CONSOCIAZIONE DI CULTIVARS DI Vitis vinifera CON LA CULTIVAR "ISABELLA" (Vitis vinifera x Vitis labrusca) IN FARI AGROECOLOGICI

Il massiccio utilizzo di fungicidi in Viticoltura e i loro effetti negativi sulla salute dell’uomo e dell’ambiente sollecitano lo sviluppo di strategie agronomiche e di sistemi agrari innovativi. Il Lavoro di Tesi ha investigato l’influenza della cv Isabella su cultivars di Vitis vinifera in campo, in Fari Agroecologici, sistemi agrari frutto di una gestione partecipativa. L'esperimento ha dimostrato, per la prima volta, che la cultivar Isabella, nota per la sua tolleranza ai principali patogeni fungini, può contenere l’Incidenza della peronospora in cultivars di Vitis vinifera consociate e contigue. Studi precedenti dimostrano che i VOCs emessi dalla cv Isabella sono in grado di ridurre la presenza di patogeni fungini. La ricerca pioneristica ha evidenziato il ruolo chiave della biodiversità nella gestione dell’ecosistema vigneto, nella prospettiva della progettazione di sistemi viticoli agroecologici.

Phenolic compounds content and antioxidant activity in pomace from selected red grapes (Vitis vinifera L. and Vitis labrusca L.) widely produced in Brazil

The phenolic compounds content and antioxidant activity of pomace from the vinification of grape varieties widely produced in Brazil (Cabernet Sauvignon, Merlot, Bordeaux and Isabel) were investigated with a view to their exploitation as a potential source of natural antioxidants. Cabernet Sauvignon grape pomace was found to have the highest content of total phenolic compounds (74.75 mg gallic acid equivalent (GAE)/g), the highest antioxidant activity (determined using the 2,2`-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) (ABTS) and 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging methods; 485.42 and 505.52 mu Mol Trolox equivalent antioxidant capacity (TEAC)/g, respectively), and the highest reducing power (determined using the FRAP method; 249.46 mu Mol TEAC/g). The Bordeaux variety showed the highest oxidation inhibition power (41.13%), determined using the beta-carotene/linoleic acid method and the highest content of total anthocyanins (HPLC; 29.17 mg/g). Catechin was the most abundant non-anthocyanic compound identified in the grape pomace (150.16 mg/100 g) for all varieties. In this study, pomaces of the red wine vinification of Cabernet Sauvignon and Bordeaux varieties showed the highest potential as a source of antioxidant compounds and natural colourants, respectively. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Genetics of berry colour and anthocyanin content variation in grapevine (Vitis vinifera L.subsp. vinifera)

Dissertation presented in fulfillment of the requirements for the Degree of Doctor of Philosophy in Biology (Molecular Genetics) at the Instituto de Tecnologia Química e Biológica da Universidade Nova de Lisboa

Functional genomic analysis of heat stress in Vitis vinifera

Grapevine (Vitis vinifera) is one of most agro-economically important fruit crops worldwide, with a special relevance in Portugal where over 300 varieties are used for wine production. Due to global warming, temperature stress is currently a serious issue affecting crop production especially in temperate climates. Mobile genetic elements such as retrotransposons have been shown to be involved in environmental stress induced genetic and epigenetic modifications. In this study, sequences related to Grapevine Retrotransposon 1 (Gret1) were utilized to determine heat induced genomic and transcriptomic modifications in Touriga Nacional, a traditional Portuguese grapevine variety. For this purpose, growing canes were treated to 42 oC for four hours and leaf genomic DNA and RNA was utilized for various techniques to observe possible genomic alterations and variation in transcription levels of coding and non-coding sequences between non-treated plants and treated plants immediately after heat stress (HS-0 h) or after a 24 hour recovery period (HS-24 h). Heat stress was found to induce a significant decrease in Gret1 related sequences in HS-24 h leaves, indicating an effect of heat stress on genomic structure. In order to identify putative heat induced DNA modifications, genome wide approaches such as Amplified Fragment Length Polymorphism were utilized. This resulted in the identification of a polymorphic DNA fragment in HS-0 h and HS-24 h leaves whose sequence mapped to a genomic region flanking a house keeping gene (NADH) that is represented in multiple copies in the Vitis vinifera genome. Heat stress was also found to affect the transcript levels of various non-coding and gene coding sequences. Accordingly, quantitative real time PCR results established that Gret1 related sequences are up regulated immediately after heat stress whereas the level of transcript of genes involved in identification and repair of double strand breaks are significantly down regulated in HS-0 h plants. Taken together, the results of this work demonstrated heat stress affects both genomic integrity and transcription levels.

