Hit enter to search or ESC to close

Με βάση τους στόχους του έργου και τη διαφορετική εμπειρία που κομίζει ο κάθε φορέας, σχεδιάστηκε η μεθοδολογία, η οποία διακρίνεται στις παρακάτω 4 κύριες φάσεις.

1. Εντοπισμός, συλλογή και αρχική καλλιέργεια υλικού

Ανασκόπηση βιβλιογραφίας

Συγκέντρωση όλων των διαθέσιμων δεδομένων από τη βιβλιογραφία, προηγούμενα έργα, αρχεία και άλλες πηγές για τις καταγεγραμμένες τοπικές, παραδοσιακές ποικιλίες οπωροφόρων δέντρων και θάμνων, καθώς και ταυτοποιημένων και καλλιεργούμενων αυτοφυών καρποφόρων, σε μία ενιαία βάση δεδομένων και η αποτύπωσή τους σε ένα ενιαίο χάρτη για όλη τη χώρα, καθώς αυτή τη στιγμή δεν υπάρχει αντίστοιχο διαθέσιμο εργαλείο.

Περιοχές έρευνας

Για τους λόγους που αναλύθηκαν παραπάνω, αλλά και με βάση την εμπειρία και τις καταγεγραμμένες πληροφορίες που ήδη διαθέτουν οι φορείς του έργου, η αναζήτηση ποικιλιών θα επικεντρωθεί στις εξής περιοχές της Β. Ελλάδας:

Περιοχές έρευνας Εκτιμώμενη έκταση (ha)
Οροσειρά Ροδόπης 145.000
Ορεινό τόξο Αλμωπίας 120.000
Πιέρια Όρη 65.000
Όρος Γράμος 75.000
Εθνικό Πάρκο Πρεσπών και όρος Βίτσι 70.000
Εθνικό Πάρκο Βόρειας Πίνδου 150.000
Αθαμάνια Όρη (Τζουμέρκα) 70.000
Θεσπρωτικά Όρη (Μικρή Λάκκα Σουλίου) 40.000
Σύνολο 735.000

Σημειώνεται ωστόσο ότι στόχος του έργου δεν είναι η εξαντλητική διερεύνηση των παραπάνω περιοχών, αλλά η ανακάλυψη και καταγραφή ποικιλιών. Συνεπώς, αν κατά τη διάρκεια της έρευνας καταγραφούν δυνητικά αξιόλογες ποικιλίες, κυρίως οπωροφόρων δέντρων, σε άλλες, γειτονικές περιοχές θα συμπεριληφθούν επίσης.

Αυτοφυή καρποφόρα φυτά

Σε κάθε περιοχή μελέτης, θα πραγματοποιηθεί αρχικά μία πρώτη εξερευνητική αποστολή, η οποία θα καταγράψει, χαρτογραφήσει θέσεις με τα είδη – στόχος. Από αυτή την αρχική καταγραφή και την προκαταρκτική αξιολόγηση των θέσεων και των φυτών, θα προκριθούν 7 διαφορετικά είδη, τα οποία θα καταγράφονται σε 3 διαφορετικές θέσεις σε 3 τουλάχιστον διαφορετικές περιοχές έρευνας. Από τις 70 περίπου θέσεις που θα προκύψουν, θα συλλεχθεί επαρκής αριθμός (τουλάχιστον 20 από κάθε θέση) δειγμάτων φυτικού υλικού, μικρής ποσότητας το κάθε ένα (~10 gr). Η συλλογή του φυτικού υλικού θα γίνει με βάση το πρωτόκολλο που έχει αναπτύξει ο ΕΛΓΟ-Δήμητρα (αφού προσαρμοστεί αυτό στις συγκεκριμένες προδιαγραφές των καρποφόρων ειδών και κάνοντας χρήση της ειδικής άδειας συλλογής που διαθέτει ο Οργανισμός. Κατά τη συλλογή μέριμνα θα δοθεί μέριμνα ώστε να ελαχιστοποιηθούν τυχόν αρνητικές επιδράσεις στους πληθυσμούς των ειδών. Επίσης, θα καταγράφονται αναλυτικά τα γεωγραφικά και οικολογικά χαρακτηριστικά της κάθε θέσης, ενώ θα λαμβάνεται και δείγμα για εδαφολογική ανάλυση.

