Μοριακή ανάλυση της γενετικής ποικιλότητας ελληνικών πληθυσμών σίκαλης και καταγραφή του διαθέσιμου γενετικού υλικού
Νέα επιστημονική μελέτη που εκπονήθηκε από το Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας και το Διεθνές Πανεπιστήμιο της Ελλάδος σε συνεργασία με τον ΕΛΓΟ ΔΗΜΗΤΡΑ και δημοσιεύτηκε στο διεθνές επιστημονικό περιοδικό Agriculture, εξετάζει τη γενετική ποικιλότητα της ελληνικής σίκαλης (Secale cereale L.), ενός δημητριακού που καλλιεργείται παραδοσιακά σε περιοχές με φτωχά εδάφη και χαμηλές εισροές, κυρίως σε ορεινές και ημιορεινές ζώνες της χώρας. Παρότι η καλλιέργεια της σίκαλης στην Ελλάδα έχει μειωθεί σημαντικά τις τελευταίες δεκαετίες, το διαθέσιμο γενετικό υλικό παραμένει σημαντικό και σε μεγάλο βαθμό ανεξερεύνητο σε μοριακό επίπεδο.
Για τον σκοπό αυτό αναλύθηκαν 33 δείγματα σίκαλης, τα οποία περιλάμβαναν τοπικούς πληθυσμούς και παραδοσιακές ποικιλίες που διατηρούνται σε ελληνικές τράπεζες γενετικού υλικού, δύο πληθυσμούς που καλλιεργούνται από παραγωγούς στη Δυτική Μακεδονία και μία εμπορική ποικιλία. Η ανάλυση βασίστηκε σε τρία διαφορετικά συστήματα μοριακών δεικτών DNA, τους ISSR, τους SCoT και τους EBAP, ώστε να αποτυπωθεί με πληρότητα η γενετική παραλλακτικότητα και η δομή των πληθυσμών.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το σύνολο του υλικού χαρακτηρίζεται από πολύ υψηλά ποσοστά πολυμορφισμού και από μέτρια έως υψηλά επίπεδα γενετικής ποικιλότητας, ανεξάρτητα από το είδος των δεικτών που χρησιμοποιήθηκαν. Οι δείκτες ISSR, SCoT και EBAP παρήγαγαν συγκρίσιμες εκτιμήσεις για τη γενετική ετεροζυγωτία και τον αριθμό των αλληλομόρφων, γεγονός που υποδηλώνει ότι το ελληνικό γενετικό υλικό σίκαλης διατηρεί ευρεία γενετική βάση. Το εύρημα αυτό συνδέεται άμεσα με τη διασταυρούμενη επικονίαση του είδους και με τη μακρόχρονη καλλιέργεια τοπικών πληθυσμών χωρίς εντατική γενετική βελτίωση.
Η ανάλυση κύριων συντεταγμένων και η ιεραρχική ομαδοποίηση αποκάλυψαν μέτρια γενετική δομή, με τον διαχωρισμό των δειγμάτων σε δύο βασικές ομάδες. Ωστόσο, δεν διαπιστώθηκε σαφής συσχέτιση μεταξύ γενετικής ομαδοποίησης και γεωγραφικής προέλευσης. Το στοιχείο αυτό δείχνει ότι στο παρελθόν υπήρξε εκτεταμένη ανταλλαγή σπόρου μεταξύ περιοχών και παραγωγών, κάτι που έχει ως αποτέλεσμα τη γενετική ανάμειξη των πληθυσμών. Η εμπορική ποικιλία δεν παρουσίασε έντονη γενετική διαφοροποίηση σε σχέση με τις τοπικές ποικιλίες, γεγονός που υποδηλώνει στενή γενετική βάση και πιθανή κοινή καταγωγή.
Παρά τη γενική ομοιογένεια, ορισμένα δείγματα ξεχώρισαν σταθερά ως γενετικά διαφοροποιημένα σε όλες τις αναλύσεις. Ιδιαίτερα τα δείγματα T-492, K-163 και K-166 εμφάνισαν διακριτή γενετική ταυτότητα και απομακρύνθηκαν από τον κύριο όγκο των πληθυσμών. Τα δείγματα αυτά φαίνεται να διαθέτουν μοναδικούς ή σπάνιους γενετικούς συνδυασμούς, οι οποίοι δεν εκπροσωπούνται επαρκώς στο υπόλοιπο υλικό.
Η χρήση των δεικτών EBAP, οι οποίοι στοχεύουν σε εξονικές, δηλαδή λειτουργικές περιοχές του γονιδιώματος, εφαρμόστηκε για πρώτη φορά στη σίκαλη και παρείχε πληροφορίες συμπληρωματικές προς τους ISSR και SCoT. Τα αποτελέσματα από τους EBAP συμφωνούσαν σε μεγάλο βαθμό με εκείνα των άλλων δεικτών, επιβεβαιώνοντας την αξιοπιστία των συμπερασμάτων και δείχνοντας ότι μέρος της γενετικής ποικιλότητας αφορά περιοχές που σχετίζονται άμεσα με τη γονιδιακή λειτουργία.
Συνολικά, η μελέτη καταγράφει ότι το ελληνικό γενετικό υλικό σίκαλης διατηρεί σημαντική γενετική ποικιλότητα, παρά τη συρρίκνωση της καλλιέργειας. Παράλληλα, εντοπίζει συγκεκριμένους πληθυσμούς με ιδιαίτερη γενετική ταυτότητα, οι οποίοι αποτελούν κρίσιμους πόρους για τη διατήρηση και τη μελλοντική αξιοποίηση του είδους. Η μοριακή χαρτογράφηση που παρουσιάζεται παρέχει τεκμηριωμένη βάση για τη διαχείριση των ελληνικών συλλογών σίκαλης και για τη στοχευμένη αξιοποίηση του γενετικού τους πλούτου σε συνθήκες χαμηλών εισροών και περιβαλλοντικών πιέσεων.
Πηγή: Αgriculture https://www.mdpi.com/2077-0472/16/3/333
