Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-05-24T13:37:36Z No. of bitstreams: 1 Rodrigo Leite de Sousa.pdf: 1638725 bytes, checksum: a2df9b8602790899d26bcc7a74d0e65c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-24T13:37:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigo Leite de Sousa.pdf: 1638725 bytes, checksum: a2df9b8602790899d26bcc7a74d0e65c (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The increasingly important viticulture is separating itself from the overall Brazilian fruit farming. This lucrative and versatile fruit has expanded exclusively from temperate regions to semi-arid regions. Garanhuns’ altitude micro-region presents conditions that distinguish it from the semi-arid region, allowing the production of grapes. My objective of this report is to evaluate the duration of the cycle in days and degrees-day, and the agronomic characteristics of the Vitis vinifera L. vine. Furthermore, I included the environment where they are planted, in order to identify cultivars with potential for fine wine production. With the research I have provided, I hope to contribute to the development and expansion of viticulture in the Northeast region. Ten cultivars Vitis vinifera L. grafted on Paulsen 1103 rootstock were evaluated. The experiment was located at the IPA experimental station in Brejão-PE, and data was collected in only one production cycle (September 2015 to February 2016). The cultivars were Muscat Petit Grain, Sauvignon Blanc, Chardonnay and Viognier (white wines), and Petit Verdot, Malbec, Merlot Noir, Cabernet Sauvignon, Pinot Noir and Syrah (red wines). The variables evaluated were: bunch mass (g), fresh berry mass (g), bunch length (cm), bunch width (cm), 100 berry volume (mL), soluble solid (SS, ° Brix), pH and titrated acidity (AT,% tartaric acid). The thermal requirements of each cultivar were characterized by the degrees accumulated in the cycle, from sprout to harvest. The experimental design was a randomized complete block design with five replications and plots of eight plants. The results were submitted to analysis of variance and Tukey's range test (p≤0.01). The cultivars Muscat Petit Grain and Petit Verdot’s results were outstanding with the SS content of 18 ° and 21 ° Brix, 3,33 and 3,73 in pH and AT of 0,42% to 1,08% of tartaric acid. Additionally, the thermal demand during the cycle fluctuated from 1451 GD in Muscat Petit Grain to 1804 GD in Merlot Noir. Garanhuns’ climate is similar to temperate Mediterranean, which includes hot summers and winter rainfall (according to Köppen-Geiger climatic classification), and according to the CCM Geovitícola System its indexes are IH + 2, IF-2 and IS + 1. Currently, the results are preliminary and should be confirmed after several production cycles. / A viticultura cada vez mais importante na fruticultura nacional, vem sendo ampliada de cultivo exclusivo de regiões temperadas a regiões semiáridas. A microrregião de altitude de Garanhuns apresenta condições que a distingue da região semiárida, possibilitando a produção de uvas viníferas. Este trabalho objetiva avaliar a duração do ciclo em dias e Graus-dia, as características agronômicas de videiras Vitis vinifera L. e estudar o ambiente onde estão instaladas, a fim de identificar cultivares com potencial para produção de vinhos finos, contribuindo para o desenvolvimento e fortalecimento da vitivinicultura na região Nordeste. Foram avaliadas 10 cultivares Vitis vinifera L. enxertadas sobre porta-enxerto Paulsen 1103, O experimento localiza-se na estação experimental do IPA em Brejão-PE, sendo os dados coletados em um ciclo de produção (setembro de 2015 a fevereiro de 2016). As cultivares foram Muscat Petit Grain, Sauvignon Blanc, Chardonnay e Viognier (vinhos brancos) e Petit Verdot, Malbec, Merlot Noir, Cabernet Sauvignon, Pinot Noir e Syrah (vinhos tintos). As variáveis avaliadas foram: massa do cacho (g), massa fresca de bagas (g), comprimento do cacho (cm), largura do cacho (cm), volume de 100 bagas (mL), rendimento em mosto (%), sólidos solúveis (SS, °Brix), pH e acidez titulável (AT, % de ácido tartárico). As exigências térmicas de cada cultivar foram caracterizadas em Graus-dia acumulados no ciclo, de brotação até colheita. O delineamento foi em blocos ao acaso com cinco repetições e parcelas com por oito plantas. Os resultados foram submetidos a análise de variância e teste de médias de Tukey (p≤0,01). As cultivares Muscat Petit Grain e Petit Verdot se destacaram com resultados respectivos para teor de SS de 18° e 21°Brix, 3,33 e 3,73 no pH e AT de 0,42% a 1,08% de ácido tartárico. A demanda térmica durante o ciclo variou de 1451 GD na cultivar Muscat Petit Grain até 1804 GD na Merlot Noir. O clima de Garanhuns é do tipo temperado mediterrâneo, verões quentes (chuvas no inverno) – Csa segundo classificação climática de Köppen-Geiger e na classificação do Sistema CCM Geovitícola seus índices são IH+2, IF-2 e IS+1. Os resultados da caracterização são preliminares, devendo ser confirmados após vários ciclos produtivos.

