Grün oder lila, rund oder länglich, weich oder hart, gefüllt oder nicht. Die Wahl von Tafeloliven und Olivenölen kann aufgrund ihrer Vielfalt und Schmackhaftigkeit zu einem überwältigenden Erlebnis werden. Die Domestizierung mediterraner Olivenbäume (Olea europaea subsp. Europaea) wird in der Levante-Region auf 6,000 Jahre geschätzt. Es gibt viele Fragen zur Domestikation von Oliven. Gibt es einen Diversity-Hotspot von kultivierten und wilden Oliven (O. europaea subsp. Sylvestris)? Wie wurden die verschiedenen Sorten ausgewählt, wo und warum?
Dr. Irene Julca und Toni Gabaldon mit acht Kollegen vom Barcelona Supercomputing Centre, The Barcelona Institute of Science and Technology University of California Irvine, University of Cordoba, Universitat Pompeu Fabra und Royal Botanical Garden of Madrid, die gesamten Genome von 46 Sorten zusammengebaut (O. europaea subsp. Europaea) und 10 wilde Oliven (O. europaea subsp. Sylvestris), um ihre Domestizierungsprozesse zu entwirren. Die Forscher fanden heraus, dass kultivierte Oliven insgesamt nur ein geringfügig geringeres Maß an genetischer Vielfalt aufweisen als Wildformen, und die Sortenauswahl hat keine Sorten bevorzugt, die spezifische Gene tragen, die für die Fruchtgröße oder den Ölgehalt verantwortlich sind, sondern Veränderungen in der Genexpression.
Diese Gruppe von Wissenschaftlern stellte 6 das erste Olivenbaumgenom (Oe2016) zusammen aber viele fragen sind aufgetaucht nach dem Genomveröffentlichung einer Wildform aus der Türkei im Jahr 2017. Da der Pollen von Olivenbäumen vom Wind weit weggetragen werden kann und sich kultivierte Bäume mit wilden Oliven befruchten können (O. europaea subsp. Sylvestris), ist es schwer zu sagen, welcher Baum kultiviert oder eine Wildform ist. Der Weltkatalog der Olivensorten aus dem Jahr 2000 beschreibt 139 Sorten und zeigt die verschiedenen Phänotypen von Olivenbäumen.
Julca und Kollegen wählten authentifizierte Sorten aus der Olivenkeimplasmasammlung der Universität Cordoba aus und probierten Wildformen aus einem Küstengebiet Spaniens, in dem es keine historisch kultivierten Olivenbaumplantagen gab. Die Forscher setzten das vorherige Genom (Oe6) der Sorte (cv.) Farga wieder zusammen und konnten mithilfe des neuen Genoms (Oe4,911) weitere 9 Gene charakterisieren. Sie stellten auch die Plastiden-, Mitochondrien- und Kerngenome zusammen, die auf andere Weise vererbt werden (z. B. Organellen werden mütterlicherseits vererbt) von 46 Sorten und 10 Wildformen.
Die Forscher fanden heraus, dass im Genom der Wildform im Vergleich zu den Genomen der Kultursorten über 1,000 Gene fehlten. Diese Gene wurden hauptsächlich mit Stressreaktion, Wachstum und Entwicklung in Verbindung gebracht. Während es üblich ist, dass angebaute Früchte einen Engpass durchlaufen (z. B. menschliche Selektion) und eine geringere genetische Vielfalt aufweisen, war dies bei Oliven nicht der Fall. Die genetische Diversität war unter den Sorten im Vergleich zu den Wildformen nur geringfügig geringer. Während der Stoffwechsel und die Akkumulation von Fettsäuren als eine der wichtigsten Eigenschaften bei der Domestikation von Oliven angesehen wurde, konnten Julca und Kollegen keine Anzeichen einer Selektion dieser Gene finden. Die einzigen potenziellen Gene, die selektiert werden, beziehen sich auf Veränderungen in der Genexpression.
Phylogenetische Analysen schätzten vor 3,000 bis 14,000 Jahren einen leichten Populationsengpass, aber danach wuchs die Populationsgröße und einige Gene wanderten mehrmals von Wildformen zu den kultivierten Sorten. Kerngenome legten nahe, dass die meisten Sorten hauptsächlich aus einem gemeinsamen primären Domestizierungsprozess stammen, während die Plastidengenome genetische Beiträge aus drei verschiedenen genetischen Pools nahe legten. Eine Analyse der genetischen Struktur legte nahe, dass es zwei unterschiedliche genetische Pools der Vorfahren gab, die in den 56 einzelnen Pflanzen unterschiedlich vorhanden waren und drei Cluster bildeten (z. B. einer, der mehr Wildformen enthielt, und zwei, die unterschiedliche Mengen an Mischungen der beiden genetischen Pools enthielten). Cluster 3 bestand hauptsächlich aus östlichen Sorten aus Syrien, dem Iran, dem Libanon und der Türkei.
„[D]iese Studie stellt die größte phylogenetische Analyse genomweiter Sequenzen der mediterranen Oliven dar“, schrieben Janca und Kollegen.
Die Forscher schlagen vor, dass Oliven ein Domestizierungskontinuum darstellen, bei dem es ein primäres Domestizierungsereignis gab, gefolgt von vielen Hybridisierungen zwischen Sorten und Wildformen.
„Unsere Ergebnisse zusammen mit denen aus früheren Analysen deuten darauf hin, dass kultivierte Individuen im Vergleich zu wilden Individuen eine ähnliche Nukleotiddiversität aufweisen, die bei Sorten, die mit dem genetischen Pool der westlichen Wildtiere vermischt sind, etwas höher ist, möglicherweise aufgrund der Introgression mit lokalen Wildpopulationen“, so die Forscher schrieb.
In einem verwandten Artikel Dr. Toni Gabaldon schrieb: „Eine wichtige Lücke in den vorhandenen Daten ist das Fehlen von Vertretern in den gesamten Genomdatensätzen aus dem wilden genetischen Pool des östlichen Mittelmeers, dem ursprünglichen genetischen Pool, aus dem wahrscheinlich die ersten kultivierten Oliven ausgewählt wurden“.
Die Genombaugruppen und verbessertes Referenzgenom den Weg zu spannender Forschung über Oliven ebnen. Sie bieten auch eine interessante Lektion über die Domestizierung von Nutzpflanzen. Einige Nutzpflanzen wurden für bestimmte Merkmale (und die dafür verantwortlichen Gene) „überselektioniert“, was die genetische Vielfalt zwischen Sorten verringerte, und jetzt versuchen Wissenschaftler, wilde Verwandte zu finden, um eine gewisse Vielfalt und andere Merkmale einzuführen. Da sind viele Pflanzenkrankheiten und Schädlinge, die Oliven bedrohen und ihre genetische Vielfalt wird wichtig sein, um resistente Sorten zu finden.
Die meisten Olivenöle und Tafeloliven werden in Griechenland (9.4 kg/Jahr/pro Kopf) und auf Zypern (3 kg/Jahr/pro Kopf) innerhalb der EU konsumiert Internationaler Olivenrat. Oliven sind nicht nur kulinarisch wichtig, die Bäume haben auch Klimaschutzfunktionen.
„Wir hoffen, dass zukünftige gemeinsame Bemühungen uns helfen werden, unseren Datensatz mit relevanten und repräsentativen Sorten von wilden und kultivierten Oliven zu erweitern, wir würden uns freuen, diesbezüglich zusammenzuarbeiten“, schrieb Gabaldón.
