Respuesta al déficit hídrico de la vid: maneras de adaptarse a la sequía al incrementar la eficiencia en el uso del agua

Climate change represents a serious threat for the future of viticulture. The temperature increase, due to a major atmospheric CO2 concentration, leads to a higher environmental evapotranspiration demand that is a major hydric deficit for plants. All that may be impossible, or at least unprofitable, cultivating grapevine in the Mediterranean area along this century. Therefore, the optimization of water use is necessary in order to avoid, or at least delay, this scenario. On one hand, researchers are constantly looking for technological advances in irrigation management. On the other hand, a deep understanding of vine physiological processes and related molecular pathways is necessary, because they depend both on genotype and on environment that can be estimated by mathematics models. Grapevine shows a huge intraspecific genetic variability, so it is possible to identify genotypes very well adapted to seasonal drought. They have capability to induce favorable response to water stress in order to achieve a better water use efficiency. Therefore such as genotypes represent the genetic basis for breeding programs and could supply knowledge for varietal choice in order to improve vine adaptation to new microclimates due to climate change .El futuro de la viticultura está seriamente amenazado por el cambio climático y por su evolución en los próximos años. El aumento de temperatura, debido a la mayor concentración de CO2 en la atmósfera, y el consiguiente incremento en la demanda evapotranspirativa por el ambiente (y por tanto en término de estrés hídrico para las plantas), podrían hacer inviable, o cuanto menos inapropiado, el cultivo de la vid en el Mediterráneo durante este mismo siglo. Por tanto, con el objetivo de evitar, o al menos retardar al máximo, este panorama, se hace necesaria la optimización del uso de los recursos hídricos. Por un lado se busca un perfeccionamiento tecnológico en el campo de la gestión del riego. Por otro lado se ahonda en el conocimiento de los procesos fisiológicos de la vid y en los mecanismos moleculares que subyacen, al depender ambos del genotipo y del ambiente. La influencia ambiental se puede estimar mediante modelos matemáticos probabilísticos. La vid presenta una muy amplia variabilidad genética con variedades bien adaptadas en microclimas que presentan sequía estacional más o menos intensa. Estos genotipos tienenla capacidad de inducir respuestas al déficit hídrico que dan lugar a una mayor eficiencia en el uso del agua. Por tanto, pueden representar la base de programas de mejora y proporcionar los conocimientos para una elección varietal más correcta de cara a la adaptación de la vid en los nuevos hábitats que vendrán impuestos por el cambio climático

Selecció clonal de les varietats de raïm autòctones majoritàries de les Balears: manto negro, callet i moll (premsal blanc)