Στη συνέχεια, τα επιλεγμένα είδη θα αναπαραχθούν αγενώς με τη χρήση συμβατικής ή βιοτεχνολογικής (μικροπολλαπλασιασμός) μεθόδου, ώστε να διατηρήσουν σταθερά τα γενετικά τους χαρακτηριστικά. Συγκεκριμένα, σε όσα είδη έχουν κατάλληλη μορφολογία θα πραγματοποιηθεί λήψη μοσχευμάτων μαλακού ή σκληρού ξύλου, θα χρησιμοποιηθούν ορμόνες ριζοβολίας και θα τοποθετηθούν σε συνθήκες υδρονέφωσης για την ανάπτυξη ριζών. Τα ριζοβολημένα μοσχεύματα μετά την έξοδό τους από την υδρονέφωση θα μεταφυτευτούν σε δίσκους πολλαπλών θέσεων για να συνεχίσουν την ανάπτυξή τους σε συνθήκες θερμοκηπίου. Για τα είδη στα οποία θα υπάρξουν δυσκολίες αναπαραγωγής με την συμβατική μέθοδο (πχ. λόγω μορφολογίας, διαθεσιμότητας φυτικού υλικού, αδυναμίας ριζοβολίας) θα εγκατασταθούν σε συνθήκες in vitro και θα δοκιμαστούν τα κατάλληλα υποστρώματα βλαστογένεσης και ριζοβολίας με τελικό στόχο τον εγκλιματισμό των εκφύτων σε συνθήκες θερμοκηπίου (Hartmann et al, 2002). Σε κάθε περίπτωση, θα αναπτυχθούν πρωτόκολλα αναπαραγωγής με την πιο επιτυχή μέθοδο και θα παραχθεί ικανός αριθμός φυτών για την εγκατάσταση πειραματικών καλλιεργειών μικρής, αλλά και για την παράδοση μητρικού υλικού για τη μαζική αναπαραγωγή. Για όλα τα επιλεγμένα είδη τέλος θα αναπαραχθεί μικρός αριθμός φυτών (10 μητρικά φυτά/είδος) και θα εγκατασταθούν σε αγρό μητρικών φυτειών του Αγροκτήματος Θέρμης του ΕΛΓΟ, εξυπηρετώντας τους σκοπούς της εκτός τόπου διατήρησης των ειδών και της διερεύνησης τρόπου αναπαραγωγής τους.

Οπωροφόρα δέντρα

Η έρευνα πεδίου θα ξεκινήσει αντίστοιχα με προκαταρκτικές εξερευνητικές αποστολές, οι οποίες ωστόσο θα βασιστούν σε προηγούμενες έρευνες, γνώσεις, μαρτυρίες και πληροφορίες της ομάδας έργου. Κατά τις αρχικές αυτές αποστολές, θα καταγραφούν ενδιαφέρουσες θέσεις με οπωροφόρα δέντρα. Παράλληλα, θα πραγματοποιείται συλλογή μαρτυριών και πληροφοριών (με τη μορφή δομημένου ερωτηματολογίου) από κατοίκους και ιδιαίτερα παραγωγούς της περιοχής, οι οποίοι μπορεί (α) να έχουν στην κατοχή τους, να καλλιεργούν ή να γνωρίζουν κάποια παραδοσιακά οπωροφόρα δέντρα, μεγάλης ηλικίας με ιδιαίτερα γευστικά ή καλλιεργητικά χαρακτηριστικά (όπως ανθεκτικότητα σε εχθρούς και ασθένειες), ή (β) να γνωρίζουν πληροφορίες για την ιστορική χρήση των τοπικών ποικιλιών. Οι πληροφορίες για κάθε εντοπισμένο δένδρο θα αφορούν ονομασία ποικιλίας, εποχή ανθοφορίας, καρπόδεσης και ωρίμανσης, πιθανή αντοχή σε εχθρούς και ασθένειες, καλλιεργητικές φροντίδες, ιστορικό του κάθε δέντρου και περιβαλλοντικές πληροφορίες. Αφού καταγραφούν τα προβλεπόμενα από το πρωτόκολλο χαρακτηριστικά κάθε ποικιλίας, θα διενεργηθεί συγκριτικός έλεγχος με τις γνωστές ποικιλίες, ώστε να διασφαλιστεί η μοναδικότητα της και να αποφευχθεί η σύγχυση. Αναμένεται να επιλεχθούν αρχικά 50 περίπου ποικιλίες οπωροφόρων δέντρων, με 2-3 αντιπροσωπευτικά άτομα. Τα 150 δέντρα που θα επιλεχθούν, θα χαρτογραφηθούν και φωτογραφηθούν αναλυτικά και στη συνέχεια θα δεχθούν τις κατάλληλες καλλιεργητικές πρακτικές in situ, (κλάδεμα, λίπανση, φυτοπροστασία, κλπ). Αυτό είναι απαραίτητο, ώστε να αναπτύξει το κάθε δένδρο τα πραγματικά του χαρακτηριστικά και να μπορούν αυτά να αξιολογηθούν, αφού πολλά δένδρα βρίσκονται σε εγκατάλειψη.