Memoria para optar al título profesional de Ingeniera Agrónoma / No disponible a texto completo / Se realizó un ensayo durante la temporada 2009-2010 en la localidad de Buin, Región Metropolitana, con el objetivo de evaluar el efecto de la aplicación de tidiazurón (TDZ) sobre la madurez y el tamaño de bayas, así como otros parámetros de calidad en vid variedad Thompson Seedless. Se seleccionaron 6 plantas con vigor y carga homogénea, a las que se les aplicaron 4 concentraciones crecientes de TDZ dirigidas al racimo (0; 1,00; 1,65 y 2,00 mg•L-1), con bayas de 6-7 mm. El diseño experimental correspondió a bloques completamente al azar, con 6 repeticiones (planta) y la unidad experimental fueron 6 racimos. Bajo las condiciones en las que se realizó el ensayo, las aplicaciones de TDZ en distintas concentraciones produjeron un retraso en la madurez debido al menor contenido de sólidos solubles (SS), mayor acidez titulable (AT) y menor relación SS/AT de la fruta tratada. Por otra parte, TDZ incrementó el peso de los racimos así como el tamaño y peso de las bayas, sin afectar la relación diámetro polar/diámetro ecuatorial de las mismas. La firmeza de baya no se vio afectada. También, se observó un aumento en el peso de raquis, así como en el porcentaje de raquis y pedicelos gruesos. Además, se registró un aumento del color verde y disminución del color crema de los racimos con las mayores concentraciones del producto. En forma equivalente, los resultados de los parámetros del color L*, C* y h° indicaron bayas más oscuras y de tonos más verdosos con aplicaciones de TDZ, en comparación a las bayas de color más claro y de tonos amarillos del testigo. El retraso en la cosecha podría representar una oportunidad en algunas zonas del país, pues se modificaría el momento de oferta de la fruta y con ello la posibilidad de obtener mejores precios. Finalmente, los resultados sugieren que bajo las condiciones de este ensayo, la concentración óptima de TDZ es 1,65 mg•L-1 de TDZ. / A trial was carried out during the 2009-2010 season in Buin, Region Metropolitana, in order to evaluate the effect of thidiazuron (TDZ) application, on maturity, berry size and other grape quality parameters on Thompson Seedless cultivar. Six-vigor and crop load homogenous vines were selected to which four increasing concentrations of TDZ toward the clusters (0, 1.00, 1.65 and 2.00 mg•L-1) were applied, at 6-7 mm berry diameter. The experimental design was a randomized complete block, with six replicates (plant) and the experimental unit consisted of six clusters. Under the trial conditions, applications of TDZ at different concentrations induced a delay in maturity due to lower soluble solids content (SS), higher titratable acidity (TA) and lower SS/TA ratio of the treated fruit. On the other hand, TDZ increased bunch weight, berry size and berry weight, with no polar/equatorial diameter ratio difference. Berry firmness was not affected. Additionally, rachis weight and the percentage of thick rachis and pedicels were increased. Besides, there was a green color increase and a cream color decreased of clusters with the higher concentrations of the product. Consequently, the results of color parameters L*, C* and h° indicated darker and more green berries with the TDZ applications, compared to lighter and more yellow berries of control fruit. The commercial harvest delay could represent a great opportunity for some production areas, because it would modify fruit supply, and thus the possibility to obtain better prices. Finally, the results suggest that under these trial conditions, the optimal TDZ concentration is 1,65 mg•L-1.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo / Con el propósito de evaluar el método de Jackson y Palmer de interceptación de radiación solar para la estimación no destructiva del índice de área foliar (IAF) en vid cv. Chardonnay y olivo cv. Arbequina, se realizó un estudio en la temporada 2009-2010, en la localidad de Cerrillos de Tamaya, Región de Coquimbo, Chile. Se escogieron plantas de diferente densidad foliar y se efectuaron mediciones de interceptación de radiación solar en diferentes momentos del día utilizando un ceptómetro lineal SS1 (Delta-T Devices) para obtener el IAF estimado (IAFe) aplicando la metodología de Jackson y Palmer. Posteriormente, se extrajo la cubierta foliar de las plantas y se tomó su peso total. Este peso total se transformó en área foliar en base a muestras de hojas de peso conocido cuyo área foliar se midió utilizando un medidor LI- 3000 (Li Cor) en vid y un método de análisis de imágenes con Photoshop Cs4 Ultra en olivo. Los IAF obtenidos por este método destructivo (IAFr) y estimados en base a la intercepción de radiación fueron relacionados por medio de regresiones lineales. Se observó que los IAFe fueron dependientes de las condiciones de la medición, especialmente del ángulo solar formado con la hilera. En vid el mejor ajuste entre los IAFe e IAFr se obtuvo con el promedio del IAFe entre la mañana y la tarde. En olivo no se obtuvo un buen ajuste para las mediciones del mediodía, por lo que las estimaciones requieren de un factor de corrección específico para las condiciones observadas en el huerto estudiado. Adicionalmente se evaluaron diferentes métodos de estimación indirecta del área foliar (número de hojas, largo de brote y área de sección transversal de brote (ASTB)) en vid, y