Испанские исследователи предложили новый метод – использовать (Z)-3-гексенил бутират в качестве индуктора созревания

Свою работу группа ученых из Университета Мурсии и Политехнического университет Валенсии, Испания, опубликовали на портале www.mdpi.com.

Виноград является одной из основных сельскохозяйственных культур в мире, исходя из количества возделываемых гектаров и социально-экономической ценности культуры, пишут авторы. Виноград можно использовать в качестве столового фрукта, изюма, а также для винификации и дистилляции.

Начало созревания – это ключевая фенологическая стадия в жизненном цикле виноградной лозы, которая включает ряд биохимических, физиологических и органолептических изменений. Обычно эта стадия характеризуется накоплением ягодного сахара, снижением уровня органической кислоты, синтезом антоцианов и изменениями текстуры, вкусовых соединений и летучих ароматических веществ.

Виноградная ягода обладает составом, который очень чувствителен к окружающей среде.

В последние годы было изучено несколько экологических факторов, влияющих на созревание ягод, таких как свет, состояние воды, температура и патогенные микроорганизмы.

Высокие температуры, затенение или патогенная атака нарушают механизмы, связанные с созреванием, в то время как умеренный дефицит воды, ультрафиолетовое излучение или низкие температуры способствуют положительно. По этой причине виноделы ищут различные методы, чтобы модулировать созревание. Эти новые способы могут включать общие стратегические меры или могут быть направлены на конкретные угрозы, направленные на краткосрочную оптимизацию развития и роста виноградной лозы.

В этом смысле применение различных обработок до и после сбора урожая проводится как управление реакциями стресса виноградной лозы для модулирования созревания. Например, экзогенная обработка различными фитогормонами, такими как абсцизовая кислота, ауксины, салициловая кислота или гиббереллины и, в частности, этилен, способствует изменению общего содержания фенола и ягодного сахара, кислотности и цвета. Применение мелатонина может улучшить фенольное содержание и антиоксидантную активность в сорте «Мерло», применение гуминовой кислоты влияет на повышение пигмента в ягодах. Что касается обработки после сбора урожая, этилен является наиболее изученным соединением, вовлеченным в созревание.

Растения винограда хорошо приспособлены к условиям засухи, поскольку они способны выживать даже при сильном дефиците почвенной влаги благодаря своей глубокой корневой системе. Кроме того, виноградные лозы способны осуществлять некоторую осмотическую регулировку тканей, эффективный контроль устьиц и регуляцию роста листьев. Стойкость к стрессу зависит во многом от сорта винограда.

Хотя эта устойчивость, связанная с генотипом, включает в себя различные аспекты, все они тесно связаны с различиями в реакциях устьиц на абиотический стресс.

Регуляция закрытия устьиц - одна из наиболее характерных физиологических реакций.

Устьица отвечают за два основных процесса растений: фотосинтез и транспирацию. Растения модулируют закрытие устьиц, чтобы регулировать испарение CO 2 и воды в ответ на многие экологические и биохимические раздражители, такие как свет, влажность или патогенное воздействие. Во всем разнообразии видов растений закрытие устьиц приводит к снижению проводимости в устье, уменьшая поглощение CO 2 и, следовательно, ограничивая фотосинтез.

Так как устьицы являются основными участниками водопользования растений, регулирование их закрытия является потенциальной целью для оптимизации эффективности усвоения углерода и производительности винограда.

Экзогенные обработки с использованием индукторов закрытия устья могут представлять собой альтернативный путь для разработки новых фитосанитарных продуктов, которые улучшают не только устойчивость растений к биотическим и абиотическим стрессам, но также и ускоряют созревание.

В этом контексте летучее соединение (Z) -3-гексенил бутират (HB) было идентифицировано у растений томата как индуктор устойчивости к бактериальной инфекции, и запатентовано за его способность производить закрытие устьиц. Поэтому указанное соединение – отличный кандидат на роль универсального естественного агента закрытия устьиц, что и было доказано ранее в опытах на разных растениях - от резуховидки Таля до табака и цитрусовых.

В этой работе (Z) -3-гексенил бутират протестировали в роли индуктора созревания винограда, который может действовать, имитируя умеренный дефицит воды. Для этой цели были проведены эксперименты в открытом поле на культурах виноградной лозы с использованием различных концентраций вещества, оценки фенотипа и различных агрономических признаков со временем, таких как урожайность, масса плода, оценка цвета или содержание сахара и кислоты.

«Во-первых, мы наблюдали, что (Z)-3-гексенил бутират действительно способен вызывать закрытие устьиц у растений виноградной лозы. В полевых условиях применение вещества вызывало более высокую интенсивность окраски у ягод, и лозы, обработанные в более высоких дозах, достигли этой стадии раньше, чем необработанные контроли. Также наблюдалось явное увеличение как концентрации антоцианов винограда, так и общего количества растворимых твердых веществ без отрицательного влияния на общий выход. Поэтому мы подтверждаем роль HB как универсального природного соединения для закрытия устья и предлагаем новое использование вещества в виноградарстве в качестве индуктора созревания путем ускорения накопления антоцианов», заключают авторы.

(Источник: www.mdpi.com).