 

2. Γενετική ταυτοποίηση

Αυτοφυή καρποφόρα φυτά

Η γενετική ταυτοποίηση των αυτοφυών φυτών θα πραγματοποιηθεί από το εξειδικευμένο σχετικά Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας του Ινστιτούτου Γενετικής Βελτίωσης και Φυτογενετικών Πόρων του ΕΛΓΟ-Δήμητρα. Συγκεκριμένα, θα πραγματοποιηθεί η ανάπτυξη και εφαρμογή συστήματος γενετικής ταυτοποίησης των εξεταζόμενων ειδών και κλώνων με τη χρήση -ομικών τεχνολογιών (DNA barcoding, HRM ανάλυση, μοριακοί δείκτες) ώστε το μοριακό αποτύπωμα των ειδών που θα χαρακτηριστούν να διατηρηθεί σε μια DNA βάση δεδομένων και να προστατευθούν από μελλοντικούς κινδύνους γενετικής ανάμειξης και απώλειάς τους. Για τη μοριακή ανάλυση και την γενετική ταυτοποίηση των εξεταζόμενων ειδών, θα πραγματοποιηθεί εκχύλιση και απομόνωση DNA από φυτικούς ιστούς. Διαφορετικές περιοχές του πλαστιδιακού γονιδιώματος έχουν προταθεί για να χρησιμεύσουν ως DNA-barcoding. Θα χρησιμοποιηθούν οι περιοχές rbcL, matK, rpoB και C γονίδια, οι μη-εκφραζόμενοι διαχωριστές (non-coding spacers) atpF-atpH, trnH-psbA και psbK-psbI trnL-F, το trnL ιντρόνιο και ο εσωτερικός μεταγραφικός διαχωριστής 2 (ITS2) της περιοχής του πυρηνικού ριβοσωμικού DNA (Group et al. 2009). Για το μοριακό χαρακτηρισμό των κλώνων, θα χρησιμοποιηθούν φθορίζοντες εκκινητές μικροδορυφόρων (SSRs, απλών επαναλαμβανόμενων εν σειρά αλληλουχιών 2-5 νουκλεοτιδίων, όπως (AC)n, (ATT)n, ή (ATGT)n) σε συνδυασμούς. Σε περίπτωση που δεν υπάρχουν στη διεθνή βιβλιογραφία διαθέσιμοι SSR δείκτες θα χρησιμοποιηθούν εναλλακτικά οι AFLP μοριακοί δείκτες. Το σύστημα δεικτών AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) βασίζεται στον πολυμορφισμό των θραυσμάτων κοπής του συνολικού DNA με περιοριστικά ένζυμα και η αναγνώριση των θραυσμάτων αυτών δεν γίνεται με υβριδισμό αλλά με PCR (Vos et al., 1995). Ως γενετικοί δείκτες θα χρησιμοποιηθούν 15 επιλεγμένοι εκκινητές AFLP.

