Терпеноиды — наиболее распространенные вторичные метаболиты в растениях, которые играют важную роль во взаимодействии растений с окружающей средой и способствуют формированию цветочных и фруктовых ароматов у винограда. Гликозилированные терпеноиды, выступая в качестве скрытых ароматических соединений, усиливают аромат вина благодаря постепенному гидролизу.
Исследователи Китайского аграрного университета изучили механизмы, участвующие в биосинтезе гликозилированных терпеноидов в винограде. Ученые определили роль этилен-чувствительного транскрипционного фактора VviERF003 в усилении аромата винограда.
Исследование показало, что VviERF003 повышает экспрессию гена VviGT14, который, в свою очередь, увеличивает производство гликозилированных монотерпеноидов, имеющих решающее значение для цветочных и фруктовых ароматов винограда и вин.
Обработка этиленом привела к значительному повышению регуляции обоих генов, что повысило уровень гликозилированных монотерпеноидов в тканях винограда. Это указывает на то, что VviERF003 играет ключевую роль в усилении аромата винограда под действием этилена.
Результаты исследования раскрывают новый механизм регуляции с участием VviERF003 и этилена в биосинтезе аромата винограда, что дает новые возможности для усиления аромата винограда и вина с помощью целенаправленных манипуляций.
Идентификация VviERF003 как основного регулятора синтеза гликозилированных монотерпеноидов дает возможность целенаправленно вести селекцию и использовать генную инженерию для усиления определенных ароматов винограда и вин.
Это исследование вносит вклад в более широкое понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе биосинтеза вторичных метаболитов растений, что может помочь улучшить вкус и аромат других фруктов и культур.
На качество вина также влияет степень зараженности виноградной лозы. Вирусные и бактериальные инфекции влияют на химический состав ягод, что, в свою очередь, изменяет вкус готового вина. Изучение вирусных и бактериальных болезней винограда и разработку методов их диагностики проводят в научных подразделениях Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора).
Источник: Ya-Chen Wang et al, Ethylene-responsive VviERF003 modulates glycosylated monoterpenoid synthesis by upregulating VviGT14 in grapes, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae065