Μελέτη της επίδρασης του ξεφυλλίσματος στην έκφραση γονιδίων δευτερογενών μεταβολιτών της ποικιλίας “Μαλαγουζιά”(Vitis vinifera L.)
Creators: name: Παλέτα, Βασιλική Παρασκευή Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Έκφραση γονιδίων
Δευτερογενείς μεταβολίτες
Μεταχείριση ξεφυλλίσματος
Gene expression
Secondary metabolites
Defoliation treatment

description: Η καλλιέργεια της αμπέλου είναι μια από τις οικονομικά σημαντικότερες παγκοσμίως, και η προσαρμογή της στις νέες περιβαλλοντικές συνθήκες υπό το πρίσμα της κλιματικής αλλαγής είναι αναγκαία. Οι αμπελώνες είναι ένα εξαιρετικά μεταβλητό περιβάλλον, όπου το φυτό πρέπει να ανταποκρίνεται στις αλλαγές εντός και μεταξύ των εποχών. Η ωρίμανση των ραγών της αμπέλου διαρκεί μήνες και η τελική σύνθεση τους είναι αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ του συγκεκριμένου γενότυπου (ποικιλία) και του περιβάλλοντος κατά τη διάρκεια της ωρίμανσης. Το ξεφύλλισμα αποτελεί μία από τις σημαντικότερες επεμβάσεις σε έναν αμπελώνα, ωστόσο σε περιοχές με μεσογειακό κλίμα όπως η Ελλάδα, συνίσταται να εφαρμόζεται με προσοχή και μετά από μελέτη, καθώς η παρατεταμένη έκθεση στην ηλιακή ακτινοβολία οδηγεί σε αυξημένες θερμοκρασίες στο φυτό και κατ’ επέκταση σε εγκαύματα στις ράγες και δυσμενείς επιπτώσεις στα οργανοληπτικά στοιχεία, μετά από αλλαγές στο δευτερογενή μεταβολισμό. Η παρούσα εργασία είχε ως στόχο τη μελέτη της επίδρασης της τεχνικής του ξεφυλλίσματος στην έκφραση γονιδίων του δευτερογενούς μεταβολισμού της αμπέλου και ειδικότερα της ποικιλίας «Μαλαγουζιά», μέσω της διεξαγωγής RT-qPCR. Οι αλλαγές που παρατηρήθηκαν στα προφίλ έκφρασης των γονιδίων ενδιαφέροντος στα ξεφυλλισμένα φυτά σε σύγκριση με τα αξεφύλλιστα ήταν μικρές και διαφορετικές για κάθε γονίδιο, ωστόσο παρέχουν σημαντικές πληροφορίες για την απόκριση της συγκεκριμένης ποικιλίας στη μεταχείριση του ξεφυλλίσματος. Τα γονίδια που μελετήθηκαν στην παρούσα εργασία έχουν μελετηθεί για ελληνικές ερυθρές ποικιλίες, δίνοντας αποτελέσματα που συμφωνούν ως ένα βαθμό και με αυτά της παρούσας μελέτης, ενώ διαφοροποιούνται σε ορισμένα σημεία, επιβεβαιώνοντας τη θέση πως η απόκριση στο ξεφύλλισμα εξαρτάται από ένα σύνολο παραγόντων, με κυρίαρχους την ποικιλία και το περιβάλλον του αμπελώνα. Σε γενικές γραμμές, η μεταχείριση του ξεφυλλίσματος αυξάνει την έκφραση των γονιδίων των αρχικών σταδίων του μονοπατιού των φαινυλπροπανοειδών, αλλά και την έκφραση ορισμένων γονιδίων βιοσύνθεσης πτητικών ενώσεων όπως μονοτερπενίων και αλκοολών, βελτιώνοντας έτσι τον αρωματικό χαρακτήρα της ποικιλίας. Μιας και η αλλαγή του μεταγραφικού προφίλ λευκών ελληνικών ποικιλιών αμπέλου υπό τη μεταχείριση του ξεφυλλίσματος δεν έχει μελετηθεί ως σήμερα, τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας αποτελούν μια πολύ σημαντική βάση για μελλοντική έρευνα, η οποία θα αποσαφηνίσει την επίδραση της τεχνικής του ξεφυλλίσματος και θα οδηγήσει σε προσανατολισμένη προσαρμογή αυτής με στόχο την βελτίωση της ποιότητας των οίνων.
description: Viticulture holds significant economic importance worldwide, necessitating adaptation to new environmental conditions amidst climate change. Vineyards present a highly variable environment, demanding the plant's adaptation to seasonal changes. The maturation of grape berries spans months, influenced by both genotype and environmental factors. Defoliation, a very important viticultural technique, requires attention in Mediterranean climates like Greece, where extensive sunlight exposure can lead to adverse effects on grapevine health and organoleptic properties due to increased temperatures and potential burns on the grape’s skin. This thesis investigates the impact of defoliation technique on the expression of secondary metabolism genes in greek white colored cultivar Malagouzia. Specifically, it examines genes encoding enzymes of the first steps of the phenylpropanoid pathway and genes belonging to the biosynthetic pathways of volatile compounds that contribute to the aromatic profile of grape berries. Through RT-qPCR analysis, differences in gene expression between defoliated and undefoliated plants are explored. While changes in gene expression profiles between defoliated and undefoliated plants were subtle and gene-specific, they offer valuable insights into this cultivar’s response to defoliation. Comparison with previous studies on Greek red varieties reveals some alignment with our findings, albeit with variations, underscoring the multifaceted nature of defoliation response influenced by variety and vineyard environment. Generally, defoliation resulted in the up-regulation of genes involved in the phenylpropanoid pathway, alongside certain genes related to volatile compound biosynthesis such as monoterpenes and alcohols, thereby enhancing the aromatic profile of the Malagouzia cultivar. The transcriptomic profile of white Greek grape varieties under defoliation hasn't been studied before. This study's findings serve as a crucial foundation for future research, clarifying the defoliation treatment’s effects and guiding its tailored adaptation to enhance wine quality.