L'alternanza di produzione è dovuta alla nutrizione dell'olivo

L'olivo (Olea europaea L.) è noto per la sua forte tendenza all'alternanza, che di anno in anno incide pesantemente sulla resa frutticola.
L'analisi dell'espressione genica basata su microarray utilizzando l'RNA di campioni di olive (foglie in anno di carica e scarica e frutti immaturi-maturi) è particolarmente utile per comprendere i meccanismi molecolari che influenzano la periodicità dell'olivo.

Per questo motivo, l'Università turca di Cankiri Karatekin ha effettuato analisi del trascrittoma a largo raggio del genoma che coinvolge diversi organi e stadi temporali dell'olivo utilizzando l'array NimbleGen Array contenente 136.628 set di sonde per oligonucleotide. Le analisi a grappolo dei geni hanno dimostrato che i cDNA provenienti da organi diversi possono essere divisi in gruppi separati.

Il controllo nutrizionale ha avuto un impatto particolarmente notevole sulla produzione alternata dell'olivo, come dimostra l'espressione differenziale delle trascrizioni in diverse fasi temporali e organi.
Le relazioni tra alternanza e metabolismo-stoccaggio dei carboidrati sono state indicate da una serie di studi. Per esempio i pistacchi che entrano nell'anno di scarica richiedono basse quantità di carboidrati, a causa della bassa fruttificazione, e quindi accumulano un po' di amido. La mobilizzazione del carbonio durante la stagione potrebbe avere un effetto sull'alternanza di produzione. In conclusione, gli studi condotti finora indicano che i nutrienti sono immagazzinati durante l'anno di scarica e sono utilizzati per la crescita riproduttiva l'anno successivo negli alberi di pistacchio. D'altra parte, sono stati riportati risultati contrastanti nella rilevanza dello stoccaggio dei carboidrati sullo sviluppo riproduttivo negli olivi. Alcuni autori hanno indicato che i carboidrati e i nutrienti minerali hanno avuto un'influenza trascurabile sulla formazione delle gemme floreali negli olivi. Al contrario, altri autori hanno evidenziato che il contenuto di amido è aumentato in inverno e diminuito durante lo sviluppo delle gemme nell'olivo. Oltre ai carboidrati, è stato studiato il contenuto di minerali delle foglie dell'olivo e i risultati hanno mostrato che il contenuto di nutrienti nelle foglie nutrienti oscillava tra gli anni di carica e scarica.
Le analisi microarray dei ricercatori turchi hanno indicato che l'espressione dei geni coinvolti nei processi di metabolismo dei carboidrati variava. Rispetto alle foglie di un anno di produzione, le foglie di un anno di scarica avevano elevate espressioni dei geni responsabili del metabolismo dei carboidrati. Inoltre, i geni per il trasporto dei minerali sono stati regolati in aumento anche nelle foglie in annate di scarica. A sostegno della tesi i ricercatori hanno trovato una minore espressione del miRNA che mira ai minerali e alla biosintesi dei carboidrati e ai geni di trasporto nelle foglie di olivo, in uno studio di sequenziamento ad alto rendimento del miRNA nelle foglie di olivo.
Esattamente come per il pistacchio, gli olivi usano molti nutrienti anche nell'anno di scarica. Di conseguenza, la regolazione dei nutrienti gioca un ruolo importante nell'alternanza di produzione dell'olivo.

Inoltre, anche il controllo ormonale e i processi di fioritura hanno giocato un ruolo importante in questo fenomeno.
Sebbene un olivo produca tipicamente una grande quantità di fiori, solo una piccola percentuale di essi diventa frutto. Infatti, è stato riscontrato che quando un olivo entra nell'anno di carica, la densità di fiori e infiorescenze non è correlata alla densità di frutti.
È interessante notare che il processo di fruttificazione altera sia la differenziazione delle gemme floreali che l'induzione della fioritura, essendo riconosciuto come un inibitore della fioritura negli alberi da frutto. I dati microarray del presente lavoro indicano che il livello di espressione dell'unica trascrizione relativa allo sviluppo del fiore (GO243632_1) è stato alterato tra le foglie annuali in annate di carica e scarica. L'espressione di GO243632_1 era due volte superiore nelle foglie annuali in anno di scarica rispetto a quelle in annate di carica dell'olivo. Tuttavia, i dati microarray suggeriscono che la fioritura non è il principale fattore di alternanza nell'olivo.

Nel complesso questa ricerca fornisce un quadro della complessità metabolica legata alla fruttificazione dell'olivo e ai vari fattori che la regolano, fornendo una nuova linea di indirizzo per la ricerca che, quindi, dovrebbe concentrarsi sulla fertilizzazione dell'oliveto per ridurre l'alternanza di produzione.

Bibliografia

Turktas M, Inal B, Okay S, et al. Nutrition metabolism plays an important role in the alternate bearing of the olive tree (Olea europaea L.). PLoS One. 2013;8(3)