el método de estimación por el área de sección transversal de rama (ASTR) en olivo. Se apreció que los métodos de estimación pueden ser influenciados por los manejos productivos, la naturaleza de la estructura utilizada y la complejidad de obtención del estimador. En vid, el número de hojas y el largo de brote fueron buenos estimadores del área foliar, en cambio, el ASTB no mostró los mismos resultados, dado su alta dependencia a los manejos productivos. En olivo, el ASTR obtuvo buenos resultados, lo que podría atribuirse a una menor incidencia de las prácticas de manejo (poda) en especies de hoja persistente. / In order to evaluate the method of Jackson and Palmer based on the interception of solar radiation for the nondestructive estimation of leaf area index (LAI) in grapevine cv. Chardonnay and olive tree cv. Arbequina, a study was conducted during the 2009-2010 season, in Cerrillos de Tamaya, Region of Coquimbo, Chile. Different plants were chosen and leaf density measurements were made for interception of solar radiation at different times of day using a linear ceptometer SS1 (Delta T Devices) to obtain LAI estimated using the methodology of Jackson and Palmer. Subsequently, foliar cover was extracted from plants and took his total weight. The total weight was transformed into leaf area meter LI-3000 (Li Cor) in grapevine and a method of image analysis with Photoshop CS4 Ultra in olive. The LAI obtained by this destructive method and LAI estimated based on light interception were related by linear regressions. The estimated LAI were dependent on measurement conditions, especially solar angle formed with the planting row. In grapevine, the best adjustment between measured and estimated values was obtained with the average LAI estimated between morning and afternoon. In olive tree, the adjustment was less adequate and needed to incorporate a correction coefficient that is specific for the conditions observed in this study. Additionally, we evaluated several methods of the indirect estimation of leaf area (leaf number, shoot length and shoot cross-sectional area (ASTB)) in grapevine, and branch cross-sectional area (ASTR) in olive. It was observed that these estimation methods can be influenced by management practices, the nature of the structure used and the complexity of obtaining the estimator. In grapevine, the number of leaves and the shoot length were successful for estimating leaf area, however, the ASTB did not show the same results, given its high dependence on management practices. In olive trees, ASTR performed well, which might be attributed to the lower incidence of management practices (pruning) in evergreen species.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Agrónomo mención Producción Agrícola / El ajuste de la carga frutal y del área foliar son prácticas comunes en los sistemas productivos en vid y olivo que alteran la relación entre la demanda de carbono por los sumideros (frutos) y la oferta por las fuentes (hojas). Se ha demostrado que las relaciones fuente-sumidero afectan la asimilación de carbono (Pn) y el crecimiento en vid y olivo, reduciéndose Pn y el crecimiento de los frutos; y aumentando el crecimiento vegetativo al aumentar la relación hojas/fruto. El objetivo del este trabajo fue estudiar el efecto de la carga frutal del brote sobre Pn, conductancia estomática (gs) y crecimiento del fruto, a lo largo del período de crecimiento del fruto en vid y olivo, y evaluar si dicho efecto es afectado por la carga frutal del resto de la planta. Con dicho fin se ajustaron seis niveles de carga frutal (relación hoja/fruto homogéneamente distribuidos entre 24/0 y 4/2 para vid y 24/0 y 13/2 para olivo) en dos brotes por planta, ya sea en plantas con carga alta o baja, en un huerto comercial de vid cv. Chardonnay y de olivo cv. Arbequina en la localidad de Cerrillos de Tamaya, región de Coquimbo, Chile. Uno de los brotes por planta fue anillado (aislado para el transporte de carbono del resto de la planta). Para ambas especies se observó un efecto de la carga frutal del brote sobre Pn y gs, siendo este efecto más marcado en brotes anillados que no anillados, sugiriendo que los brotes no actúan de forma autónoma y que exportaron e importaron asimilados de acuerdo a la evolución estacional de su balance fuente-sumidero. Dichos efectos fueron mayores en olivo que en vid, sugiriendo que esta última especie tiene una mayor capacidad de generar sumideros vegetativos, alternativos a los frutos. El área foliar y la radiación interceptada de ambas especies también se afectó por la carga frutal del brote, observándose disminuciones en las áreas foliares e interceptaciones de radiación, a medida que aumentaba la carga frutal del brote, tanto en brotes anillados como no anillados. Esto indica una priorización en la translocación de asimilados hacia los frutos respecto de otros órganos o estructuras en ambas especies. El peso seco del fruto se afectó por la carga frutal del brote, disminuyendo su peso seco a medida que aumentaba la carga. Mayores pesos de racimos se observaron en brotes no anillados en vid, contrariamente, en el olivo se observó mayor peso en brotes anillados. Esto indica que en vid prevaleció la importación de asimilados durante el período de crecimiento de los frutos y en los brotes de olivo prevaleció la exportación de asimilados desde el brote a otros sumideros de la planta.