La selecció clonal constitueix actualment el mètode de millora de varietats regionals més àmpliament utilitzat i es basa en l'elevada variabilitat genètica produïda per successives mutacions somàtiques que s'acumulen i que es mantenen en les diferents poblacions del cultiu malgrat la seva propagació vegetativa per empelt. Així, la selecció sobre un elevat nombre d'individus permetrà identificar- ne alguns amb les característiques desitjades. La forta interacció genotip ambient en els caràcters relacionats amb la producció i la qualitat de la collita fa necessària l'observació en anys successius dels mateixos caràcters. Les varietats de vinya autòctones majoritàries de les Balears callet, manto negro i moll (premsal blanc) no han estat objecte de selecció clonal, i el seu registre i certificació no han estat abordats amb anterioritat. L'apreciació progressiva pels cellers, junt amb el protagonisme que han de mantindre en la tipificació dels vins de les Balears, van aconsellar l'inici de treballs de selecció que permetessin identificar i propagar clons de més interès agronòmic i enològic. La disponibilitat de clons que millorin la qualitat genètica de les vinyes d'aquestes varietats és una de les vies més prometedores per a assegurar vins de qualitat sense perdre la tipicitat pròpia de les Balears. Hi ha una demanda creixent en el sector de material vegetal clonal autòcton certificat a fi de millorar la producció, la qualitat i l'homogeneïtat de les collites. Paral·lelament al procés de selecció clonal, s'ha establert un reservori genètic a fi de conservar tota la variabilitat disponible actualment sobre cada varietat.La selección clonal constituye en la actualidad el método de mejora de variedades locales más ampliamente utilizado y se basa en la elevada variabilidad genética producida por sucesivas mutaciones somáticas que se acumulan y que se mantienen en las diferentes poblaciones del cultivo a pesar de su propagación vegetativa por injerto. Así, la selección sobre un elevado número de individuos permitirá identificar algunos de ellos con las características deseadas. La fuerte interacción genotipo ambiente en los caracteres relacionados con la producción y la calidad de cosecha hace necesaria la observación en años sucesivos de los mismos caracteres. Las variedades de vid autóctonas mayoritarias de Baleares callet, manto negro y moll (premsal blanc) no han sido objeto de selección clonal, ni su registro y certificación han sido abordados con anterioridad. La apreciación progresiva de las mismas por las bodegas, junto con el protagonismo que deben mantener en la tipificación de los vinos de las Baleares, aconsejan el inicio de los trabajos de selección que permitan identificar y propagar clones de mayor interés agronómico y enológico. La disponibilidad de clones que mejoren la calidad genética de las vides de estas variedades es una de las vías más prometedoras para asegurar vinos de calidad sin perder la tipicidad propia de Baleares. Hay una creciente demanda en el sector de material vegetal clonal autóctono certificado con el fin de mejorar la producción, calidad y homogeneidad de las cosechas. Paralelamente al proceso de selección clonal, se ha establecido un reservorio genético con el fin de conservar toda la variabilidad disponible en la actualidad en cada variedad

Selecció clonal de les varietats de raïm autòctones majoritàries de les Balears: manto negro, callet i moll (premsal blanc)

La selecció clonal constitueix actualment el mètode de millora de varietats regionals més àmpliament utilitzat i es basa en l'elevada variabilitat genètica produïda per successives mutacions somàtiques que s'acumulen i que es mantenen en les diferents poblacions del cultiu malgrat la seva propagació vegetativa per empelt. Així, la selecció sobre un elevat nombre d'individus permetrà identificar- ne alguns amb les característiques desitjades. La forta interacció genotip ambient en els caràcters relacionats amb la producció i la qualitat de la collita fa necessària l'observació en anys successius dels mateixos caràcters. Les varietats de vinya autòctones majoritàries de les Balears callet, manto negro i moll (premsal blanc) no han estat objecte de selecció clonal, i el seu registre i certificació no han estat abordats amb anterioritat. L'apreciació progressiva pels cellers, junt amb el protagonisme que han de mantindre en la tipificació dels vins de les Balears, van aconsellar l'inici de treballs de selecció que permetessin identificar i propagar clons de més interès agronòmic i enològic. La disponibilitat de clons que millorin la qualitat genètica de les vinyes d'aquestes varietats és una de les vies més prometedores per a assegurar vins de qualitat sense perdre la tipicitat pròpia de les Balears. Hi ha una demanda creixent en el sector de material vegetal clonal autòcton certificat a fi de millorar la producció, la qualitat i l'homogeneïtat de les collites. Paral·lelament al procés de selecció clonal, s'ha establert un reservori genètic a fi de conservar tota la variabilitat disponible actualment sobre cada varietat.La selección clonal constituye en la actualidad el método de mejora de variedades locales más ampliamente utilizado y se basa en la elevada variabilidad genética producida por sucesivas mutaciones somáticas que se acumulan y que se mantienen en las diferentes poblaciones del cultivo a pesar de su propagación vegetativa por injerto. Así, la selección sobre un elevado número de individuos permitirá identificar algunos de ellos con las características deseadas. La fuerte interacción genotipo ambiente en los caracteres relacionados con la producción y la calidad de cosecha hace necesaria la observación en años sucesivos de los mismos caracteres. Las variedades de vid autóctonas mayoritarias de Baleares callet, manto negro y moll (premsal blanc) no han sido objeto de selección clonal, ni su registro y certificación han sido abordados con anterioridad. La apreciación progresiva de las mismas por las bodegas, junto con el protagonismo que deben mantener en la tipificación de los vinos de las Baleares, aconsejan el inicio de los trabajos de selección que permitan identificar y propagar clones de mayor interés agronómico y enológico. La disponibilidad de clones que mejoren la calidad genética de las vides de estas variedades es una de las vías más prometedoras para asegurar vinos de calidad sin perder la tipicidad propia de Baleares. Hay una creciente demanda en el sector de material vegetal clonal autóctono certificado con el fin de mejorar la producción, calidad y homogeneidad de las cosechas. Paralelamente al proceso de selección clonal, se ha establecido un reservorio genético con el fin de conservar toda la variabilidad disponible en la actualidad en cada variedad