Οπωροφόρα δέντρα

Η γενετική ταυτοποίηση των ποικιλιών οπωροφόρων δέντρων θα πραγματοποιηθεί από το εξειδικευμένο σχετικά Εργαστήριο του Τμήματος Τεχνολόγων Γεωπόνων του ΤΕΙ Ηπείρου. Συγκεκριμένα, η μοριακή ταυτοποίηση των δένδρων που θα παρουσιάσουν τα καλύτερα οργανοληπτικά και λοιπά χαρακτηριστικά θα βασιστεί στην ανάλυση της νουκλεοτιδικής αλληλουχίας της ITS2 περιοχής του πυρηνικού ριβοσωμικού DNA (nrDNA) (Yao et al., 2010). Για την ενίσχυση και απομόνωση των ITS2 ριβοσωμικών περιοχών θα εφαρμοστεί η τεχνική PCR χρησιμοποιώντας τους εκκινητές ITS2-S2F (Chen et al., 2010) και ITS4 (White et al., 1990) Το γενωμικό DNA που θα χρησιμοποιηθεί στις αντιδράσεις PCR θα απομονωθεί από λυοφιλοποιημένα φύλλα με τη χρήση του πακέτου υλικών NucleoSpin Plant II της Macherey-Nagel. Ο προσδιορισμός της νουκλεοτιδικής αλληλουχίας των προϊόντων PCR θα γίνει από την VBC-Biotech (Austria). Οι αλληλουχίες αυτές θα συγκριθούν με ήδη καταχωρημένες αλληλουχίες στη βάση δεδομένων του NCBI χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα BLASTN 2.2.32.

 

3. Αξιολόγηση ειδών και ποικιλιών

Καλλιεργητικά χαρακτηριστικά

Για όλα τα εξεταζόμενα είδη και ποικιλίες, θα καταγραφούν και θα αξιολογηθούν, βάσει ειδικού πρωτοκόλλου που θα διαμορφωθεί, καλλιεργητικά χαρακτηριστικά όπως η αντοχή του φυτού σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, η ευαισθησία σε εχθρούς και ασθένειες, οι αποδόσεις, η εποχή συγκομιδής, η δυνατότητα βιολογικής παραγωγής κα. Στην περίπτωση των οπωροφόρων δέντρων, η αξιολόγηση θα γίνει in situ, μετά την καλλιέργεια των δέντρων. Στα αυτοφυή, θα πραγματοποιηθεί σε α’ φάση in situ και σε β’ φάση εντός των πειραματικών καλλιεργειών.

