Regulation der Aromasynthese von Weinbeeren und Phytosanierung von Kupferkontaminierten Weinbergsböden

Kurzbezeichnung

Verschiedene geruchsaktive Verbindungen von Pflanzen sind für deren Aroma verantwortlich und von entscheidender Bedeutung für die Qualität von vielen Früchten und ihren Produkten wie z.B. Säften und Wein.

Laufzeit

01/2013 - 12/2013

Projektverantwortlich

Claudia Vogel

Projektpartner

JKI für Rebenzüchtung Siebeldingen; Rebschule Antes; Universität Heidelberg; Hochschule Geisenheim; Uni Turin

Projektmittel

Forschungsinitiative

Kategorie

Weinbau

Kurzbeschreibung des Projekts

Verschiedene geruchsaktive Verbindungen von Pflanzen sind für deren Aroma verantwortlich und von entscheidender Bedeutung für die Qualität von vielen Früchten und ihren Produkten wie z.B. Säften und Wein. Dabei wird das sortentypische Aroma von Weinbeeren und anderen Früchten insbesondere durch Verbindungen aus der Klasse der Monoterpene geprägt, die über den Mevalonat-unabhänigen Biosyntheseweg während der Reife der Beeren synthetisiert werden. Hierbei katalysieren Monoterpensynthasen (MTS) die letzten Schritte der Biosynthese, wobei große Genfamilien von MTS bereits in Arabidopsis, Reis und der Weinrebe identifiziert und einige der Genprodukte biochemisch charakterisiert wurden. Jedoch gibt es über die Transkriptionsfaktoren (TF), die die jeweiligen Synthesewege kontrollieren noch keine Erkenntnisse, obwohl verschiedene Studien und eigene Vorversuche gezeigt haben, dass MTS koordiniert reguliert werden. Die Genomsequenzierung der Weinrebe und Mikroarrayanalysen der Beerenentwicklung haben es uns ermöglicht erste Kandidatengene für TF des Monoterpensyntheseweges zu identifizieren. Im zu beantragenden DFG-Projekt sollen einige der TF-Kandidatengene der Monoterpensynthese isoliert und funktionell charakterisiert werden sowie die Einflüsse von Umweltfaktoren auf die Regulation der Transkriptionsfaktorgene und der Monoterpensynthese untersucht werden. Um molekulare Marker für die Züchtung zu entwickeln, sollen mögliche Unterschiede der TF bzw. der Zielpromotoren von unterschiedlichen Rebsorten identifiziert werden, die mit sortenspezifischen Terpenprofilen in Verbindung stehen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollen zur molekularen Charakterisierung der Monoterpensynthese in Früchten beitragen sowie pflanzenbauliche und züchterische Potentiale zur gezielten Verbesserung des Aromas von Früchten eröffnen. Um ein Projekt bei der DFG einzureichen wurde mit ausgesuchten Kandidatengenen der Aromaregulation Promotor/TF Interaktionsstudien und Genexpressionsstudien (Reifeverlauf, Lichtinduktionsversuche) durchgeführt. Zusätzlich wurde Aromagehalt und die Genexpression der Aromakandidatengene verschiedener Weinrebenklone (Chardonnay) erfasst, die bereits als Aromaneutral (niedriger Gehalt) und Aromareich deskriptiv beschrieben wurden. Leider weisen weder die Promoterassays, die Genexpressionsstudien noch die untersuchten Klone Unterschiede für die Kandidatengene auf, die sie als Regulatoren der Aromastoffbiosynthese ausweisen. Daher müssen in diesem Zusammenhang weitere Versuche durchgeführt werden, um ein DFG Projekt zu beantragen.