Вирус скручивания листьев винограда (Grapevine leafroll-associated virus, GLRaV) — это широко распространенное во всем мире заболевание, вызывающее значительные экономические потери в винодельческой отрасли. В сильно пораженных виноградниках GLRaV может снизить урожайность винограда на 20–40% и повлиять на вкус вина.
После заражения виноградная лоза переносит вирус GLRaV всю жизнь, и все это время он причиняет стойкий вред. Более того, химические пестициды не могут эффективно бороться с ним.
Всего обнаружено шесть типов GLRaV, включая GLRaV-1, GLRaV-2, GLRaV-3 и GLRaV-4 (с вариантами GLRaV-5, -6, -9, -Pr, -De и -Car), GLRaV-7 и GLRaV-13; эти вирусы принадлежат к семейству Closterovoridae.
Среди этих штаммов GLRaV-3 имеет наибольшую распространенность в мире. Это положительный одноцепочечный РНК-вирус, принадлежащий к роду Ampelovirus. Он передается при прививке и распространяется через зараженный посадочный материал, а также через переносчиков – мучнистых червецов и/или мягких щитовок, не лечится. Ключ к предотвращению распространения этого вируса заключается в отборе проверенных и здоровых саженцев, строгом контроле численности вредителей и улучшении санитарных условий и мониторинга садов.
Vitis vinifera L. — важный вид винограда, распространенный по всему миру. Он очень восприимчив к GLRaV-3, как и сорта Каберне Герништ и Каберне Совиньон.
Некоторые исследования GLRaV-3 выявили его многогранное воздействие на урожайность винограда, качество плодов, химический состав вина и сенсорные характеристики.
GLRaV-3 может значительно снизить урожайность винограда. Инфицированные виноградные лозы имеют меньшее количество побегов и общий вес по сравнению со здоровыми, бессимптомными лозами, что приводит к меньшему количеству плодов.
Кроме того, влияние на качество винограда в основном проявляется в следующих аспектах:
(1) Содержание сахара, особенно сахарозы и крахмала, в винограде, зараженном вирусом, значительно снижается. GLRaV-3 снижает транспорт и накопление сахаров в листьях, повреждая структуру флоэмы листьев. Он также снижает содержание хлорофилла и скорость фотосинтеза в листьях винограда.
(2) Повышается кислотность зараженных плодов, особенно титруемая кислотность. Эти изменения могут происходить из-за вмешательства вируса в путь метаболизма сахаров.
(3) Значительно снижается содержание антоцианов в кожуре плодов, что влияет на цвет и внешний вид плодов.
Вино, изготовленное из зараженного вирусом винограда, имеет пониженное содержание алкоголя, более светлый цвет, ослабленные фруктовые ароматы и усиленные травяные и лекарственные ноты. Оно также обладает более легким телом, повышенной кислотностью и усиленным восприятием танинов.
Например, вино Каберне Герништ, изготовленное из зараженного винограда, имеет характерный аромат, встречающийся в традиционной китайской медицине. В отличие от этого, вино, изготовленное из незараженного винограда, имеет характерный зеленый запах, свойственный винам этого сорта. Это приводит к приглушенному вкусу вина и тенденции к «снижению сенсорных качеств», тем самым подрывая коммерческую ценность продукта. Тем не менее, физико-химические параметры остаются в пределах, разрешенных соответствующими нормативными актами, и случаев несоответствия или превышения установленных пределов не зафиксировано.
В Китае коллектив исследователей под руководством ученых Северо-Западного университета A&F выполнил анализ влияния GLRaV-3 на весь цикл от винограда до вина сорта Каберне Совиньон, имеющего глобальное значение.
В ходе исследования были протестированы два типа саженцев Каберне Совиньон, выращенные методом тканевой культуры, а именно клон 337 (ENTAV-INRA 337), евразийский сорт винограда: свободные от вирусов и содержащие только вирус скручивания листьев винограда 3 (GLRaV-3).
Саженцы выращивали в контролируемой теплице с единой формулой субстрата, с капельным орошением, регулировкой суточного освещения (дневная/ночная температура: 25 ± 1 °C/18 ± 1 °C, фотопериод: 14 часов света и 10 часов темноты). Стандартизированное управление удобрениями и поливом включало внесение удобрения NPK 15-10-20. Химические пестициды не использовались.
Для обеспечения оптимального распределения света и облегчения ухода за кроной все виноградные лозы выращивались в теплице с использованием системы вертикального позиционирования побегов. Баланс лозы регулировался зимней обрезкой, при этом с каждого растения сохранялось примерно 36–48 почек. Весной 2024 года вегетационного периода проводилось прореживание побегов для достижения целевой плотности 15–20 плодоносящих побегов на погонный метр шпалеры. Эти агротехнические работы последовательно применялись как к группе пораженных, так и к контрольной группам. Возраст растений на момент сбора урожая составлял 4 года.
Виноград собирали в одну, установленную в коммерческих целях дату (29 сентября 2024 года), когда ключевые показатели виноделия (например, содержание сахара, танинов) были стабильны и считались пригодными для виноделия. Эта общая дата сбора урожая позволила напрямую сравнить качество винограда и вина с пораженных и здоровых лоз в стандартизированных практических условиях. После сбора урожая 1 кг винограда немедленно замораживали в жидком азоте и хранили при −40 °C для анализа полифенолов и летучих соединений, а 20 кг винограда использовали непосредственно для виноделия и определения физико-химических параметров.
Результаты показывают, что GLRaV-3 значительно изменяет качество винограда и вина. В зараженном винограде содержание сахара снизилось, а титруемая кислотность увеличилась. Инфицированный виноград показал снижение содержания сахара (на 4,8%).
Состав полифенолов заметно изменился: содержание фенольных кислот и флавонолов увеличилось на 22,46% и 15,27% соответственно, тогда как содержание флаванолов снизилось на 17,86%.
Уровни альдегидов и соединений C6 значительно повысились в ягодах. Соединения C6 (шестиуглеродные соединения) в вине, такие как гексанол, гексенол и их эфиры, играют важную роль в формировании аромата, придавая ему зеленые, травянистые и свежие оттенки.
Вина, произведенные из зараженного винограда, показали более низкое содержание алкоголя и снижение сухого экстракта.
Содержание фенольных кислот и флаванолов снизилось, но общее содержание флавонолов увеличилось на 12,54%.
Среди летучих соединений содержание спиртов, фенолов и жирных кислот повысилось, в то время как содержание сложных эфиров снизилось на 13,36%. Эти химические изменения напрямую повлияли на органолептические свойства.
По сравнению с винами из здорового винограда, вина из зараженного винограда демонстрировали улучшенную танинную текстуру и более длительное послевкусие. Однако они уступали по интенсивности цвета, интенсивности аромата, полноте вкуса и сортовой типичности.
Эти результаты служат основой для адаптации методов виноградарства и виноделия в затронутых регионах. Однако механизм регуляции метаболических путей вирусом GLRaV-3 остается неясным. В будущих исследованиях следует изучить его влияние на ключевые ферменты и сигнальные пути во время созревания винограда.
Выявляя связанные с вирусом метаболические изменения, исследование обеспечивает научную основу для совершенствования методов управления виноградниками и адаптации винодельческих практик для смягчения колебаний качества. В конечном итоге, эта работа помогает виноградарям, энологам и управляющим виноградниками бороться с последствиями болезни скручивания листьев, продвигать устойчивое виноградарство и повышать экономическую устойчивость пострадавших виноградников.
Источник: Foods 2026, doi.org/10.3390/foods15040624