Ειδικότερα, για τα συλλεγμένα αυτοφυή είδη που θα εγκατασταθούν στο ΙΓΒΦΠ του ΕΛΓΟ στη Θέρμη, θα προσδιοριστούν τα επίπεδα επάρκειας θρεπτικών στα φύλλα. Για το σκοπό αυτό, θα συλλεχθεί έδαφος, 2 φορές ανά έτος, η πρώτη πριν την εγκατάσταση και η δεύτερη μετά τη συγκομιδή κάθε είδους, ώστε να εκτιμηθεί τι είναι διαθέσιμο στα φυτά και να προκύψουν οι πρώτες κατευθυντήριες γραμμές για τη λίπανση. Οι χημικές αναλύσεις των δειγμάτων εδαφών θα περιλαμβάνουν τους εξής προσδιορισμούς: Μηχανική σύσταση (κατά Βουγιούκο), pH, ολικό ανθρακικό ασβέστιο, οργανική ουσία, ηλεκτρική αγωγιμότητα, νιτρικά (ΝΟ3), Ρ, Κ, Ca, Mg, B, Mn, Fe, Cu και Zn. Εκτός από το έδαφος, θα συλλεχθεί και φυτικός ιστός, 2 φορές ανά έτος, η πρώτη κατά τη διάρκεια της βλαστικής περιόδου (π.χ. έναρξη ανθοφορίας) και η δεύτερη στη συγκομιδή με στόχο τον άμεσο προσδιορισμό της θρεπτικής κατάστασης κάθε είδους. Ως φυτικός ιστός, επιλέγονται συνήθως τα φύλλα του εξεταζόμενου είδους, στα οποία συντελούνται βασικές λειτουργίες (π.χ., φωτοσύνθεση, μεταβολισμός) αλλά και επειδή σε αυτά συγκεντρώνεται πάνω από το 50% του συνόλου των θρεπτικών στοιχείων. Εφόσον, η ποσότητα των φύλλων δεν επαρκεί, θα συλλέγονται και άλλα τμήματα φυτικού ιστού, όπως μίσχος ή και ολόκληρος ο βλαστός, ώστε να συμπληρωθεί η απαιτούμενη ποσότητα για ανάλυση. Οι χημικές αναλύσεις των δειγμάτων φύλλων θα περιλαμβάνουν τους εξής προσδιορισμούς: N, P, K, Ca, Mg, B, Mn, Zn, Fe και Cu. Το εργαστήριο χημικών αναλύσεων του Ινστιτούτου Εδαφοϋδατικών Πόρων του ΕΛΓΟ στη Θέρμη διαθέτει συσκευή Φασματομετρίας Ατομικής Εκπομπής με Επαγωγικό Συζευγμένο Πλάσμα ( ICP ) Perkin Elmer Optima 2100 DV, για προσδιορισμούς σε δείγματα εδαφών και φύλλων πολλών από τις προαναφερόμενες παραμέτρους.

Οι αναλύσεις εδάφους και φυτικού ιστού κατά την περίοδο της συγκομιδής θα συνδυαστούν με μέτρηση του βάρους των καρπών που θα συγκομιστούν. Από τα δεδομένα αυτά, θα προκύψει η πρόσληψη θρεπτικών από το έδαφος για κάθε είδος και κάθε μεταχείριση και ανάλογα με την αναμενόμενη παραγωγή θα δοθούν οδηγίες συμβουλευτικής λίπανσης, με βάση λογισμικό και δεδομένα από το πεδίο και την μητρική φυτεία που θα καταγραφούν μέσω ειδικής εγκατάστασης αυτοματισμού και αισθητήρων. Οι οδηγίες αυτές θα χρησιμοποιηθούν στα πειραματικά αγροτεμάχια κατά την επόμενη καλλιεργητική περίοδο και όπου χρειασθεί θα γίνουν οι απαιτούμενες προσαρμογές.

Ανάλυση καρπού

Για όλα τα εξεταζόμενα είδη και ποικιλίες (αυτοφυή και καλλιεργημένα), θα καταγραφούν και θα αξιολογηθούν, βάσει ειδικού πρωτοκόλλου που θα διαμορφωθεί, τα χαρακτηριστικά των καρπών. Η ανάλυση αυτή θα πραγματοποιηθεί για όλα τα είδη από το Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων του ΤΕΙ Ηπείρου σε συνεργασία (υπεργολαβία) με το Εργαστήριο Τεχνολογίας Τροφίμων του Τμήματος Χημείας του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων. Συγκεκριμένα, θα μελετηθούν τα εξής:

