Исследователи показали, как винограду может не хватать кислорода

Исследователи Университета Аделаиды обнаружили, как виноград «дышит», и сообщают, что нехватка кислорода может приводит к гибели клеток в винограде.

Это открытие вызывает много вопросов о потенциально значительном воздействии климата на качество винограда и вина, а также на аромат и может привести к новым способам выбора сортов из-за потепления климата.

«В 2008 году мы обнаружили феномен клеточной гибели в винограде, который может быть причиной проблемы созревания ягод. С тех пор мы пытаемся установить, что же вызывает гибель клеток», — говорит профессор Тирман Стив, председатель виноградарства в Университете Уэйт.

«Хотя были намеки на то, что в процессе был задействован кислород, до сих пор мы не знаем о роли кислорода и о том, как он попадает в ягоды».

Профессор Тирман и Зейу Сяо из Учебного центра австралийского исследовательского совета (ARC) Университета по изучению инновационного вина определили, что во время созревания виноград может страдать от внутреннего дефицита кислорода.

В опубликованной в журнале «Experimental Botany» статье исследователи описывают, как на виноградные ягоды влияет дефицит внутреннего кислорода во время созревания. С использованием миниатюрного измерителя они сравнивали содержание кислорода во всем растении, и изучили сорта винограда Шардоне, Шираз и Руби.

Они обнаружили, что уровень нехватки кислорода тесно коррелирует с гибелью клеток в винограде. Измерения показали, что во время созревания это может усугубляться еще и высокими температурами.

«Мы обнаружили, что небольшие поры на поверхности стебля винограда жизненно важны для снабжения кислородом, и если они были заблокированы, это приводило к увеличению гибели клеток в ягоде Шардоне, по сути, удушало ягоду. Мы также использовали рентгеновскую микротомографию, чтобы показать, что воздушные каналы соединяют внутреннюю часть ягоды с небольшими порами на стебле ягоды», — говорит Зейу Сяо.

«Сорт Шираз имеет гораздо меньшую площадь кислородных пор на стебле ягод, что, вероятно, объясняет его большую чувствительность к температуре и более высокую степень гибели клеток в ягоде».

Профессор Владимир Йиранек, директор Учебного центра инновационного виноделия Университета Аделаиды, говорит: «Это исследование станет основой для дальнейшего изучения качества ягод и отбора сортов для адаптации винограда к климатическим изменениям».

Больше информации: Zeyu Xiao et al. Hypoxia in grape berries: the role of seed respiration and lenticels on the berry pedicel and the possible link to cell death, Journal of Experimental Botany (2018). DOI: 10.1093/jxb/ery039