Explorando el potencial bioestimulante del alga invasora Rugulopterix okamurae en vid

Trabajo presentado en las IV Jornadas del Grupo de Viticultura de la Sociedad Española de Ciencias Hortícolas, celebradas en Pamplona (España), del 26 al 28 de octubre de 202

SEAWINES: Use of macroalgae as biostimulants against fungal diseases in grapevines

The outlook for climate change foresees major impacts on vineyards worldwide, shifting pathogens distribution and dynamics demanding more intense plant protection measures in certain regions, increasing viticulture's dependence on phytochemicals and pesticides. However, the European Commission is applying restrictions on their use, encouraging the development of more sustainable strategies efficient for disease control. Seaweeds represent an ecological alternative for a more sustainable production. Previous studies have shown that algae extracts contain compounds capable of reducing the abundance of plant fungal pathogens. Despite it, little is known about the molecular mechanism underlying this response. SEAWINES project is evaluating the efficacy of the foliar application of Ulva ohnoi and Rugulopteryx okamurae extracts to control powdery and downy mildew, in addition to testing their effect on grape and wine quality. To our knowledge, this is the first study evaluating R. okamurae biostimulant capacity and fungicidal effect in viticulture. This macroalgae is relevant since it is an invasive species in our coasts, causing incalculable economic and environmental burdens. We aim to 1- Reduce the usage of chemicals in grapevines; 2- Reduce fungal diseases in viticulture; 3- Valorize polysaccharides from seaweeds; 4- Increase the added-value to wines (ecological and quality); and 5- Provide an alternative use to seaweed biomass, contributing to bio-circular economy and reducing its accumulation in our coasts

Holistic understanding of the response of grapevines to foliar application of seaweed extracts

Viticulture is highly dependent on phytochemicals to maintain good vineyard health. However, to reduce their accumulation in the environment, green regulations are driving the development of eco-friendly strategies. In this respect, seaweeds have proven to be one of the marine resources with the highest potential as plant protective agents, representing an environmentally-friendly alternative approach for sustainable wine production. The current work follows an interdisciplinary framework to evaluate the capacity of Ulva ohnoi and Rugulopteryx okamurae seaweeds to induce defense mechanisms in grapevine plants. To our knowledge, this is the first study to evaluate Rugulopteryx okamurae as a biostimulator . This macroalgae is relevant since it is an invasive species on the Atlantic and Mediterranean coast causing incalculable economic and environmental burdens. Four extracts (UL1, UL2, RU1 and RU2 developed from Ulva and Rugulopteryx, respectively) were foliar applied to Tempranillo plants cultivated under greenhouse conditions. UL1 and RU2 stood out for their capacity to induce defense genes, such as a PR10, PAL, STS48 and GST1, mainly 24 hours after the first application. The increased expression level of these genes agreed with i) an increase in trans-piceid and trans-resveratrol content, mainly in the RU2 treated leaves, and, ii) an increase in jasmonic acid and decrease in salicylic acid. Moreover, an induction of the activity of the antioxidant enzymes was observed at the end of the experiment, with an increase in superoxide dismutase and catalase in the RU2-treated leaves in particular. Interestingly, while foliar fungal diversity was not influenced by the treatments, alga extract amendment modified fungal composition, RU2 application enriching the content of various groups known for their biocontrol activity. Overall, the results evidenced the capacity of Rugulopteryx okamurae for grapevine biostimulation, inducing the activation of several secondary metabolite pathways and promoting the abundance of beneficial microbiota involved in grapevine protection. While further studies are needed to unravel the bioactive compound(s) involved, including conducting field experiments etc., the current findings are the first steps towards the inclusion of Rugulopteryx okamurae in a circular scheme that would reduce its accumulation on the coast and benefit the viticulture sector at the same time