  • Μορφολογικά χαρακτηριστικά των καρπών: Μέγεθος, σχήμα, χρώμα, βάρος και διαστάσεις καρπού.
  • Μηχανικές ιδιότητες των καρπών: μέτρηση της δύναμης (Load) που απαιτείται για την αποκόλληση του πυρήνα από την σάρκα ή της αντίστασης της φλούδας στη διάτρηση. Μεγάλη αντίσταση συνεπάγεται πιο σκληρή φλούδα. Γενικά δεν υπάρχουν θεσπισμένα όρια, ωστόσο θα γίνει σύγκριση μεταξύ των δειγμάτων λαμβάνοντας υπόψη τα αποτελέσματα από τον οργανοληπτικό έλεγχο.
  • Αξιολόγηση ποιότητας καρπών: Αφορά τα οργανοληπτικά και θρεπτικά χαρακτηριστικά των καρπών όπως τη γεύση, άρωμα, χρώμα, περιεκτικότατα σε αντιοξειδωτικά, σάκχαρα, κάλιο, κλπ. Θα αξιολογηθεί επίσης η αντοχή τους στη διατήρηση. Ειδικότερα θα αξιολογηθούν:
  • Οργανοληπτικός έλεγχος: Θα βαθμολογηθεί η γεύση, η οσμή και η υφή των δειγμάτων με κλίμακα 0-5 (0-αποριπτέο, 5-καρπών άριστο, με όριο αποδοχής το 3) και θα παρατηρηθεί το χρώμα της επιδερμίδας. Γενικότερα ο δείκτης αυτός αντικατοπτρίζει την αποδοχή των δειγμάτων από το καταναλωτικό κοινό.
  • Χημική ανάλυση των δειγμάτων ποικιλιών: Θα προσδιοριστούν: η ογκομετρούμενη οξύτητα (ΤΑ), το pH, τα συνολικά διαλυμένα στερεά (TSS), ο δείκτης ωρίμανσης (MI), το συνολικό φαινολικό περιεχόμενο (TPC).

Η πράξη θα ολοκληρωθεί με έκθεση για κάθε εντοπισμένο είδος και ποικιλία, στην οποία θα καταγράφονται τα χαρακτηριστικά της, οι δυνατότητές της, οι απαιτούμενες καλλιεργητικές τεχνικές και η δυνατότητα αναπαραγωγής και αξιοποίησης της.

Οικονομική & πολιτισμική σημασία

Τέλος, για τα επιλεγμένα είδη και ποικιλίες, θα πραγματοποιηθεί μελέτη (α) της οικονομικής τους σημασίας για παραγωγή επεξεργασμένων προϊόντων, αξιοποιώντας τη σχετική παραδοσιακή γνώση και καλές πρακτικές από άλλες περιοχές της χώρας ή το εξωτερικό και (β) της ιστορικής – πολιτισμικής τους αξίας. Η μελέτη θα βασιστεί στην έρευνα πεδίου που θα πραγματοποιηθεί στην 1η φάση του έργου (βλ. παραπάνω) και τις σχετικές μαρτυρίες που θα συλλεχθούν, στη βιβλιογραφία και άλλες πηγές.

4. Πιλοτική αξιοποίηση

Στην τελευταία φάση του έργου, θα επιχειρηθεί η πιλοτική αξιοποίηση όσων εκ των ποικιλιών που θα έχουν συλλεχθεί, ταυτοποιηθεί και αξιολογηθεί κριθεί ότι έχουν δυνάμει εμπορική αξία. Ενδεικτικά, σχεδιάζεται η πιλοτική αξιοποίηση 20 περίπου ποικιλιών αυτοφυών και 20 οπωροφόρων δέντρων. Η συλλογή του αναπαραγωγικού υλικού για τα πρώτα θα γίνει από τις πειραματικές καλλιέργειες που θα έχουν αναπτυχθεί εντός του ΕΛΓΟ-Δήμητρα και για τα δεύτερα από τα εντοπισμένα και καλλιεργημένα δέντρα in situ. Ανάλογα με το είδος, ο πολλαπλασιασμός θα γίνει αγενώς (με μόσχευμα), ή με σποριόφυτα. Στα αυτοφυή θα γίνει αποκλειστικά αγενώς. Συγκεκριμένα, στα ξυλώδη στελέχη θα εφαρμοστεί στην προσπάθεια ριζοβολίας τους η αντίστοιχη ορμόνη ριζοβολίας. Στα ημιξυλώδη και στις πόες (εάν υπάρξουν στελέχη) θα εφαρμοστούν δυο μέθοδοι, μια με ορμόνη ριζοβολίας και μια χωρίς, ώστε να αξιολογηθεί η κάθε μέθοδος. Τα φυτά θα μεταφυτευτούν όταν ριζώσουν, για να παρακολουθηθεί η ανάπτυξη τους, να καταγράφουν τα αποτελέσματα, και να πολλαπλασιαστούν για το εμπόριο την επόμενη καλλιεργητική περίοδο.