Εκτίμηση της φωτοσυνθετικής ικανότητας σε στρες ξηρασίας επιλεγμένων ελληνικών καλλιεργούμενων ποικιλιών ελιάς (Olea europea L.) μετά από ταυτοποίηση με μοριακούς γενετικούς δείκτες

Abstract

In the present study 26 olive cultivars were identified with the use of 26 microsatellite loci. These cultivars include the main greek olive cultivars as well the main cultivars of North Greece, covering the majority of the olive cultivation range in Greece. Six SSR loci were selected for detailed analysis based on efficient detection of polymorphism and high number of alleles per locus. The mean number of alleles per locus was 13.5. This high number of alleles per locus may have been influenced by the sampling strategy, as all cultivars and denominations were selected from diverse areas of cultivation. The number of alleles per locus ranged from 7 to 20, while the observed heterozygosity (Ho) ranged from 0.240 at locus DCA-3 to 0.826 at locus UDO99-9 with a mean of 0.600 Mantel tests did not show any particular correlation between geographic and genetic distances and no intracultivar variability was observed. The main parameters of chlorophyll fluorescence (Fv/Fm, ΦPSII, ΦNPQ, ΦNO, ΕΤR, 1-qP και NPQ) and the main parameters of gas exchange (Pn, Amax, LCP, Qe, Respiration) were also studied in control and drought stress conditions for 4 olive cultivars (Koroneiki, Mastoidis, Lianolia and Halkidikis). The reduction 107 of net photosynthesis presents great differences between olive cultivars in drought stress conditions (from 33% to 75% in Halkidikis and Mastoidis respectively). Halkidikis presents the lowest reduction of Pn and the highest values of ΦPSII and ΦNPQ in drought stress comparing to control conditions. So, Halkidikis appears as a drought tolerant cultivar, that presents low values of Pn in control conditions and low reduction of Pn, ΦPSII and ΦNPQ in drought stress.

Στην παρούσα εργασία ταυτοποιήθηκαν με τη χρήση μικροδορυφόρων 26 ποικιλίες ελιάς. Οι ποικιλίες αυτές περιλαμβάνουν τόσο τις βασικές ελληνικές ποικιλίες ελιάς, όσο και τις κύριες ποικιλίες ελιάς της Bόρειας Ελλάδας, ενώ καλύπτουν σχεδόν το σύνολο της ελαιοκαλλιέργειας στην Ελλάδα. Ειδικότερα, επιλέχθηκαν έξι μικροδορυφορικές γονιδιακές θέσεις οι οποίες παρουσίασαν υψηλό πολυμορφισμό και κατά συνέπεια μεγάλο αριθμό αλληλομόρφων ανά θέση. Ο μέσος όρος των αλληλομόρφων ανά θέση στη εργασία μας ήταν 13.5. Ο υψηλός αυτός αριθμός αλληλομόρφων πιθανότητα προέκυψε από το γεγονός ότι όλες οι ποικιλίες ελιάς επιλέχθηκαν από διαφορετικές περιοχές καλλιέργειας. Ο αριθμός των αλληλομόρφων ανά θέση κυμάνθηκε από 7 έως 20, ενώ η ετεροζυγωτία κυμάνθηκε από 0.24 στη θέση DCA-3 σε 0.826 στη θέση UDO99-9 με μέσο όρο 0.600. Ενδοποικιλιακή παραλλακτικότητα δεν παρατηρήθηκε, ενώ οι γενετικές και γεωγραφικές αποστάσεις δεν παρουσίασαν σημαντική συσχέτιση με βάση τα αποτελέσματα δοκιμής Mantel. Ακόμη, μελετήθηκαν σε φυσιολογικές συνθήκες ανάπτυξης και σε στρες ξηρασίας τόσο οι βασικοί παράμετροι του φθορισμού χλωροφύλλης (Fv/Fm, ΦPSII, ΦNPQ, ΦNO, ΕΤR, 1-qP και NPQ) όσο και οι βασικοί παράμετροι της ανταλλαγής αερίων (Pn, Amax, LCP, Qe, Respiration) σε τέσσερις ποικιλίες ελιάς (Κορωνέικη, Μαστοειδής, Λιανολιά και Χαλκιδικής). Η μείωση της φωτοσύνθεσης (Pn) παρουσιάζει μεγάλες διαφορές μεταξύ των ποικιλιών σε στρες ξηρασίας (από 33% έως 75% στις ποικιλίες Χαλκιδικής και Μαστοειδής, αντίστοιχα). Η ποικιλία Χαλκιδικής παρουσιάζει τη μικρότερη μείωση του Pn καθώς και τις υψηλότερες τιμές ΦPSII και ΦNPQ σε συνθήκες στρες σε σχέση με τα φυτά μάρτυρες. Η Χαλκιδικής λοιπόν παρουσιάζει ενδείξεις προσαρμογής στην ξηρασία, καθώς από τη μια πλευρά οι τιμές Pn σε φυσιολογικές συνθήκες ανάπτυξης είναι χαμηλές, ενώ από την άλλη δεν εμφανίζει μεγάλα ποσοστά μείωσης του Pn, ΦPSII και ΦNPQ σε στρες ξηρασία