La ricerca sulla biodiversità degli olivi è la chiave per affrontare i cambiamenti climatici

Sintesi

Claudio Cantini, direttore dell'Institute for BioEconomy, discute l'importanza di caratterizzare le varietà di olivo e il ruolo delle banche del germoplasma nel preservare la biodiversità e migliorare la produzione di olivo. I ricercatori stanno studiando la resistenza delle varietà di olivo agli stress ambientali, come la scarsità d'acqua e le radiazioni UV, per identificare meccanismi che potrebbero portare allo sviluppo di nuove varietà di olivo resilienti.

"Negli ultimi anni, c'è stato un crescente interesse per la caratterizzazione e la catalogazione dei varietà di olive”, ha affermato Claudio Cantini, responsabile dell'Istituto di Bioeconomia del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IBE-CNR) Santa Paolina fattoria sperimentale, a Follonica.

"Ciò ha portato alla creazione di grandi collezioni come la nostra, che conta oltre 1,000 adesioni, confluendo nella banca mondiale del germoplasma dell'olivo istituita dall'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura (FAO) e supportata dal Consiglio oleicolo internazionale", Ha aggiunto.

Santa Paolina nasce nel 1966 per preservare la biodiversità vegetale e ospita importanti collezioni varietali di pero, pesca, cachi, melo e mela cotogna, oltre alle olive. Comprende inoltre un centro di premoltiplicazione di materiale vegetale di olivo certificato e una struttura per la riabilitazione degli ulivi affetti da malattie virali.

"Le banche del germoplasma sono molto vaste, eppure la ricchezza varietale del mondo è lungi dall'essere completamente catalogata”, ha affermato Cantini.

Ha ricordato che la specie dell'olivo – Olea Europea – conta più di 2,000 varietà conosciute, di cui circa 540 sono autoctone dell'Italia, il Paese con la più ricca biodiversità olivicola.

"Pensiamo solo alle diverse varietà minori, in particolare a quelle recentemente riscoperto, che devono ancora essere studiati e caratterizzati”, ha detto Cantini. "Possiamo dire che il crescente interesse degli operatori, desiderosi di testare nuove varietà al fine di migliorare la loro produzione di olio d'oliva, sta spingendo a favore di questa ricerca”.

In questa fase, le banche del germoplasma, dove i ricercatori immagazzinano i geni che corrispondono alle diverse caratteristiche delle varietà di olivo, assumono un'importanza cruciale: possono fornire al settore agricolo una maggiore scelta di piante, soprattutto alla luce cambiamento climatico.

"Le banche del germoplasma dell'olivo, vaste collezioni di diversità genetica, stanno diventando una risorsa fondamentale ", ha affermato Cantini. "Va da sé preservare la biodiversità è una priorità in questo momento, in quanto fondamentale per la qualità degli ecosistemi”.

"Pertanto, più caratterizziamo la nostra vasta biodiversità olivicola, più possiamo valorizzarla adeguatamente e utilizzarla per far fronte al nuove sfide in vista", Ha aggiunto.

La ricerca sulla biodiversità degli olivi può aiutare a trovare nuovi modi per mitigare gli effetti e farvi fronte eventi meteorologici estremi, sbalzi termici e stress idrico, che si verificano con frequenza crescente e creano le condizioni per lo sviluppo di malattie.

Cantini sta attualmente supervisionando un gruppo di ricerca di dottorandi che studiano la resistenza delle varietà di olive a questi stress ambientali.

"Proprio come per le variazioni nella specie umana, dove esistono meccanismi di resistenza all'interno di alcuni individui e popolazioni, anche all'interno delle specie di olivo possono esserci caratteri nel genoma delle diverse varietà che sono diversi e quindi possono dare risposte diverse quando la pianta è in condizioni di stress”, ha detto Cantini. "Posso dire che quando ci addentriamo nella sfera delle varietà di olive, si apre un nuovo mondo intero".

Il gruppo di ricerca sta ora lavorando a tre pubblicazioni sullo stress causato dalle radiazioni ultraviolette.

"Stiamo studiando la resistenza di alcune varietà allo stress causato dalla mancanza di acqua”, ha aggiunto Cantini. "Stanno già emergendo differenze significative all'interno delle varietà, poiché notiamo meccanismi molto diversi".

