A Viticultura brasileira: realidade e perspectivas.

2002

Functional genomics of O-glucosyltransferases from Concord grape (Vitis labrusca)

Grape (Vitis spp.) is a culturally and economically important crop plant that has been cultivated for thousands of years, primarily for the production of wine. Grape berries accumulate a myriad of phenylpropanoid secondary metabolites, many of which are glucosylated in plantae More than 90 O-glucosyltransferases have been cloned and biochemically characterized from plants, only two of which have been isolated from Vitis spp. The world-wide economic importance of grapes as a crop plant, the human health benefits associated with increased consumption of grape-derived metabolites, the biological relevance of glucosylation, and the lack of information about Vitis glucosyltransferases has inspired the identification, cloning and biochemical characterization of five novel "family 1" O-glucosyltransferases from Concord grape (Vitis labrusca cv. Concord). Protein purification and associated protein sequencIng led to the molecular cloning of UDP-glucose: resveratrollhydroxycinnamic acid O-glucosyltransferase (VLRSGT) from Vitis labrusca berry mesocarp tissue. In addition to being the first glucosyltransferase which accepts trans-resveratrol as a substrate to be characterized in vitro, the recombinant VLRSGT preferentially produces the glucose esters of hydroxycinnamic acids at pH 6.0, and the glucosides of trans-resveratrol and flavonols at 'pH 9.0; the first demonstration of pH-dependent bifunctional glucosylation for this class of enzymes. Gene expression and metabolite profiling support a role for this enzyme in the bifuncitonal glucosylation ofstilbenes and hydroxycinnamic acids in plantae A homology-based approach to cloning was used to identify three enzymes from the Vitis vinifera TIGR grape gene index which had high levels of protein sequence iii identity to previously characterized UDP-glucose: anthocyanin 5-0-glucosyltransferases. Molecular cloning and biochemical characterization demonstrated that these enzymes (rVLOGTl, rVLOGT2, rVLOGT3) glucosylate the 7-0-position of flavonols and the xenobiotic 2,4,5-trichlorophenol (TCP), but not anthocyanins. Variable gene expression throughout grape berry development and enzyme assays with native grape berry protein are consistent with a role for these enzymes in the glucosylation of flavonols; while the broad substrate specificity, the ability of these enzymes to glucosylate TCP and expression of these genes in tissues which are subject to pathogen attack (berry, flower, bud) is consistent with a role for these genes in the plant defense response. Additionally, the Vitis labrusca UDP-glucose: flavonoid 3-0-glucosyltransferase (VL3GT) was identified, cloned and characterized. VL3GT has 96 % protein sequence identity to the previously characterized Vitis vinifera flavonoid 3-0-glucosyltransferase (VV3GT); and glucosylates the 3-0-position of anthocyanidins and flavonols in vitro. Despite high levels of protein sequence identity, VL3GT has distinct biochemical characteristics (as compared to VV3GT), including a preference for B-ring methylated flavonoids and the inability to use UDP-galactose as a donor substrate. RT-PCR analysis of VL3GT gene expression and enzyme assays with native grape protein is consistent with an in planta role for this enzyme in the glucosylation of anthocyanidins,but not flavonols. These studies reveal the power of combining several biochemistry- and molecular biology-based tools to identify, clone, biochemically characterize and elucidate the in planta function of several biologically relevant O-glucosyltransferases from Vitis spp.

Efeitos do ethephon sobre a produção da uva 'Niagara Rosada' (Vitis labrusca L.), produzida na entressafra na região de Jales-SP

A produção de 'Niagara Rosada' na entressafra, embora sendo uma excelente opção para os viticultores de Jales-SP, é problemática devido à dificuldade de emissão e desenvolvimento das brotações após a poda, realizada nos meses de ocorrência de temperaturas inferiores a 10ºC, o que tem causado pequenas produções e desestímulo entre os viticultores. Visando a solucionar este problema, foram conduzidos seis experimentos nos anos de 2001 e 2002, cujo objetivo foi verificar o efeito do ethephon aplicado antes da poda sobre o número de cachos, a produção e a qualidade da uva. Foram testadas as doses 0; 3; 6 e 9L.ha-1 de ethephon aplicado via foliar. Concluiu-se que o uso de ethephon proporcionou aumento do número de cachos e da produtividade de 'Niagara Rosada', especialmente quando da ocorrência de condições climáticas desfavoráveis e com satisfatório grau de enfolhamento. A utilização de ethephon na dose de 9L.ha-1 proporcionou aumento da produtividade da uva 'Niagara Rosada' na entressafra.

