زیتون (olea europaea l.) در طول تاریخ یکی از مهمترین محصولات کشاورزی بوده است. با توجه به اینکه ایران نیز به عنوان یکی از خاستگاه های زیتون در جهان محسوب می شود، شناسایی و حفظ ذخایر ژنتیکی و تشکیل کلکسیونهای ملی از ژنوتیپ های موجود در کشور از ابزارهای مهم و پایه را برای تحقق اهداف انتخاب و اصلاح در بین گونه ها یا ارقام فراهم می نماید. در این مطالعه، 105 زیتون خودرو و وحشی جمع آوری شده از 9 استان ایران با استفاده از 33 صفت ریخت زایشی، 11 نشانگر ریزماهواره و 10 پلی-مورفیسم کلروپلاستی مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین جهت تعیین سطوح تحمل به تنش سرما برخی از ارقام (6 رقم) و ژنوتیپ های خودرو (4 ژنوتیپ) انتخاب شدند. بررسی میزان تحمل به تنش سرما در ارقام و ژنوتیپ های زیتون با استفاده از روش نشت یونی و همچنین اندازه گیری مقدار کربوهیدرات محلول کل در بافت های برگ و پوست انجام شد. نتایج به دست آمده از شناسایی مولکولی ژنوتیپ ها با نرم افزار genalex نشان دهنده حضور آللهای منحصربه فرد در جمعیت زیتون های خودرو و وحشی ایران بود و همچنین میزان هتروزیگوسیتی مشاهده شده در جمعیت زیتون های خودرو و وحشی، پایین تر از هتروزیگوسیتی مورد انتظار بود. بطور کلی در ژنوتیپ های مورد مطالعه سه هاپلوتیپ کلروپلاستی متفاوت تشخیص داده شد، که این سه دسته به ترتیب نشان دهنده همسانی کامل با زیرگونه های olea europaea sub. cuspidate از هند (cp1) و نپال (cp2) و رقم فرانتویو از مدیترانه بودند. ساختار جمعیتی حاصل از 10000 تکرار (با نرم افزار structure) و گروه های k از 2 تا 8، ژنوتیپ های خودرو استان های مختلف را از یکدیگر و همچنین ژنوتیپ های خودرو و وحشی را از هم تفکیک کرد. طبق آزمون والدینی cervus، تلاقی بین کولتیوارهای اصلی با ژنوتیپ های خودرو می تواند عامل ایجاد برخی ژنوتیپ های خودرو باشد (انتشار طبیعی). ارتباط ایجاد شده توسط نرم افزار allele in space بین اطلاعات جغرافیایی و مولکولی نشان داد که جریان ژنی بین تمام جمعیت های مورد بررسی وجود دارد که احتمالاً توسط انتشار از طریق انسان و یا حیوانات ایجاد شده است. با توجه به نتایج دو آزمایش نشت یونی و اندازه گیری مقدار کربوهیدرات محلول کل در ده رقم و ژنوتیپ زیتون، همراه با کاهش دما افزایش قابل ملاحظه ای (با کاهش lt50) در میزان تحمل به سرما در ارقام مورد مطالعه وجود داشت. تحمل به سرما در بافت های برگ و پوست جمع آوری شده در زمستان بیشتر از تابستان بود و میزان تحمل بافت پوست در نمونه های جمع آوری شده در هر دو فصل بیشتر از بافت برگ بود. همچنین مقدار قند محلول کل در فصل زمستان در بافت های برگ و پوست بیشتر از تابستان بود و بافت پوست در تمام ارقام، میزان قند کل بیشتری از بافت برگ داشت. نتایج همچنین نشان داد که ارقام متحمل به سرما شامل زرد، آربکینا و فدک 5-87 (به ترتیب،c °34/17-،c °5/17- و c°99/17-) در مقایسه با ارقام حساس، کوراتینا و ماری (به ترتیب، c°18/7- و c°13/9-)، مقدار قند کل بیشتری در بافت های مورد مطالعه در فصل زمستان و تابستان داشتند. با اینکه مکانیزم دقیق واکنش به تنش سرما در درخت زیتون شناسایی نشده لیکن می توان از این آزمایش نتیجه گرفت که مقدار کربوهیدرات های محلول در بافت های برگ و پوست در ارتباط نزدیک با میزان مقاومت به تنش سرما در زیتون است.