Diabetes mellitus é uma doença caracterizada por hiperglicemia crônica, resultando em desequilíbrio metabólico e estresse oxidativo e promovendo dano tecidual. Fitoquímicos bioativos, como os polifenóis presentes na uva e seus subprodutos, especialmente quando cultivada sem agrotóxicos, representam alternativa terapêutica para prevenção das alterações metabólicas e oxidativas em indivíduos diabéticos. Portanto, nosso objetivo foi avaliar o efeito de extrato aquoso de folhas de videira, da variedade Bordô (Vitis labrusca), produzida por cultivo orgânico, sobre parâmetros metabólicos e de estresse oxidativo em ratos diabéticos. Foram utilizados ratos Wistar, machos (n = 88), pesando cerca de 300 g, randomicamente divididos em grupos de não diabéticos (CTR) e diabéticos (STZ), sendo o diabete induzido pela administração única de 60 mg/kg de estreptozotocina via intraperitoneal. Os animais receberam doses diárias de salina (grupos: CTR0 e STZ0) ou extrato aquoso da folha da videira orgânica, nas concentrações de 50 mg/kg (grupos: CTR50 e STZ50), 100 mg/kg (grupos: CTR100 e STZ100) ou 200 mg/kg (grupos: CTR200 e STZ200) administrados via gavagem, por 30 dias. No 30o dia, após 30 minutos da última administração, os animais foram decapitados e o sangue troncular coletado para a determinação da glicemia de jejum, triglicerídeos, colesterol total e frações, bem como ureia, creatinina e transaminases (AST e ALT). A resposta metabólica pelo uso do extrato foi avaliada pelo teste oral de tolerância à glicose (28o dia) e variações no consumo alimentar, hídrico e ganho de peso. Os tecidos cardíaco, renal e hepático foram dissecados e homogeneizados para avaliação da lipoperoxidação (TBARS) e da oxidação proteica (quantificação carbonilas), bem como para determinação das concentrações de antioxidantes não enzimáticos (sulfidrilas totais) e da atividade de antioxidantes enzimáticos como superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT). Nossos resultados mostraram que o diabete aumentou a ingestão hídrica e alimentar, bem como reduziu os depósitos de gordura corporal e o peso corporal. Adicionalmente, o diabete aumentou parâmetros séricos como, glicose, triglicerídeos, HDL-C, ureia, AST e ALT. A administração do extrato, na dose de 200 mg/kg, preveniu a perda de gordura epididimal e a redução de peso corporal nos animais diabéticos. Na dose de 50 mg/kg, o extrato reduziu a concentração sérica de LDL-C, ureia e cretinina nos ratos diabéticos. As doses de 50 e 100 mg/kg do extrato preveniram o aumento na atividade da AST. Em relação aos parâmetros oxidativos, o diabete promoveu lipoperoxidação, evidenciado pelo aumento de TBARS no fígado e no coração. A administração do extrato de folha de videira, nas três diferentes doses, reduziu a concentração de TBARS no fígado dos ratos diabéticos. Ainda, o diabete aumentou a concentração de carbonilas, e reduziu os níveis de sulfidrilas totais em todos os tecidos avaliados. Para a oxidação de proteínas, observamos que a administração do extrato, em todas as doses testadas, reduziu a concentração de carbonilas no coração e rins dos ratos diabéticos. No fígado, essa redução ocorreu apenas para as doses de 100 e 200 mg/kg. Houve aumento das defesas antioxidantes não enzimáticas (sulfidrilas totais) no fígado dos ratos diabéticos após administração de qualquer dose de extrato. No entanto, esse aumento foi observado no coração apenas nas doses de 100 e 200 mg/kg e no rim apenas na dose de 50 mg/kg. O diabete aumentou a CAT no fígado e no coração e a SOD no rim de ratos, enquanto que o extrato reduziu a atividade da CAT no fígado na dose de 50 mg/kg e no coração, na dose de 100 mg/kg. No entanto, o extrato reduziu a atividade da SOD no rim de ratos diabéticos apenas na dose de 50 mg/kg. Com base nos nossos resultados podemos concluir que a administração do extrato aquoso de folha de videira orgânica possui potencial terapêutico nos animais diabéticos, evidenciado pela proteção contra perda de peso e do depósito de tecido adiposo, bem como efeito hipocolesterolêmico, hepatoprotetor, cardioprotetor, nefroprotetor e antioxidante. / Diabetes mellitus is a disease characterized by chronic hyperglycemia, resulting in metabolic imbalance, and oxidative stress, promoting tissue damage. Bioactive phytochemicals, such as polyphenols, present in grapes and their sub-products, especially when they are cultivated without pesticides, represent a therapeutic alternative for preventing metabolic and oxidative damage in diabetic individuals. Therefore, our objective was to evaluate the effect of aqueous extract of vine leaves, from the Bordô varietal (Vitis labrusca), produced by organic culture method, on metabolic parameters and oxidative stress in diabetic rats. Male Wistar rats (n=88), weighting around 300 g, were randomized in non-diabetic (CTR) and diabetic (STZ) groups, with diabetes induced by streptozotocin, 60 mg/kg, via intraperitoneal. The rats were given daily doses of saline (CTR0 and STZ0 groups) or organic vine leaves aqueous extract at concentrations of 50 mg/kg (CTR50 and STZ50 groups), 100 mg/kg (STZ100 and CTR100 groups), or 200 mg/kg (STZ200 and CTR200 groups), by oral gavage, for 30 days. On the 30th. day, 30 min from the last administration, rats were decapitated and trunk blood