Identificación de variedades de vitis vinifera procedentes de diferentes regiones del mundo mediante tècnica de biologia molecular de los microsatéllites

El objetivo de este estudio se centró en analizar una colección privada de germoplasma de Vitis vinifera L., de 338 cultivares procedentes de 24 países, para caracterizarlas creando una base de datos, utilizando 11 marcadores microsatélites o SSR (Simple Sequence Repeat). Como resultado se encontraron que algunas de las muestras analizadas presentaron un perfil idéntico de SSR, indicando que se trata de una sinonimia (la misma variedad pero con diferente nombre). Se detectaron 293 perfiles únicos. Adicionalmente, 15 pares de variedades presentaron diferencias en un solo locus y otros 7 grupos difieren en 2 loci, lo cual indicaría la alta proximidad genética entre esas variedades, sin llegar a ser la misma. El germoplasma analizado cuenta con una compleja biodiversidad varietal que se debe preservar. El estudio se realizó programando para el primer año la revisión bibliográfica detallada, recolección de las hojas y el inicio de la puesta a punto de la metodología, en el segundo año se completa la puesta a punto de la metodología, se trituran las hojas y se realiza la extraccinón del ADN. El tercer año se emplea para amplificar los fragmentos de ADN por medio de la PCR (reacción en cadena de la polimerasa), obtener la longitud de los fragmentos con un secuenciador ABI PRISM 310, valorar resultados y realizar repeticiones. El último año se analizan los resultados obtenidos, se realizan repeticiones pertinentes y se comienza la redacción de artículos científicos.

The suitability of steam exploded vitis vinifera and alkaline lignin for the manufacture of fiberboard

The main objective of this study was to explore the suitability of Vitis vinifera as a raw material and alkaline lignin as a natural binder for fiberboard manufacturing. In the first step, Vitis vinifera was steam- exploded through a thermo-mechanical vapor process in a batch reactor, and the obtained pulp was dried, ground, and pressed to produce the boards. The effects of pretreatment factors and pressing conditions on the chemical composition of the fibers and the physico-mechanical properties of binderless fiberboards were evaluated, and the conditions that optimize these properties were found. A response surface method based on a central composite design and multiple-response optimization was used. The variables studied and their respective variation ranges were: pretreatment temperature (Tr: 190-210ºC), pretreatment time (tr: 5-10 min), pressing temperature (Tp: 190-210ºC), pressing pressure (Pp: 8-16MPa), and pressing time (tp: 3-7min). The results of the optimization step show that binderless fiberboards have good water resistance and weaker mechanical properties. In the second step, fiberboards based on alkaline lignin and Vitis vinifera pulp produced at the optimal conditions determined for binderless fiberboards were prepared and their physico-mechanical properties were tested. Our results show that the addition of about 15% alkaline lignin leads to the production of fiberboards that fully meet the requirements of the relevant standard specifications

Brotação e produtividade de videiras da cultivar Centennial Seedless (Vitis vinifera L.) tratadas com cianamida hidrogenada na região noroeste do estado de São Paulo

