的是,我們正在研究這種蛋白質與基因組之間的相互作用。 因此,被激活的基因的作用,以及這可能與植物的其他特徵、解剖學和其他方面的關係。”

假設是,在橄欖樹物種來自世界各地的眾多品種所代表的多樣性中,未來可能會利用抗性機制。

作為所有研究人員之一,我們的目標是確定這些機制,”Cantini 說。 舉一個著名品種的例子,Leccino 是 對木黴病菌有抗性 還有感冒,還有一些細菌和真菌,這讓我們認為這個品種必須有一種獨特的機制。”

然後,我們在研究中引入了 Leccino 以及其他具有不同敏感性的品種,我們正在驗證這些品種中發生的情況,”他補充道。

其目的是建立一個包含大量信息的數據庫,通過該數據庫,研究人員不僅可以表徵現有的可供使用的品種,還可以創造新的品種。

根據初步調查結果,我們已經能夠假設一棵理想的橄欖樹,”坎廷蒂說。

品種生產世界研究橄欖生物多樣性是解決氣候變化橄欖油時代的關鍵

測量葉綠素和氮(照片:Claudio Cantini)

他的團隊從 Santa Paolina 數據庫中推斷出四種模型植物進行研究。

我們正試圖弄清楚當我們將這些模型植物置於壓力之下時會發生什麼,”他說。 因此,例如,假設我們有一個耐寒品種和一個不耐寒品種,它們分別具有寬窄的運輸容器,一個對木黴抗性,一個不抗性。 我們讓它們處於缺水壓力之下; 我們注意到植物如何與環境壓力相關的機制根據它們的品種而完全改變,這在細胞和遺傳水平上都有發現。”

然後,例如,如果我們識別出上述蛋白質,我們會訪問數據庫並檢查每個品種中這種蛋白質的水平,”Cantini 補充道。 如果我們發現一個基因被激活了,我們就去看看哪個品種的激活度高。 如果發生這種情況,這將被視為一個標記。”

我們可以擁有在幼苗中也可以看到的蛋白質、遺傳或生理標記,”他繼續說道。 然後我們可以進行交叉,在所有兄弟姐妹中尋找該標記,並僅選擇具有該標記的那些,這將在後續研究中予以考慮。 一致數量的標記允許我們 重新發現老品種,幾個世紀以來被農民擱置或開發新的。”

目前,IBE 研究人員正在對 1,200 棵橄欖樹進行基因指紋識別,包括品種和種質,它們是 Santa Paolina 收藏的一部分。

我們相信,從對藏品的深入篩选和玩家的遠見卓識開始,這些研究可能會在不久的將來為治療和預防某些植物病變帶來有趣的發現,”Cantini 總結道。


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