was collected to determine fasting glycemia, triglycerides, total and fractions cholesterol, as well as urea, creatinine, and transaminases (AST and ALT). The effect of the organic vine leaves aqueous extract on metabolic response in rats was evaluated by oral glucose tolerance test (28th. day) and intake of food, water and weight gain. Heart, liver and kidney were dissected and homogenized to evaluate the lipid peroxidation (TBARS) and protein oxidation (carbonyl quantification), as well as the concentration of non-enzymatic antioxidants (free sulfhydryl) and the concentration of enzymatic antioxidants, such as superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT) enzymes activity. Our results showed that diabetes increased water and food intake, and reduced body fat deposits, and body weight in rats. Additionally, diabetes increased serum glycemia, triglycerides, HDL-C, urea, and transaminases. The administration of the extract at dose of 200 mg/kg, prevented the loss of epididymal fat and body weight reduction in diabetic animals. At a dose of 50 mg/kg, the extract reduced the serum concentration of LDL-C, urea, and creatinine in diabetic animals. The doses of 50 and 100 mg/kg of the extract prevented the increase in the AST activity in diabetic rats. As to oxidative parameters, diabetes promoted lipid peroxidation, as evidenced by the increase in TBARS in liver and heart. The administration of the extract of vine leaf, in three different doses, reduced the concentration of TBARS in the liver of diabetic rats. Also, diabetes increased the concentration of carbonyl but reduced levels of free sulfhydryl in all the tissues analyzed. For the oxidation of proteins, it was observed that the administration of the extract at all doses tested reduced the concentration of carbonyls in the heart and kidney of diabetic rats. In the liver, this reduction was observed only for doses of 100 and 200 mg/kg. There was increase non-enzymatic antioxidant defenses (sulfhydryl) in the liver of diabetic rats after administration of any doses of extract. However, this increase was observed in the heart only at doses of 100 and 200 mg/kg and in the kidney, only at doses of 50 mg/kg. Diabetes increased the CAT in the liver and in the heart and it increased the SOD in the kidney of rats. The extract reduced CAT activity in the liver at a dose of 50 mg/kg and in the heart, at a dose of 100 mg/kg. However, the extract reduced SOD activity in the kidney of diabetic rats only at a dose of 50 mg/kg. Based on our results we concluded that the administration of aqueous leaves extract of organic vine presents therapeutic potential in diabetic individuals, as evidenced by protection against weight loss and deposit of adipose tissue, as well as hypocholesterolemic, hepatoprotective, cardioprotective, nephroprotective and antioxidant effects.

No description available.

Am Rebstock werden in der Natur von Agrobacterium vitis, dem Auslöser Wurzelhalsgallenerkrankung, charakteristische Wurzelhalsgallentumore induziert. Virulente Vertreter der Gattung der Agrobacteria schleusen bakterielle DNA in das pflanzliche Genom ein, wodurch die Pflanze Tumore produziert. Die Wurzelhalsgallenerkrankung wird seit einem Jahrhundert als ein Beispiel der Pflanzen-Pathogen-Interaktion untersucht. Die Rolle der bakteriellen Flora im Zusammenhang mit der Wurzelhalsgallenerkrankung beim Rebstock wurde bisher kaum betrachtet. Um dieser Frage nachzugehen, habe ich die endophytische mikrobielle Zusammensetzung von Rebstöcken mit und ohne Wurzelhalsgalle analysiert. Es werden Proben von drei Zeitpunkten einer Wachstumsperiode (Frühling, Sommer und Herbst) und von den Organen der Rebstöcke (Wurzeln, Pfropfstelle und einjährige Triebe) sowie dem Boden in einer Weinanlage bei Himmelstadt in Unterfranken genommen. Die Bakterienflora dieser Umweltproben wird mit kultivierungsabhängigen (Isolierung von Bakterien) und kultivierungsunabhängigen (Hochdurchsatzsequenzierungen) Methoden untersucht. Zudem werden i) die Virulenz der verschiedenen Agrobacterium-Isolate in Tumorassays bestimmt, ii) synthetische Bakteriengemeinschaften von in vitro kultivierten Weinpflänzchen mit Wurzelhalsgallen analysiert, iii) die Genome von einem virulenten und einem nicht-virulenten Agrobacteria-Isolat aus der Wurzelhalsgalle verglichen, iv) erste Interaktionsstudien auf festen Nährmedien durchgeführt und v) virulente Agrobacteria mittels bildgebender Fluoreszenz-Lebenszeit-Mikroskopie (FLIM) in Wurzelhalsgallen lokalisiert. Die Rebstöcke dieser Studie haben eine organspezifische Bakterienflora, die innerhalb einer Wachstumsperiode variiert. Nur die Bakterienflora der Pfropfstelle (mit oder ohne Wurzelhalsgalle) aber nicht die des Bodens, der Wurzeln, und der einjährigen Triebe unterscheidet sich strukturell zwischen gesunden und erkrankten Rebstöcken. Mikroskopisch konnten virulente Agrobacteria punktuell in Interzellularen, sklerenchymatischen Geweben und assoziiert mit Leitgefäßen nachgewiesen werden. Dadurch ist ausreichend Lebensraum vorhanden, der zusätzlich von tumorspezifischen Bakterien besiedelt werden kann. Im Gegensatz zur gesunden Pfropfstelle ist in der Wurzelhalsgalle eine saisonal stabile Kernmikroflora, bestehend aus Vertreter von A. vitis, Pseudomonas, Enterobacteriaceae, Agrobacterium tumefaciens, Gammaproteobacteria und Burkholderiales, vorhanden. Diese Bakterien werden überwiegend aus dem Boden rekrutiert und profitieren von der Nährstoffsituation in der Wurzelhalsgalle. Wurzelhalsgallen enthalten Opine, die nur von der transformierten Pflanzenzelle produziert werden. Interessanterweise hat in dieser Arbeit ein Agrobacterium-Isolat Gene, die zum Opinkatabolismus beitragen und ein Pseudomonas-Isolat kann Opine als einzige Kohlenstoffquelle nutzen. Trotzdem sind beide Isolate weder virulent noch verdrängen sie die virulenten A. vitis, die ebenso Opine nutzen, aus der Wurzelhalsgalle. In synthetischen Bakteriengemeinschaften an in vitro kultivierten Weinpflänzchen konnte gezeigt werden, dass diese und weitere tumorspezifischen Bakterien, neben A. vitis, nicht essentiell zur Entstehung der Wurzelhalsgalle nötig sind aber unterschiedliche Funktionen in der Wurzelhalsgalle übernehmen. Ein Serratia-Isolat hemmt das Wachstum von A. vitis auf festen Nährmedium, andere fördern oder hemmen das Wachstum der Wurzelhalsgalle. Nach Studien in der Literatur erhöhen weitere Bakterien die Resistenz des Rebstocks gegenüber biotischem und abiotischem Stress. Zusammengefasst identifizierten und isolierte ich in dieser Studie unter 150 unterschiedlichen Bakterien in der Wurzelhalsgalle jene Bakterien, die neben A. vitis von der neuen ökologischen Nische profitieren und somit wahrscheinlich Opportunisten mit unterschiedlichen Funktionen sind. In Folge von multiplen Interaktionen in der Wurzelhalsgalle entsteht ein ökologisches Gleichgewicht zwischen den opportunistischen Bakterien, der Wurzelhalsgalle und dem Rebstock, das den Fortbestand des Rebstocks mit Wurzelhalsgalle ermöglicht. / In nature, Agrobacterium vitis is known for the ability to introduce bacterial DNA into the grapevine genome, thereby causing crown gall disease. This plant disease has been studied for a century as a model for plant-pathogen interaction, while the role of the plant microbiota in disease development is not well understood. My study contributes to the understanding of the microbial ecology in crown galls of grapevine, combining culture-dependent with culture-independent high-throughput sequencing techniques. I analysed the structure of the endophytic microbiota by collecting different samples (soil, roots, graft unions and canes) of diseased and non-diseased grapevines from one vine-yard in Franconia, Bavaria, Germany during one growing season (spring, summer, autumn). The characterization of the grapevine-associated bacterial microbiota was completed by (i) detecting the virulence of diverse agrobacterial isolates using a tumour growth assay with in vitro cultivated grapevine plantlets, (ii) microbial analysis of synthetic communities of in vitro cultivated grapevine plantlets with crown galls, (iii) genome sequencing of a virulent and a non-virulent agrobacterial isolate, (iv) in vitro interaction studies on solid medium with bacterial isolates and (v) localisation of virulent A. vitis using Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM) in tumour tissues. Grapevine plants of this study have an organ-specific bacterial community that varies during one growing season. Healthy and diseased grapevine plants differed in the struc-ture of the bacterial community only in the graft union (with or without a crown gall), but not in the soil, root and one-year old cane. Microscopy revealed that virulent Agrobacteria mainly accumulate in defined spots of sclerenchymatous tissue, intercellular space and tissues associated with vessels. Therefore, there is unoccupied living space in a crown gall, which can be additionally colonized by tumour-specific bacteria. A season-independent stable core bacteria exists in grapevine crown galls in contrast to healthy graft unions, consisting of OTUs assigned to A. vitis, Pseudomonas, Enterobacteriaceae, Agrobacterium tumefaciens, Gammaproteobacteria and Burkholderiales. These bacteria are predominantly recruited from the soil and most likely profit from special nutrients in the crown gall. The crown gall contains opines, exclusively produced by transformed plant cells. Curiously individual isolates of Agrobacteria and Pseudo-monas of this study that are non-virulent do not outcompete virulent A. vitis in the crown gall but harbour, like A. vitis, genes involved in octopin-catabolism or use opines in liquid cultures as a sole nutrient source. Although synthetic bacterial communities revealed that the tumour-specific bacteria are not required for crown gall induction us-ing in vitro grown grapevine plantlets, they may have different functions in crown gall persistence. A Serratia-isolate inhibits the growth of A. vitis on solid medium, others reduce or support crown gall development, while some, according to literature, increase resistance of the grapevine plant against biotic and abiotic stresses. Taken together, among the 150 bacteria found in the crown galls, I identified and isolated bacteria in addition to A. vitis that profit from the new ecological niche suggesting an opportunistic lifestyle with different ecological functions. An ecological equilibrium in a bacterial community that balances crown gall growth will support the existence of grapevine plants with a crown gall in vineyards.

Cabernet sauvignon is the most widely planted red wine grape in California and is valued in the hundreds of millions of dollars. Cabernet sauvignon grapes, when severely vigorous or overcropped, can contain vegetal aromas and flavors when harvested. 3-alkyl-methoxypyrazines are the volatile compounds responsible for this effect and can lower the perceived quality of the wine. Resveratrol is a phytoalexin that has many medical and health benefits and can be found in red wines. An experiment was conducted in Paso Robles, CA to assess the effects of five yield levels, manipulated through cluster thinning, on methoxypyrazine and resveratrol concentrations. Berry weights and chemistry were also measured, in the form of ºBrix, pH, and TA. In 2009 and 2010, no significant statistical differences were found in methoxypyrazines in the harvested grapes. In 2009, resveratrol concentrations were below the detection limits in the wine produced. In 2010, berry weight and chemistry measurements were not significantly different, except for grapes from lightly- and greatly-thinned vines which varied in pH at harvest. The 2009 wines were subjected to discrimination and preference testing by trained tasters. No significant difference was found in the discrimination test and no difference was found using the Friedman and Kramer’s Rank test for the preference test. Only a very slight difference was found between the wines made from unthinned and greatly-thinned vines according to Tukey’s Multiple Comparison Test. The findings of this thesis suggest that cluster thinning does not affect methoxypyrazine and resveratrol concentrations or sensory analysis in Cabernet sauvignon grown on the east side of Paso Roble, CA.

‘MidSouth’, a relatively low maintenance interspecific hybrid bunch grape currently grown in South Mississippi, has low sugar and high acid levels for red wine use. Two studies, conducted at the Mississippi State University McNeill Research Unit in 2020 and 2021, determined the effects of pruning timing, leaf removal, and shoot thinning on ‘MidSouth’ development and fruit and wine quality. Treatments in the first study included early versus normal pruning timing, both with and without leaf removal, and treatments in the second study included leaf removal, shoot thinning, and control vines. Cluster temperatures, leaf chlorophyll, berries per cluster, berry and cluster weights, crop yield, Ravaz index, total soluble solids, titratable acidity, juice pH, monomeric anthocyanin pigment, and total phenolic content data were collected. It was determined that ‘MidSouth’ fruit quality can be altered through canopy manipulation, but not enough of a desired effect was achieved for these practices to be recommended.

Las especies vegetales están continuamente desafiadas por un extenso número de microorganismos patógenos en su ambiente natural, principalmente bacterias, hongos y virus. Las plantas cuentan con un amplio arsenal de mecanismos de defensa tanto constitutivos como inducibles frente a estos patógenos. Los mecanismos inducibles incluyen el estadillo oxidativo, muerte celular rápida y localizada, acumulación de fitoalexinas y la síntesis de proteínas relacionadas con la patogénesis (Proteínas PR). Centrándose en las fitoalexinas, estas son compuestos antimicrobianos de bajo peso molecular producidos por las plantas en respuesta a estrés biótico y abiótico. Las fitoalexinas poseen un amplio rango de propiedades antifúngicas en varias especies de plantas. Debido a esto, estos compuestos han sido objeto de numerosos estudios en los últimos 20 años. En la Vid, Vitis vinífera L., la respuesta mejor caracterizada y más frecuente frente a la infección fúngica es la extensa acumulación de fitoalexinas y de proteínas relacionadas con la patogénesis. Entre la gran diversidad de compuestos naturales bioactivos producidos por las especies de Vitis sp. las fitoalexinas están formadas por un grupo reducido de moléculas que pertenecen a la familia de los estilbenos. Las células de vid son capaces de acumular estilnenos en respuesta a estrés biótico y abiótico. Los estilbenos de la vid derivan primariamente del trans-resveratrol (tR) (3,4`,5 -trihidroxiestilbeno), el cual puede sufrir modificaciones químicas, como glicosilación, metilación, hidroxilación y oligomerización, dando lugar a varios derivados bioactivos. tR es producido como producto final de la ruta fenilpropanoide mediante la condensación de tres moléculas de malonil-CoA con una molécula de 4-cumaroil-CoA en una reacción catalizada por la Estilbeno Sintasa (STS). Los estilbenos de la vid han sido ampliamente estudiados ya que poseen unas propiedades en la salud humana sorprendentes. Se han observado beneficios del tR en las principales enfermedades humanas, como agente cardioprotector, como inhibidor de la carcinogénesis, neuro protector y antienvejecimiento