Efeito do ethephon na qualidade da uva 'Niagara Rosada' (Vitis labrusca L.), produzida na entressafra, na região de Jales-SP

Na região de Jales (SP), a produção de uva 'Niagara Rosada' obtida de videiras podadas em períodos de ocorrência de baixas temperaturas é, em geral, insatisfatória, apresentando pequena produtividade e cachos com qualidade inadequada à comercialização. Essa qualidade da produção está intimamente relacionada à efetiva brotação. Assim, este trabalho teve o objetivo de avaliar a aplicação do ethephon em diferentes doses antes da poda, visando a melhorar a brotação e a qualidade dos cachos, em seis experimentos, durante os anos de 2001 e 2002. Foram testadas as doses de 0; 3; 6 e 9 L.ha-1 de ethephon aplicado via foliar. Concluiu-se que o uso de ethephon, na dose de 9 L.ha-1, proporcionou cachos e bagas maiores e com maiores pesos, comprimento e largura, melhorando o aspecto dos mesmos. A aplicação de ethephon não afetou os teores de sólidos solúveis totais e a acidez total titulável, não alterando o sabor da uva 'Niagara Rosada'.

Efeito do ethephon sobre a brotação e vigor dos ramos da videira 'Niagara Rosada' (Vitis labrusca L.)

A produção da videira 'Niagara Rosada' em regiões tropicais e subtropicais do Brasil tem sido freqüentemente prejudicada, principalmente devido à dificuldade de emissão e desenvolvimento das brotações após a poda de produção, realizada nos meses de ocorrência de temperaturas mais baixas, o que tem causado redução nas produções e desestímulo aos viticultores. Para solucionar esse problema, foram conduzidos três experimentos, em pomares comerciais localizados na região Noroeste do Estado de São Paulo, com o objetivo de estudar o efeito do Ethephon, aplicado antes da poda de produção, na emissão e desenvolvimento das novas brotações e na duração do período da poda até a floração. Foram testadas quatro doses de ethephon (0 mg.L-1; 720 mg.L-1; 1.440 mg.L-1; 2.160 mg.L-1) aplicadas via foliar antes da poda de produção, nos meses de junho e julho de 2002. Observou-se que a aplicação de Ethephon proporcionou maior número de gemas brotadas, maior comprimento e diâmetro do ramo e não alterou o período da poda à floração. Especialmente quando da ocorrência de condições climáticas desfavoráveis e quando as plantas apresentaram satisfatório grau de enfolhamento, a aplicação de ethephon, na dose de 2.160 mg.L-1, foi a mais efetiva.

Phenolic Composition of the Edible Parts (Flesh and Skin) of Bordo Grape (Vitis labrusca) Using HPLC-DAD-ESI-MS/MS

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Aplicação de ethephon em videira 'Niagara Rosada' (Vitis labrusca L.) visando produção na entressafra do Estado de São Paulo

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fertilizantes foliares em culturas perenes: pereira japonesa (Pyrus pyrifolia var. Culta), pinheira (Annona squamosa L.) e videira (Vitis labrusca L.)

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Anti-Atherogenic Effects of a Phenol-Rich Fraction from Brazilian Red Wine (Vitis labrusca L.) in Hypercholesterolemic Low-Density Lipoprotein Receptor Knockout Mice

Moderate wine intake (i.e., 1-2 glasses of wine a day) is associated with a reduced risk of morbidity and mortality from cardiovascular disease. The aim of this study was to evaluate the anti-atherosclerotic effects of a nonalcoholic ethyl acetate fraction (EAF) from a South Brazilian red wine obtained from Vitis labrusca grapes. Experiments were carried out on low-density lipoprotein (LDL) receptor knockout (LDLr-/-) mice, which were subjected to a hypercholesterolemic diet and treated with doses of EAF (3, 10, and 30 mg/kg) for 12 weeks. At the end of the treatment, the level of plasma lipids, the vascular reactivity, and the atherosclerotic lesions were evaluated. Our results demonstrated that the treatment with EAF at 3 mg/kg significantly decreased total cholesterol, triglycerides, and LDL plus very low-density lipoprotein levels compared with control hypercholesterolemic mice. The treatment of mice with EAF at 3 mg/kg also preserved the vasodilatation induced by acetylcholine on isolated thoracic aorta from hypercholesterolemic LDLr-/- mice. This result is in agreement with the degree of lipid deposit on arteries. Taken together, the results show for the first time that the lowest concentration of an EAF obtained from a red wine produced in southern Brazil significantly reduced the progression of atherosclerosis in mice.

Endophytic fungi from Vitis labrusca L. ('Niagara Rosada') and its potential for the biological control of Fusarium oxysporum

We investigated the diversity of endophytic fungi found on grape (Vitis labrusca cv. Niagara Rosada) leaves collected from Salesopolis, SP, Brazil. The fungi were isolated and characterized by amplified ribosomal DNA restriction analysis, followed by sequencing of the ITS1-5.8S-ITS2 rDNA. In addition, the ability of these endophytic fungi to inhibit the grapevine pathogen Fusarium oxysporum f. sp herbemontis was determined in vitro. We also observed that the climatic factors, such as temperature and rainfall, have no effect on the frequency of infection by endophytic fungi. The endophytic fungal community that was identified included Aporospora terricola, Aureobasidium pullulans, Bjerkandera adusta, Colletotrichum boninense, C. gloeosporioides, Diaporthe helianthi, D. phaseolorum, Epicoccum nigrum, Flavodon flavus, Fusarium subglutinans, F. sacchari, Guignardia mangiferae, Lenzites elegans, Paraphaeosphaeria pilleata, Phanerochaete sordida, Phyllosticta sp, Pleurotus nebrodensis, Preussia africana, Tinctoporellus epiniltinus, and Xylaria berteri. Among these isolates, two, C. gloeosporioides and F. flavus, showed potential antagonistic activity against F. oxysporum f. sp herbemontis. We suggest the involvement of the fungal endophyte community of V. labrusca in protecting the host plant against pathogenic Fusarium species. Possibly, some endophytic isolates could be selected for the development of biological control agents for grape fungal disease; alternatively, management strategies could be tailored to increase these beneficial fungi.

Estudo das alterações cardiovasculares e metabólicas em modelo experimental de programação metabólica: efeito de extrato da casca de uva Vitis vinífera

Estudos epidemiológicos e experimentais têm sugerido que fatores de risco cardiovasculares podem ser parcialmente atribuídos às influências do ambiente em que vive o indivíduo, e que a nutrição materna influencia na programação de alterações metabólicas e cardiovasculares no indivíduo adulto e que caracterizam a síndrome metabólica (SM). Em contrapartida, estudos prévios de nosso laboratório demonstram que o extrato da casca de uva Vitis labrusca (GSE) possui efeito vasodilatador, antihipertensivo e antioxidante. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do tratamento oral com GSE (200mg/kg/dia), sobre as alterações cardiovasculares e metabólicas e estresse oxidativo observados na prole adulta (fêmea e machos) com 3 e 6 meses, cujas mães foram submetidas a uma dieta rica em gordura (hiperlipídica) durante a lactação. Quatro grupos de ratas foram alimentados com dietas experimentais: controle (7% de gordura); controle + GSE (7% de gordura + GSE), hiperlipídica (24% de gordura); hiperlipídica + GSE (24% de gordura + GSE) durante a lactação. Após o desmame, todos os filhotes passaram a ser alimentados com uma dieta controle e foram sacrificados aos 3 ou 6 meses de idade. A pressão arterial sistólica (PAS) foi medida por pletismografia de cauda e o efeito vasodilatador da acetilcolina (ACh) foi avaliado em leito arterial mesentérico (LAM) perfundido. Foram avaliados o peso corporal, adiposidade (intra-abdominal e gonadal), níveis plasmáticos de colesterol total, triglicerídeos, glicose e insulina, e a resistência à insulina (RI) foi calculada pelo índice de HOMA IR. As expressões do IRS-1, Akt e GLUT-4 foram determinadas em músculo soleus. O dano oxidativo, níveis de nitritos e a atividade das enzimas antioxidantes: superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase foram dosados no plasma e homogenato de LAM. A PAS e tecido adiposo foram aumentados nas proles adultas de ambos os sexos e idades do grupo hiperlipídico e revertidos pelo tratamento com o GSE. A resposta vasodilatadora à ACh em LAM não foi diferente entre os grupos de ambos os sexos, mas foram reduzidas com o envelhecimento. Nas proles fêmeas e machos do grupo hiperlipídico também foram observados o aumento dos níveis de triglicerídeos, de glicose e RI em ambas as idades e foram reduzidos pelo GSE. No grupo hiperlipídico houve redução nas expressões de IRS-1, Akt e GLUT-4 e o GSE reverteu estas expressões. Os níveis plasmáticos de malondialdeído estavam aumentados e os níveis de nitrito diminuídos no grupo hiperlipídico, de ambos os sexos e idades e foram revertidos pelo GSE. As atividades das enzimas antioxidantes no plasma e no mesentério foram reduzidas no grupo hiperlipídico e restauradas pelo GSE. Em conclusão, O GSE parece proteger as proles fêmeas e machos, cujas mães foram expostas a uma dieta hiperlipídica durante a lactação, dos fatores de riscos cardiovasculares, proporcionando uma fonte alternativa nutricional para a prevenção da SM.

Produção de mudas de videira (Vitis spp.) por enxertia de mesa.

A muda de videira é obtida através da multiplicação vegetativa, seja utilizandose estacas da produtora, em plantio direto, conhecida por ?pé-franco?, ou através do processo de enxertia. A muda de ?pé-franco? é utilizada somente para cultivares americanas (Vitis labrusca) e híbridas, conhecidas como uvas comuns, por apresentarem certa tolerância à filoxera (Daktylosphaera vitifoliae), enquanto que a muda enxertada é obrigatória para as uvas finas (Vitis vinifera) por serem muito suscetíveis a essa praga. A produção da muda por enxertia é mais recomendada, mesmo quando se trata de uvas comuns, pois a utilização do porta-enxerto, além de assegurar um controle mais eficiente da filoxera, pode agregar outras vantagens, como melhorar a qualidade da uva, conferir maior resistência a doenças de solo, maior adaptação a diferentes tipos de solos, maior precocidade, etc.

Functional genomics of BAHD acyltransferases in different varieties of the wine grape, Vilis vinifera

The characteristic "foxy" aroma of Vilis labrusca Concord grapes is due in large part to methyl anthranilate, a volatile ester formed by the enzyme anthraniloyl- CoA:methanol anthraniloyltransferase (VIAMAT) of the superfamily of BARD acyltransferases. The publication of the genome ofthe closely related wine grape Vilis vinifera, which does not accumulate methyl anthranilate, permitted the searching for any putative VlAU4T-like genes, with the result of 5 highly homologous candidates being found, with one candidate sharing 95% identity to VlAU4T. Probing the gene expression of 18 different cultivars of V. vinifora ripe berries by RT -PCR showed that many varieties do indeed express VlAU4T-like genes. Subsequent cloning of the full-length open reading frame of one of these genes from eDNA prepared from the cultivar Sauvignon Blanc permitted preliminary biochemical characterization of the enzyme after heterologous expression in E. coli. It was determined that this alcohol acyltransferase (named VvsbAATl) catalyzes the formation of cis-3-hexenyl acetate, a "green-leaf' volatile. Although the cloned gene from Sauvignon Blanc had 95% identity at the amino acid level to VIAMAT, it displayed an altered substrate specificity and expression pattern. These results highlight the difficulty in predicting substrate specificity and function of enzymes through the basis of sequence homology, which is a common finding in the study of BARD acyltransferases. Also, the determination of function of VvsbAATl and other BARD acyltransferases in V. vinifera could be used as a genetic marker for certain aroma characteristics in grape breeding programs.

Biology and fertility life table of the South American fruit fly Anastrepha fraterculus on grape

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)