RESISTING - Markers of resistance in Grapevine: correlating metabolome changes with mildew resistance

A videira (Vitis vinifera L.) é a planta de fruto mais cultivada em todo o mundo devido ao seu valor económico na indústria do vinho [1].

A Europa é líder mundial na produção de vinho, com quase metade da área vitícola total (Wine Annual Report and Statistics, GAIN), com Portugal na 5ª posição nos países produtores de vinho [2].

Uma grande ameaça para a indústria vitivinícola é a perda da vinha devido ao míldio, que afeta todas as cultivares de V. vinifera utilizadas na produção de vinho. Esta doença é causada pelo oomicete Plasmopara viticola e é uma das doenças mais destrutivas da videira na Europa [3].

As estratégias preventivas incluem o uso intensivo de fungicidas e fitoquímicos, nem sempre eficazes. Uma alternativa é a criação de variedades de videira resistentes através de programas de cruzamento entre Vitis selvagens (resistentes ao míldio) e V. vinifera, mais eficaz e sustentável. Um programa bem sucedido de melhoramento de plantas de videira com características de resistência aumentadas contra o míldio exige, não apenas a compreensão dos mecanismos de resistência inata de cultivares contra o patógeno, mas também a identificação de biomarcadores relacionados à resistência.

O objetivo deste projeto é identificar biomarcadores metabólicos associados à resistência ao míldio na videira, que podem ser utilizados em processos de triagem em programas de melhoramento genético. O nosso objetivo a longo prazo é o desenvolvimento de um ensaio eficiente com biomarcadores. Nós identificámos compostos associados à resistência e susceptibilidade ao míldio num pequeno número de acessos de videira ([17,18], proj EXPL/BBBBIO/ 0439/2013).

Neste projeto, iremos analisar uma vasta colecção de acessos e avaliar as espécies de Vitis resistentes, cultivares tolerantes e suscetíveis de V. vinifera, disponíveis no banco português de germoplasma de videira do INIAV - Estação Vitivinícola Nacional (membros da equipa neste projeto). Em seguida, vamos identificar os metabolitos que causam a segregação entre plantas resistentes, tolerantes e suscetíveis. Vamos fazer uma análise metabolómica baseada na espectrometria de massa de ultra-alta resolução e precisão de massa, fornecida apenas pelo espectrometro de massa FTICR, disponível na FCUL.

Com base nos dados de metabolómica e em outras assinaturas que existem nos dados que podem ser modeladas estatisticamente (por ex nº de compostos CHO, CHOS, CHON e CHONS), iremos construir um modelo estatístico para classificar amostras de Vitis resistentes, tolerantes ou susceptíveis ao míldio. Finalmente, vamos validar os biomarcadores utilizando diferentes acessos de Vitis e novas cultivares criadas que apresentam elevada resistência a agentes patogénicos (linhas F1, F2), desenvolvidas no Institute for Grapevine Breeding, Geilweilerhof (membros da equipa neste projeto). Este projecto contribuirá para o desenvolvimento de um ensaio de biomarcadores eficaz para ajudar os futuros programas de melhoramento de videira.