entre otros, ya que tR posee un alto efecto antioxidante. Por lo tanto, el interés farmacéutico, nutracéutico y biotecnológico del tR y por tanto de la vid, han ido en aumento desde los últimos 20 años. De la misma manera, la respuesta de defensa ha sido estudiada en cultivos celulares de vid utilizando inductores naturales de esta respuesta. En este sentido, la 2,6 dimetil-ꞵ-ciclodextrina (MBCD) ha demostrado poseer un gran poder elicitor, promoviendo la producción de tR y su acumulación extracelular. Estos estudios han permitido profundizar en los diferentes mecanismos de regulación de la producción de estos compuestos a través de análisis transcriptómicos y proteómicos. Sin embargo, estos análisis revelaron algunos genes y proteínas cuyo papel en esta respuesta es desconocida hasta hoy. Este es el caso de dos parálogos de Fosfoenolpiruvato carboxilasa quinasa (PPCK). La presente tesis doctoral está centrada en el estudio del posible papel regulador de la enzima fosfoenolpiruvato carboxilasa quinasa (PPCK) en la producción de resveratrol y otros metabolitos secundarios en cultivos celulares de vid. La hipótesis principal de esta tesis es que dicha enzima podría estar regulando el flujo del carbono entre el metabolismo primario y secundario, con la finalidad de potenciar este último en condiciones de estrés. Para demostrar esta hipótesis, el contenido de la tesis se divide en 4 capítulos principales. El primer capítulo consiste en el desarrollo de un método analítico basado en espectrometría de masas de triple cuadrupolo para la detección precisa y la cuantificación exacta de resveratrol y sus derivados bioactivos, producidos por la vid. El segundo capítulo es un estudio transcripcional de 2 isoformas de la enzima PPCK, así como el sustrato de esta última (la enzima fosfoenolpiruvato carboxilsa, PPC), en condiciones de estrés, además de estudiar la coexpression con enzimas y factores de transcripción cuyo papel en la producción de resveratrol se conoce con anterioridad. En este capítulo se demuestra tanto en cultivos celulares de vid, como en hojas intactas, que los genes PPCK son fuertemente reprimidos en condiciones de estrés, mientras que los genes PPC permanecen invariables. En cambio se produce un descenso en torno al 20-30% en la actividad específica de la enzima PPC en tales condiciones. Por otro lado, en tales condiciones se observa la correlación entre la represión de los genes PPCK y el incremento en la producción de resveratrol y otros estilbenos. Es conocido que los cambios de actividad en la enzima PPC son debidos a cambios en la fosforilación de la misma, los cuales a su vez son regulados por la PPCK. Por lo tanto el capítulo 3 consiste en el desarrollo de un método para detectar y cuantificar cambios en el patrón de fosforilación de la enzima PPC, adoptando una estrategia de proteómica dirigida. El desarrollo de esté método para la proteína PPC ha permitido observar como el estrés inducido por MBCD provoca un descenso en el grado de fosforilación de la enzima PPC, lo cual correlaciona directamente con el descenso en su actividad específica, y ambos efectos a su vez están correlacionados con la represión génica de su proteína reguladora PPCK. Por último el capítulo 4 es el análisis funcional de los genes PPCK, a través de transformación genética estable de cultivos celulares de vid, con la finalidad de sobreexpresar los genes PPCK, y del silenciamiento genético de los mismos. Los cultivos celulares transformates que sobreexpresaban alguno de los dos parálogos de PPCK resultaron acumular menos resveratrol en condiciones de estrés en comparación con la estirpe silvestre (WT) avalando de esta manera nuestra hipótesis inicial. Además, este efecto no afectaba únicamente a la producción de resveratrol, si no a una gran variedad de metabolitos secundarios producidos en la ruta fenilpropanoide (Flavonoides, taninos condensados, ácidos hidroxicinámicos etc.) sugiriendo que el papel de la enzima PPCK está implicado en la regulación del suministro de carbono hacia esa vía en condiciones de estrés. Por último, el silenciamiento genético tuvo una eficiencia inadecuada, sugiriendo que los genes PPCK pueden ser esenciales, y difícilmente manipulables por en la región metabólica en la que participan. / La presente tesis doctoral ha sido financiada gracias a la subvención de Ministerio de economía y competitividad (BIO2014-51861-R) y (BIO2017- 82374-R). Así mismo, las dos estancias de investigación realizadas en el Integrative Biology Institute, Liverpool University, (Liverpool) han sido financiadas por la Escuela de Doctorado de la Universidad de Alicante, a través del programa de subvenciones para facilitar la obtención de la mención de Doctorado internacional en el título de Doctor y por la European Molecular Biology Organization (EMBO) a través de su programa Short-term Fellowships (ASTF No 7754).