Совершенствование эффективности насаждений и качества винограда способствует росту качества вина и дохода виноградарей. Три фактора, определяющие эффективность растения: гены, окружающая среда и агротехника. В то время как мы можем управлять уровнем агротехники на винограднике, и, в некоторой степени, окружающей средой, генотип виноградной лозы только теперь может быть подвергнут изменениям.
Исследователи, работающие в рамках CRC для виноградарства в CSIRO Растениеводство (Австралия) внимательно изучают гены винограда, особенно связанные с качеством вина; его цветом, букетом, вкусом и ароматом. Изучение генов винограда дает исследователям информацию, как окружающая среда и агротехника влияют на проявление этих генов и приведут к совершенствованию агротехнических приемов виноградарства в будущем.
Цвет
Как часть этой работы, исследователи изучали синтез антоцианов и танинов, важные составляющие качества вина, которые определяют цвет и вкус красного вина. А также антиоксиданты, которые полезны здоровью человека. Исследователи в состоянии охарактеризовать путь синтеза виноградом красных пигментов и идентифицировали гены, которые управляют этим процессом. Это исследование показало, что имеются два схожих гена, которые отвечают за синтез красящих веществ в винограде.
Первоначально все сорта винограда были темноягодными. Белый виноград - результат различных мутаций обеих генов отвечающих за цвет, отключивших выработку антоцианов. Ученые создали маркер для этих генов, которые могут быть использованы в селекции винограда для предсказания цвета ягод, не дожидаясь первого урожая. Открытие может также помочь в создании новых сортов винограда со всевозможными цветами ягод.
Танины
Совсем недавно, исследователи идентифицировали два важных гена качества вина в винограде, связанные с синтезом танинов. Танины винограда обязаны формировать устойчивую совокупность красных пигментов и обеспечивать вкус вина.
Наблюдая, когда и где в растении вырабатываются танины в ходе развития ягоды, и сравнивая подобные гены в табаке и контрольном растении Arabidopsis, команда ученых в состоянии точно определить гены винограда ответственные за производство танинов.
Исследователи нашли, что два отдельных гена, известные как VvANR и VvLAR1, являются ответственными за производство химически различных типов концентрированных танинов, также известные как проантоцианиды (PAs) в винограде. Эти два гена очень полезны как индикаторы того, когда происходит синтез танинов в винограде. Замечая, когда эти гены проявляют себя и, сравнивая с профилем танинов винограда, исследователи установили, что танины начинают синтезироваться уже в начале роста ягод.
Синтез танинов
В кожице ягоды, синтез танинов стартует перед началом цветения и заканчивается перед окрашиванием ягоды, когда начинается их созревание. Виноградные семена также начинают накапливать танины в начале роста ягоды, и заканчивают сразу после окрашивания, когда семена созрели.
Два различных гена отвечающих за танины проявляют себя в разное время в кожице и семенах и вносят свой вклад в различные свойства танинов в этих двух частях виноградной ягоды. В течение созревания ягоды, гены танинов не выражены и синтез танинов больше не происходит.
В периодах винного качества, есть две важных фазы метаболизма танинов в винограде - "фаза накопления танинов", которая происходит между цветением и окрашиванием ягоды - когда танины синтезируются, и "фаза созревания танинов", которая происходит позже при созревании и приводит к снижению экстрактивности танинов винограда.
Исследования сейчас сконцентрированы на том, как эти данные могут быть использованы на винограднике, для того чтобы улучшить состав танинов ягоды и, следовательно, качество вина. Идентификация двух отдельных путей вырабатывания различных типов танинов в винограде может позволить будущим селекционерам совершенствовать вкус вина, улучшая состав танинов винограда.
Эти открытия открывают путь к изменению содержания и состава антоцианов и танинов в винограде, давая селекционерам винограда возможность управлять уровнями этих важных составляющих качества вина и человеческого здоровья.