I ricercatori stanno anche considerando le caratteristiche morfologiche, compreso il meccanismo di trasporto dell'acqua, concentrandosi sull'anatomia di alcune varietà che hanno vasi di trasporto completamente diversi per dimensioni e forma. Oltre all'aspetto anatomico, considerano anche la formazione di alcune sostanze.

"Se osserviamo cosa succede all'interno di queste varietà quando le mettiamo sotto stress, notiamo la produzione di varie sostanze che in qualche modo tendono a contrastare lo stress”, ha detto Cantini. "I risultati preliminari ci hanno rivelato la presenza di una proteina, nota in altre specie ma poco studiata in questo momento, che sembrerebbe rappresentare un elemento conveniente nell'olivo".

"Ci stiamo concentrando su questa proteina per capire se può svolgere un ruolo chiave", ha aggiunto. "Soprattutto, stiamo esaminando l'interazione tra questa proteina e il genoma; quindi, l'azione del gene che viene attivato, ed eventualmente come questo potrebbe essere correlato ad altre caratteristiche della pianta, anatomicamente e sotto altri aspetti.

Il presupposto è che all'interno della diversità rappresentata dalle numerose varietà provenienti da tutto il mondo nelle specie dell'olivo, in futuro si possano sfruttare meccanismi di resistenza.

"Il nostro obiettivo, uno di tutti i ricercatori, è identificare questi meccanismi", ha affermato Cantini. "Per fare un esempio con una varietà ben nota, Leccino è resistente alla Xylella fastidiosa e anche al freddo, e anche alcuni batteri e funghi, il che ci fa pensare che ci debba essere un meccanismo unico che agisce all'interno di questa varietà".

"Abbiamo poi introdotto il Leccino nei nostri studi, insieme ad altre varietà che, invece, hanno diverse suscettibilità, e stiamo verificando cosa succede all'interno di queste varietà”, ha aggiunto.

L'obiettivo è quello di disporre di un database ricco di informazioni, attraverso il quale i ricercatori possono non solo caratterizzare le varietà esistenti pronte per essere utilizzate, ma anche crearne di nuove.

"Sulla base dei risultati preliminari, siamo già in grado di ipotizzare un olivo ideale", ha affermato Cantinti.

Il suo gruppo ha estrapolato quattro piante modello dal database di Santa Paolina per il loro studio.

"Stiamo cercando di capire cosa succede quando mettiamo sotto stress queste piante modello", ha affermato. "Quindi, ad esempio, supponiamo di avere una varietà resistente al freddo e una varietà non resistente al freddo, che hanno rispettivamente vasi di trasporto larghi e stretti, uno resistente alla Xylella e uno non resistente. Li mettiamo sotto stress idrico; notiamo che il meccanismo di come le piante si relazionano agli stress ambientali cambia completamente a seconda della loro varietà, e questo si trova a livello cellulare e genetico”.

"Quindi, ad esempio, se identifichiamo una proteina come quella sopra menzionata, accediamo al database e controlliamo i livelli di questa proteina all'interno di ciascuna varietà", ha aggiunto Cantini. "Se scopriamo che un gene è attivato, andiamo a vedere quale varietà ha un'attivazione elevata. Se ciò accade, questo è considerato un indicatore”.

"Possiamo avere marcatori proteici, genetici o fisiologici, che possono essere visti anche nelle piantine", ha continuato. "Possiamo quindi fare incroci, cercare quel marker in tutti i fratelli e selezionare solo quelli che hanno quel marker, di cui si terrà conto negli studi successivi. Un numero consistente di marcatori ci consente di farlo riscoprire antiche varietà, che sono stati messi da parte dai contadini nel corso dei secoli o per svilupparne di nuovi”.

Attualmente, i ricercatori dell'IBE stanno effettuando il fingerprinting genetico di 1,200 ulivi, tra varietà e accessioni, che fanno parte della collezione Santa Paolina.

"Crediamo che a partire da uno screening approfondito delle collezioni, e da una visione lungimirante degli attori, questi studi potrebbero portare a scoperte interessanti per la cura e la prevenzione di alcune patologie vegetali nel prossimo futuro”, ha concluso Cantini.