A região Noroeste do Estado de São Paulo apresenta inverno com temperaturas amenas que permite a produção de uvas entre junho e outubro, fora do período de colheita das regiões vitícolas tradicionais. Nestas condições, a brotação da videira é deficiente e desuniforme, o que exige a quebra de dormência com compostos químicos. Neste contexto, um experimento foi conduzido em vinhedo comercial da cultivar Centennial Seedless (Vitis vinifera L.) em que foi estudado o efeito da cianamida hidrogenada em diferentes épocas de aplicação. As videiras foram podadas em 3 datas diferentes (23-03, 05-04 e 20-04-2002), e as seguintes doses de cianamida hidrogenada (H2CN2) foram utilizadas: 0; 0,75; 1,5; 2,25; 3,0 e 3,75%. As variáveis avaliadas foram as seguintes: porcentagem de brotação, porcentagem de ramos após desbrota, número de cachos, massa dos cachos e produção total. Independentemente da dose de cianamida hidrogenada, as videiras podadas mais cedo apresentaram menor porcentagem de brotação. Aplicações de cinamida hidrogenada apresentaram efeito quadrático sobre a porcentagem de brotação e o número de cachos. Além disso, verificou-se efeito quadrádico das aplicações de cianamida hidrogenada para porcentagem de ramos desenvolvidos, massa dos cachos e produção total, na poda realizada em 20 de abril. Para a poda realizada em 05 de abril, observou-se aumento linear para estas variáveis. A dose de cianamida hidrogenada estimada para a maior porcentagem de brotação foi de 2,89%.

Efeitos de reguladores vegetais na propagação vegetativa do porta-enxerto de videira '43-43' (Vitis vinifera x V. rotundifolia)

Este trabalho teve como objetivo desenvolver uma metodologia para a propagação vegetativa do porta-enxerto de videira '43-43'. Estacas lenhosas retiradas em agosto, herbáceas retiradas em janeiro e semilenhosas retiradas em março foram imersas, por 10 segundos, em soluções contendo diferentes doses dos fitorreguladores paclobutrazol (0; 100 e 200 mg.L-1) e ácido indolilbutírico (0; 500 e 1.000 mg.L-1), combinados ou não, totalizando nove tratamentos para cada tipo de estaca. Após 60 dias do plantio das estacas, foram avaliadas as variáveis porcentagem de estacas enraizadas, número de raízes, massa fresca de raízes e porcentagem de estacas com brotações. Estacas lenhosas apresentaram 100% de brotação das gemas, mas não foi constatado enraizamento, independentemente da utilização de reguladores vegetais. Estacas herbáceas que não foram tratadas com reguladores vegetais apresentaram 92,0% de enraizamento e 84,0% de brotação. Para este tipo de estaca, o AIB a 1.000 mg.L-1 aumentou o número de raízes. Estacas semilenhosas apresentaram a maior porcentagem de enraizamento (23,5%) quando se utilizou AIB a 1.000 mg.L-1. Este tratamento também propiciou maior massa e número de raízes; no entanto, estes valores foram inferiores àqueles verificados para estacas herbáceas.

Ácido indolbutírico no enraizamento de estacas semilenhosas do porta-enxerto de videira 'VR043-43' (Vitis vinifera x Vitis rotundifolia)

Este trabalho teve como objetivo avaliar diferentes concentrações de ácido indolbutírico (AIB) no enraizamento de estacas semilenhosas do porta-enxerto de videira 'VR043-43' (Vitis vinifera x Vitis rotundifolia). O experimento foi realizado na Universidade Federal do Paraná, Curitiba-PR, no período de dezembro de 2004 a janeiro de 2005. As concentrações de AIB testadas foram 0; 1.000; 2.000 e 3.000 mg L-1, sendo a base das estacas imersas nas soluções dos reguladores vegetais, durante dez segundos. Após 40 dias em câmara de nebulização, as estacas foram avaliadas. As estacas com maior porcentagem de enraizamento foram aquelas que não receberam tratamento com AIB (92,5%). A porcentagem de estacas mortas aumentou com as concentrações de AIB, e a porcentagem de retenção foliar diminuiu. Houve incremento do número médio de raízes primárias por estacas com as maiores concentrações de AIB, porém as matérias fresca e seca das raízes não diferiram significativamente entre os tratamentos. Conclui-se que o AIB não é necessário para o enraizamento de estacas semilenhosas do porta-enxerto 'VR043-43'.