زیتون (oleaeuropaeal.)، ششمین گیاه روغنی جهان است.کیفیت بالای روغن زیتون، به تعادل ترکیب اسیدهای چرب و وجود ترکیبات آنتی اکسیدانی آن برمی گردد.سطح غیر اشباع سازی اسیدهای چرب که حاصل عمل آنزیم های اسید چرب دساچوراز(fad) است، ارزش اقتصادی روغن ها را تعیین می کند.از سوی دیگر، میوه زیتون با داشتن دو بافت تجمع کننده روغن یعنی دانه و مزوکارپ، سیستم ویژه ای را برای تنظیمfad هانمایندگی می کند. با این حال،تحقیقات در زمینه تنظیم فضایی-زمانی بیان این ژن ها در زیتون بسیار محدود است. در این پژوهش، به منظور درک سازوکارهای مولکولی عامل تفاوت بین ارقام مرغوب (ماری و کرونیکی) و نامرغوب (شنگه و آربکین) زیتون، میوه ها هر دو هفته یکبار پس از تمام گل، از اردیبهشت تا آذر ماه برداشت شد.ترکیب اسیدهای چرببا دستگاهgc ، میزان روغن با دستگاه nmr و بیان نسبی ژن های oesad ،oepfad2-1، oepfad2-2، oefad6، oefad7 و oefad3با تکنیک real time pcr، در دو بافت روغنی دانه و مزوکارپ و طی مراحل نمو و رسیدگی میوه بررسی شد.نتایج نشان داد که بیان ژن های fad، وابسته به رقم، بافت و مرحله نموی میوه تنظیم می شود. ارقام ماری و شنگه به ترتیب، بالاترین و پایین ترین میزان بیان ژن oesad را نشان دادند که با الگوی تغییرات میزان اولئیک اسید و روغن آنها در بافت مزوکارپ منطبق بود. همچنین، بالاترین میزان بیان ژن oesad در ارقام مورد مطالعه، در مراحل اولیه نمو بافت دانه که بالاترین میزان بیوسنتز روغن اتفاق می افتد، مشاهده گردید. الگوی بیان ژن های اولئات دساچوراز نیز نشان داد که بیان ژن oepfad2-2 انطباق بالایی با تغییر میزان لینولئیک اسید بافت مزوکارپ دارد و به نظر می رسد که oepfad2-2، ژن کلیدی مسئول میزان لینولئیک اسید بافت مزوکارپ میوه زیتون می باشد. همچنین، مطالعات بیانی نشان داد که ژن oepfad2-1 در مراحل اولیه نمو و ژن oepfad2-2 در مراحل نهایی نمو مسئول تعیین میزان لینولئیک اسید روغن دانه زیتون هستند. بررسی بیان ژن های لینولئات دساچوراز نیزنشان داد که آنزیم هایoefad7 و oefad3 در تعیین میزان لینولنیک اسید روغن به ترتیب در بافت های مزوکارپ و دانه نقش دارند. همچنین، تلاش برای شناسایی ژنهای جدید oesad،منجر به جداسازی cdna کامل ژن های oepsad1، oepsad2 و oepsad3 از رقم پیکوال گردید. در ساختمان اولیه آنزیم های oepsad جداسازی شده، پپتید نشانه انتهای آمین و دو موتیف حفاظت شده eexxh و dexxh موسوم به جعبه های هیستیدینی که در واکنش کاتالیتیکی آنزیم های sadنقش دارند،شناسایی شد. در حالی که، آنزیم های oepsad1 و oepsad2 95% یکسانی توالی آمینواسیدی را نسبت به یکدیگر دارا بودند، oepsad3 به ترتیب 78% و 77% یکسانی توالی را باoepsad1 و oepsad2 نشان داد.بررسی مقایسه ای توالی نوکلئوتیدی و آمینواسیدی هر یک از oesadها در دو رقم بومی ماری و شنگه وجود 6 چندشکلی تک نوکلئوتیدی(snp ) بدون تغییر در توالی آمینواسیدی در ژن oesad1، 10 snpبا یک جهش بدمعنی (c به g) که منجر به تبدیل اسید آمینه گلوتامین (caa) در رقم شنگه به اسید گلوتامیک (gaa) در ماری گردیده در ژن oesad2 و نهایتا 3 snp با دو جهش بدمعنی که یکی منجر به تبدیل اسیدآمینه شماره 20 یعنی لوسین در ماری به ایزولوسین در شنگه و دیگری موجب تبدیل اسیدآمینه شماره 285 یعنی آلانین در ماری به والین در شنگه گردیده است، در ژن oesad3 را نشان داد. از سوی دیگر، روند افزایشی و میزان قابل توجه بیان ژن oesad2 طی نمو بافت مزوکارپ دو رقم ماری و شنگه در مقابل بیان پایین ژن هایoesad3و oesad1نشان داد که ژن oesad2، ژن اصلی مسئول تعیین میزان اولئیک اسیدروغن زیتون می باشد.در مجموع، نتایج این مطالعه، بیان وابسته به رقم، بافت و مرحله نموی میوه را برای تمامی ژن های fad بررسی شده نشان داد. همچنین، عامل نسبت بالای اولئیک به لینولئیک (o/l) روغن در رقم ماری نسبت به رقم شنگه، بیان بالای ژن oesad2و بیان پایین ژن oepfad2-2 در رقم ماری می باشد.

بررسی ژن های موثر در ریشه زایی قلمه های زیتون می تواند راهگشای برنامه های کاربردی و اصلاحی قلمه های زیتون باشد. به گونه ایی که از این ژنها می توان به منظور غربال قلمه های زیتون در مراحل اولیه نونهالی به عنوان نشانگرهای مولکولی استفاده نمود.