Clones Identification and Genetic Characterization of Garnacha Grapevine by Means of Different PCR-Derived Marker Systems

This study uses PCR-derived marker systems to investigate the extent and distribution of genetic variability of 53 Garnacha accessions coming from Italy, France and Spain. The samples studied include 28 Italian accessions (named Tocai rosso in Vicenza area; Alicante in Sicily and Elba island; Gamay perugino in Perugia province; Cannonau in Sardinia), 19 Spanish accessions of different types (named Garnacha tinta, Garnacha blanca, Garnacha peluda, Garnacha roja, Garnacha erguida, Garnacha roya) and 6 French accessions (named Grenache and Grenache noir). In order to verify the varietal identity of the samples, analyses based on 14 simple sequence repeat (SSR) loci were performed. The presence of an additional allele at ISV3 locus (151 bp) was found in four Tocai rosso accessions and in a Sardinian Cannonau clone, that are, incidentally, chimeras. In addition to microsatellite analysis, intravarietal variability study was performed using AFLP, SAMPL and M-AFLP molecular markers. AFLPs could discriminate among several Garnacha samples; SAMPLs allowed distinguishing few genotypes on the basis of their geographic origin, whereas M-AFLPs revealed plant-specific markers, differentiating all accessions. Italian samples showed the greatest variability among themselves, especially on the basis of their different provenance, while Spanish samples were the most similar, in spite of their morphological diversity

High-throughput 18K SNP array to assess genetic variability of the main grapevine cultivars from Sicily

The viticulture of Sicily, for its vocation, is one of the most important and ancient forms in Italy. Autochthonous grapevine cultivars, many of which known throughout the world, have always been cultivated in the island from many centuries. With the aim to preserve this large grapevine diversity, previous studies have already started to assess the genetic variability among the Sicilian cultivars by using morphological and microsatellite markers. In this study, simple sequence repeat (SSR) were utilized to verify the true-to-typeness of a large clone collection (101) belonging to 21 biotypes of the most 10 cultivated Sicilian cultivars. Afterwards, 42 Organization Internationale de la Vigne et du Vin (OIV) descriptors and a high-throughput single nucleotide polymorphism (SNP) genotyping array (Vitis18kSNP) were applied to assess genetic variability among cultivars and biotypes of the same cultivar. Ampelographic traits and high-throughput SNP genotyping platforms provided an accuracy estimation of genetic diversity in the Sicilian germplasm, showing the relationships among cultivars by cluster and multivariate analyses. The large SNP panel defined sub-clusters unable to discern among biotypes, previously classified by ampelographic analysis, belonging to each cultivar. These results suggested that a very large number of SNP did not cover the genome regions harboring few morphological traits. Genetic structure of the collection revealed a clear optimum number of groups for K = 3, clustering in the same group a significant portion of family-related genotypes. Parentage analysis highlighted significant relationships among Sicilian grape cultivars and Sangiovese, as already reported, but also the first evidences of the relationships between Nero d’Avola and both Inzolia and Catarratto. Finally, a small panel of highly informative markers (12 SNPs) allowed us to isolate a private profile for each Sicilian cultivar, providing a new tool for cultivar identification