Caracterização fenológica e produtiva das videiras 'Cabernet Sauvignon' e 'Alicante' (Vitis vinifera L.) produzidas fora de época, no norte do Paraná

Este trabalho objetivou caracterizar a fenologia e a produção das videiras 'Cabernet Sauvignon' e 'Alicante' (Vitis vinifera L.) produzidas fora de época, no norte do Paraná, para a elaboração de vinho tinto. A área experimental foi instalada em uma propriedade comercial pertencente à Vinícola Intervin®, em Maringá-PR. As videiras foram conduzidas em latada sobre o 'IAC 766 Campinas'. As avaliações tiveram início a partir das podas de frutificação para a produção fora de época, durante dois anos consecutivos, realizadas no fim de janeiro de 2007 e 2008, onde foram utilizadas 20 plantas representativas de cada variedade. Avaliou-se a duração, em dias, das principais fases fenológicas das videiras, bem como estimadas a produção por planta e a produtividade de cada variedade. A evolução de maturação das uvas foi determinada pela análise semanal do teor de sólidos solúveis totais (SST), acidez titulável (AT) e índice de maturação (SST/AT). A duração média do ciclo da videira 'Cabernet Sauvignon' foi de 128 dias, enquanto da 'Alicante' foi de 131 dias, sendo consideradas tardias ambas as variedades para a região norte do Paraná. As estimativas da produção por planta e produtividade foram de 12,4 kg e 22,3 t.ha-1 para a uva 'Cabernet Sauvignon' e 11,9 kg e 19,8 t.ha-1 para a 'Alicante'. Os teores médios de SST, AT e SST/AT foram de 19,2 °Brix, 1,8% de ácido tartárico e 11,6 para a uva 'Cabernet Sauvignon', e 19,1 °Brix, 1,3% de ácido tartárico e 14,1, para a 'Alicante'. Ambas as variedades apresentam elevadas produtividades e matéria-prima adequada para processamento quando produzidas fora de época no norte do Paraná.

Diagnóstico da área cultivada com uva fina de mesa (Vitis vinifera L) sob cobertura plástica e do manejo de pragas

Neste trabalho, foi realizado o censo das áreas cultivadas com uvas finas de mesa sob cultivo protegido e a identificação das principais espécies de pragas e estratégias de controle empregadas pelos produtores, no município de Caxias do Sul-RS. Na safra de 2007/2008, foram identificados os produtores envolvidos com a atividade no município e através de entrevista presencial e semiestruturada ao estabelecimento produtivo, registrou-se a área cultivada e variedades. Para produtores com cultivo de áreas superiores a 2.000m² da cultivar Itália, com dois anos ou mais de produção, foi aplicado outro questionário na safra de 2008/2009 com o objetivo de levantar as informações referentes: a) espécies de insetos e ácaros-praga que danificam as uvas finas de mesa na propriedade, segundo o viticultor; b) conhecer a realidade do manejo de insetos e ácaros-praga na cultura; c) verificar os parâmetros que o produtor utiliza para a aplicação de inseticidas; d) conhecer os produtos aplicados, e e) identificar o tipo de assistência técnica recebida pelo viticultor. Foram identificados 43 produtores de uvas finas de mesa sob cultivo protegido com área total cultivada de 30,36 ha, sendo 70,31% desta área da cultivar Itália. As pragas mais importantes mencionadas pelos produtores foram tripes - Frankliniella rodeos Moulton e a mosca-das-frutas-sul-americana Anastrepha fraterculus (Wied). O manejo realizado para controle destas pragas é através da aplicação de inseticidas com os ingredientes ativos acefato e fentiona, respectivamente, com base em calendário. Os principais problemas enfrentados para implementar estratégias de manejo de pragas no cultivo são a falta de assistência técnica, a ausência de metodologias confiáveis para o monitoramento e o reduzido número de inseticidas autorizados para a cultura.

