לשם המחקר נבחרו עצי זית ממין מתורבת, ועצי זית שנחשדו כעצי בר לפי המראה החיצוני שלהם. דגימות העצים המתורבתים נלקחו מאתרים ארכיאולוגים שונים ברחבי הארץ, מהגליל ועד להרי יהודה, שבהם עצים אלה שימשו את האדם בתקופות שונות. עצי הבר נבחרו על-ידי ברזני, יחד עם ד"ר אורי פרגמן-ספיר מהגן הבוטני האוניברסיטאי בירושלים, ד"ר ארנון דג ממכון וולקני וד"ר זהר כרם מהפקולטה לחקלאות, מאוכלוסיות ש"חשודות" כטבעיות בבתי גידול שונים: נחל אורן, בית אורן ועופר שבכרמל, ואזור אדמית וצורית בגליל המערבי. העצים נבחרו לפי המראה החיצוני שלהם - הם דומים יותר לשיחים, בשונה מעצי זית הרגילים והגבוהים יותר. ככלל, למיני בר ולמינים מתורבתים יש מאפיינים גנטיים שונים. מיני הבר צריכים לשרוד בתנאי הטבע המשתנים, ולכן יש בהם שונות גנטית בין הפרטים ומגוון גנטי גבוה בקרב כלל האוכלוסייה. מינים מתורבתים, לעומת זאת, עברו תהליך ארוך של ניפוי סלקטיבי, שבמהלכו בחר האדם לגדל פרטים בעלי מאפיינים גנטיים מסוימים שחשובים לו - כמו טעם טוב או תנובת פרי גבוהה. כך נוצר מצב שבו הפרטים המתורבתים דומים גנטית זה לזה, והמגוון הגנטי באוכלוסייה נמוך. לאורך השנים, המינים המתורבתים עשויים להשפיע על אוכלוסיות הבר של המינים באמצעות הפריה, שגורמת ל"זיהום גנטי" במאגר הגנים של האוכלוסייה הטבעית. הכרת הגנטיקה של מיני הבר הטבעיים חיונית לשימור שלהם - לצורכי מחקר, ולצורכי המשכיות קיומם בטבע.

בשלב ראשון בדק המחקר את הזהות הגנטית של המינים המתורבתים, באמצעות שיטה שבודקת רצפים קצרים שחוזרים לאורך הגנום (SSR - Simple Sequence Repeat). דמיון בתדירות הרצפים החוזרים מעיד על "זהות גנטית" בין הפרטים - ואכן, נמצא שמרבית זיתי התרבות העתיקים בארץ הם בעלי זהות גנטית אחידה. ההערכה היא שמרביתם ניטעו באמצעות "שיבוטים", בשיטות חקלאיות מסורתיות, כגון ייחורים והרכבות. בשלב שני נבדקו העצים מאוכלוסיות ה"חשודות" כטבעיות. הבדיקה הגנטית העלתה תוצאות מפתיעות: עצי הזית מאדמית ומנחל אורן אכן נמצאו בעלי זהות גנטית ייחודית ומגוון גנטי גבוה, כצפוי מעצי בר. הזיתים בצורית, לעומת זאת, נמצאו זהים לזנים התרבותיים, ואף על-פי שמבחינה חיצונית הם נראו בתחילה כעצי בר, כנראה מדובר בזני תרבות, שרידים לחקלאות עתיקה. בעופר ובבית אורן התוצאות מורכבות יותר: האוכלוסיות נמצאו מעורבות בהרכבן הגנטי, וכללו עצים בעלי הרכב גנטי ייחודי, לצד עצים מהמקור הגנטי המתורבת. האוכלוסיות המעורבות מעלות סימני שאלה מעניינים: האם מקור זיתים אלה מאוכלוסייה מתורבתת עתיקה ש"התפראה" ושעברה שינויים גנטיים במשך דורות רבים עד שאיבדה חלק ממאפייני התרבות שלה, או שמא מדובר באוכלוסייה מעורבת - בעלת מקור גנטי משותף, טבעי ומתורבת בעקבות הפריה?

האוכלוסיות שנמצאו כבעלות מטען גנטי ייחודי ומגוון אכן מוערכות כטבעיות, אולם לדברי ברזני, "השפעת החקלאות וזני התרבות על מיני הבר בארץ גבוהה במיוחד. כמעט ואין אתרים מבודדים מהשפעת הזן המתורבת, ולכן לא ניתן להסיק לגבי קיומן של אוכלוסיות 'טהורות' של זיתי בר". כלומר, גם לאחר זיהוי אוכלוסיות הבר, אין כיום אפשרות לבודד ולהכריע באמצעים גנטיים כיצד נראה הזית המקורי וה'טהור' בטבע, לפני תהליך התירבות. עם זאת, חשיבותן של האוכלוסיות שזוהו כטבעיות לשימור המגוון הגנטי של הזית היא גבוהה, במיוחד לאור העובדה שמדובר באחד השרידים היחידים האפשריים למקור הזיתים ברחבי אגן הים התיכון. אך גם השימור שלהן הוא עניין מאתגר: שימור באמצעות הנבטת פירות יהיה בעייתי, שכן לא ידוע מה יהיה מקור האבקה בתהליך ההפריה, והוא עלול להגיע מעצים מתורבתים. לכן, שימור המאגר הגנטי של האוכלוסייה באופן אקטיבי אפשרי רק על-ידי הקמת אוסף חי - גן שמבוסס על עצים בעלי מטען גנטי ייחודי, שיתרבו בשיטות של ייחורים, שמאפשרות "לשבט" את האוכלוסייה. שימור פעיל של המאגר הגנטי מאוכלוסיות זיתי הבר המצויות בארץ יאפשר קידום של חקר האקולוגיה והגנטיקה שלהן, היום ובעתיד. גם אם טרם נמצאה "אם הזית", זיתי הבר ימשיכו להיות עדות חיה למסע שעבר הזית לצד האדם באלפי שנות קיום משותף באגן הים התיכון.