Caratterizzazione di geni coinvolti nella maturazione delle uve in seguito ad interventi di defogliazione pre-fioritura

Starting date
March 19, 2010
Duration (months)
24
Departments
Biotechnology
Managers or local contacts
Zenoni Sara

Lo sviluppo e la maturazione della bacca di vite sono processi di notevole interesse sia per la loro unicità in termini biologici che per l'importanza di questo frutto
nella nutrizione umana e nell'industria del vino. La ricerca in viticoltura è stata frequentemente rivolta al controllo della maturazione, alle dimensioni e al colore
della bacca, all'acidità e al relativo assortimento dei composti aromatici volatili e non volatili.
La tecnica colturale della defogliazione applicata prima della fioritura, in combinazione con la modificazione sul microclima del grappolo, ha l'effetto di ridurre la
produzione e incrementare la qualità della bacca, aumentando la concentrazione di solidi solubili e delle antocianine. A oggi le conoscenze a livello molecolare della
regolazione della composizione finale della bacca, sono scarse e comunque limitate a singoli geni in particolari condizioni sperimentali. Risulta, quindi, altamente
complesso riuscire a chiarire l'effetto specifico e combinato dei vari fattori modificati in seguito all'intervento di defogliazione in pre-fioritura durante la maturazione
della bacca.
La tecnica di ibridazione microarray è un approccio che permette di studiare i cambiamenti del trascrittoma di una particolare organo o tessuto in diversi trattamenti
e/o stadi di sviluppo. Analisi in precedenza condotte con l'utilizzo dei microarray durante lo sviluppo e maturazione della bacca, hanno fornito una prima descrizione
della dinamica del trascrittoma durante questi processi, ma i dati ottenuti non sono completi per il limite dei geni rappresentati sul chip.
La disponibilità del sequenziamento del genoma di V. vinifera, (French-Italian Public Consortium for Grapevine Characterization, 2007, Velasco et al.2007),
permette oggi di sviluppare potenti strumenti conoscitivi per la comprensione della struttura, della funzione e della regolazione di tutti i geni della vite.
L'UR di Verona dispone del “Centro di Genomica Funzionale Vegetale” che ha accesso alla più precisa predizione genomica (12X) di vite e fornisce tutte le risorse
necessarie per la messa appunto di ibridazioni microarray utilizzando la tecnologia NimbleGen. I chip NimbleGen (090407_Vitus_MD_exp_HX12) sono prodotti
dalla casa madre (NimbleGen) su disegno del Centro di Genomica Funzionale e rappresentano i più aggiornati "microarray" disponibili al mondo per lo studio
dell'espressione genica di vite.
Nell'ambito di questo progetto la UO di Verona avrà come primo obiettivo l'individuazione di geni potenzialmente coinvolti nel processo di sviluppo e maturazione di
bacche sottoposte a defogliazione pre-fioritura. A tal fine l'OU di Verona condurrà analisi di espressione microarray utilizzando la piattaforma di espressione
NimbleGen, su bacche prelevate a quattro stadi di sviluppo e maturazione da piante di Sangiovese sottoposte e non a defogliazione pre-fioritura. Il materiale per tale
analisi sarà fornito dalle UO di Bologna e Ancona, caratterizzate da condizioni pedo-climatiche differenti.
Successivamente la UO di Verona avrà il compito di validare l'espressione dei geni individuati dall'analisi microarray e risultati interessanti per la loro ipotetica
funzione, tramite tecnica real-time RT-PCR.
Il secondo obiettivo del progetto prevede di caratterizzare il pattern di espressione dei geni coinvolti nella maturazione dopo il trattamento di defoliazione
pre-fioritura, individuati attraverso i microarray e validati via RT-PCR su Sangiovese, in diversi genotipi e condizioni climatiche corrispondenti alle diverse UO del
progetto. A tale scopo l'UO di Verona riceverà dalle UO di Palermo, Perugia, Piacenza, Ancona e Bologna, bacche prelevate secondo gli stessi parametri utilizzati
per l'analisi microarray e su tali campioni sarà effettuata un'analisi di espressione condotta con real-time RT-PCR.
Questo importante risultato permetterà di scindere l'effetto della pratica di defogliazione pre-fioritura sull'espressione genica, da quello legato alle diverse varietà e
condizioni ambientali.
L'obiettivo finale sarà perciò quello di riuscire a fornire informazioni sull'applicabilità e sui possibili risultati agronomici e qualitativi della tecnica in funzione dei
diversi ambienti e vitigni

Sponsors:

Ministero dell'Istruzione dell'Università e della Ricerca
Funds: assigned and managed by an external body
Syllabus: FINANZMIUR - Finanziamento MIUR per la ricerca

Project participants

Sara Zenoni
Associate Professor

Activities

Research facilities