The effect of lignin as a natural adhesive on the physico-mechanical properties of Vitis vinifera fiberboards

Lignin was used as a natural adhesive to manufacture Vitis vinifera fiberboards. The fiberboards were produced at laboratory scale by adding powdered lignin to material that had previously been steam-exploded under optimized pretreatment and pressing conditions. The kraft lignin used was washed several times with an acidic solution to eliminate any contaminants and low molecular weight compounds. This research studied the effects of amounts of lignin ranging from 5% to 20% on the properties of Vitis vinifera fiberboards. The fiberboard properties evaluated were density, water resistance in terms of thickness swelling, water absorption, and the mechanical properties in terms of modulus of rupture, modulus of elasticity, and internal bond. Results showed that fiberboards made from Vitis vinifera without lignin addition had weaker mechanical properties. However, the fiberboards obtained using acid-washed kraft lignin as a natural adhesive had good mechanical and water resistance properties that fully satisfied the relevant standard specifications

Compostos fenólicos e capacidade antioxidante de cultivares de uvas Vitis labrusca L. e Vitis vinifera L.

O conteúdo de compostos fenólicos, incluindo resveratrol, antocianinas e outros flavonóides, e a capacidade antioxidante de cinco cultivares de uvas produzidas em Minas Gerais foram determinados. O conteúdo de fenólicos totais, determinado através do método de Folin-Ciocalteau variou significativamente, entre 65 ± 1 e 390 ± 30 mg equivalentes de ácido gálico.100 g -1 de amostra base úmida (b.u.). O conteúdo de antocianinas totais quantificado por CLAE variou entre 6,7 ± 0,2 e 154 ± 4 mg equivalentes de cianidina.100 g -1 (b.u.). Outros flavonóides encontrados foram catequina, epicatequina, quercetina, caempferol além dos ácidos hidroxicinâmicos. O resveratrol foi encontrado em três cultivares, variando entre 0,022 ± 0,001 e 0,60 ± 0,03 mg.100 g -1 (b.u.). A capacidade antioxidante foi analisada usando o método de seqüestro de radicais livres do DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazila), que variou entre 2,7 ± 0,1 e 19 ± 2 µmoles equivalentes de Trolox.g -1 de amostra (b.u.), mostrando boa correlação com o conteúdo de fenólicos totais. As uvas tintas de coloração mais escura apresentaram maior conteúdo de antocianinas, e conseqüentemente maior teor de fenólicos totais e capacidade antioxidante.

Influência do solvente no conteúdo total de polifenóis, antocianinas e atividade antioxidante de extratos de bagaço de uva (Vitis vinifera) variedades Tannat e Ancelota

Diferentes sistemas solventes foram aplicados para determinar a eficiência de extração de compostos com capacidade antioxidante em bagaço de uva, importante subproduto do processo de vinificação. Realizou-se a quantificação de compostos fenólicos totais, antocianinas totais e atividade antioxidante nos extratos de bagaço de uva Vitis vinifera das variedades Tannat e Ancelota, provenientes da região de Videira, Santa Catarina. A atividade antioxidante foi determinada pelos métodos ABTS, FRAP e β-caroteno/ácido linoléico. Conteúdos de compostos fenólicos totais em acetona 50 e 70% foram maiores nas duas variedades, enquanto que os conteúdos de antocianinas totais extraídos em ambas as variedades foram maiores no solvente etanol em concentrações de 50 e 70%. Pelo método ABTS, a atividade antioxidante foi maior nas concentrações de 50 e 70% de acetona para a variedade Tannat e 50 e 70% de acetona e etanol para a variedade Ancelota. Em relação ao poder redutor pelo método FRAP, este foi maior em solvente acetona 70% para as duas variedades. No ensaio do poder de inibição da oxidação, a adição de 100 e 200 µL de extratos etanólicos a 50% das variedades Tannat e Ancelota apresentou maior eficiência, sendo quase duas vezes superior aos extratos acetônicos testados.