橄榄生物多样性研究是应对气候变化的关键

确定使橄榄能够抵抗极端天气事件、不稳定的温度变化和疾病的特性将使农民在未来种植更具弹性的橄榄品种。

调查苗圃中的橄榄树(照片:Claudio Cantini)
2月8,2022
由伊莱妮亚·格兰尼托(Ylenia Granitto)
调查苗圃中的橄榄树(照片:Claudio Cantini)

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近年来,人们对描述和编目 橄榄品种,”国家研究委员会 (IBE-CNR) Santa Paolina 生物经济研究所所长克劳迪奥·坎蒂尼 (Claudio Cantini) 说 实验农场,在福洛尼卡。

这导致创建了像我们这样的大型收藏品,其中包括 1,000 多个 加入,流入联合国粮食及农业组织(FAO)建立并得到世界橄榄种质资源库支持的世界橄榄种质资源库 国际橄榄理事会,“他补充说。

根据初步调查结果,我们已经能够假设一棵理想的橄榄树。- Claudio Cantini,首席研究员,Santa Paolina 实验农场

Santa Paolina 成立于 1966 年,旨在保护植物生物多样性,并拥有重要的梨、桃、柿子、苹果和木瓜以及橄榄等品种。 此外,它还包括一个经过认证的橄榄植物材料的预繁育中心和一个修复受病毒病影响的橄榄树的设施。

另见:研究人员致力于确定最适合较高温度的橄榄品种

种质资源库非常庞大,但世界上的品种丰富度远未完全编目,”Cantini 说。

他回忆说橄榄树种—— 油橄榄 – 拥有超过 2,000 种已知品种,其中约 540 种原产于意大利,该国是橄榄生物多样性最丰富的国家。

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让我们想想几个小品种,尤其是那些 最近重新发现,仍然需要研究和表征,”坎蒂尼说。 可以说,运营商的兴趣与日俱增,跃跃欲试 新品种 为了提高他们的 olive oil pro归纳法,正在推动这项研究。”

在这个阶段,研究人员存储与橄榄品种不同特征相对应的基因的种质库具有至关重要的意义:它们可以为农业部门提供更多的植物选择,特别是鉴于 气候变化.

橄榄种质库,大量的遗传多样性,正在成为一种基本资源,”坎蒂尼说。 不用说都会那样进行 保护生物多样性是当务之急 目前,因为它是生态系统质量的基础。”

因此,我们越是描述我们广阔的橄榄生物多样性,我们就越能充分增强它并利用它来应对 未来的新挑战,“他补充说。

对橄榄生物多样性的研究可以帮助找到减轻影响和应对的新方法 极端天气事件,突然的温度变化和水分胁迫,所有这些都越来越频繁地发生,并为疾病的发展创造了条件。

Cantini 目前正在监督一个由博士生组成的研究小组,研究橄榄品种对这些环境压力的抵抗力。

品种生产世界研究橄榄生物多样性是解决气候变化橄榄油时代的关键

光合作用评估(照片:Claudio Cantini)

就像人类物种的变异一样,在某些个体和种群中存在抗性机制,在橄榄树物种中,不同品种的基因组中可能存在不同的特征,因此当植物产生不同的反应时处于压力之下,”坎蒂尼说。 我可以说,当我们深入研究橄榄品种的领域时,就会打开一个全新的世界。”

该研究小组目前正在撰写三篇关于紫外线辐射引起的压力的出版物。

我们正在研究一些品种对缺水造成的压力的抵抗力,”Cantini 补充道。 品种之间的显着差异已经出现,因为我们注意到非常不同的机制。”

研究人员还在考虑形态特征,包括水分运输机制,同时关注一些在大小和形状上具有完全不同运输容器的品种的解剖结构。 除了解剖学方面,他们还考虑了一些物质的形成。

如果我们观察这些品种在压力下会发生什么,我们会注意到各种物质的产生,这些物质在某种程度上倾向于抵消压力,”坎蒂尼说。 初步结果向我们揭示了一种蛋白质的存在,这种蛋白质在其他物种中是已知的,但目前研究不多,这似乎代表了橄榄树中的一种方便元素。”

我们正在关注这种蛋白质,以了解它是否可以发挥关键作用,”他补充道。 最重要的是,我们正在研究这种蛋白质与基因组之间的相互作用。 因此,被激活的基因的作用,以及这可能如何与植物的其他特征、解剖学和其他方面相关。”

假设是,在橄榄树物种来自世界各地的众多品种所代表的多样性中,未来可能会利用抗性机制。

作为所有研究人员之一,我们的目标是确定这些机制,”Cantini 说。 举一个著名品种的例子,Leccino 是 对木霉病菌有抗性 还有感冒,以及一些细菌和真菌,这让我们认为这个品种必须有一种独特的机制。”

然后,我们在研究中引入了 Leccino 以及其他具有不同敏感性的品种,我们正在验证这些品种中发生的情况,”他补充道。

其目的是建立一个包含大量信息的数据库,通过该数据库,研究人员不仅可以表征可供使用的现有品种,还可以创造新品种。

根据初步调查结果,我们已经能够假设一棵理想的橄榄树,”坎廷蒂说。

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测量叶绿素和氮(照片:Claudio Cantini)

他的团队从 Santa Paolina 数据库中推断出四种模型植物进行研究。

我们正试图弄清楚当我们将这些模型植物置于压力之下时会发生什么,”他说。 因此,例如,假设我们有一个耐寒品种和一个不耐寒品种,它们分别具有宽窄的运输容器,一个对木霉抗性,一个不抗性。 我们让它们处于缺水压力之下; 我们注意到植物如何与环境压力相关的机制根据它们的品种而完全改变,这在细胞和遗传水平上都有发现。”

然后,例如,如果我们识别出上述蛋白质,我们会访问数据库并检查每个品种中这种蛋白质的水平,”Cantini 补充道。 如果我们发现一个基因被激活了,我们就去看看哪个品种的激活度很高。 如果发生这种情况,这将被视为一个标记。”

我们可以拥有蛋白质、遗传或生理标记,这些标记也可以在幼苗中看到,”他继续说道。 然后我们可以进行交叉,在所有兄弟姐妹中寻找该标记,并仅选择具有该标记的那些,这将在后续研究中予以考虑。 一致数量的标记允许我们 重新发现老品种,几个世纪以来被农民搁置或开发新的。”

目前,IBE 研究人员正在对 1,200 棵橄榄树进行基因指纹识别,包括品种和种质,它们是 Santa Paolina 收藏的一部分。

我们相信,从对藏品的深入筛选和玩家的远见卓识出发,这些研究可能会在不久的将来为治疗和预防某些植物病变带来有趣的发现,”Cantini 总结道。


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