Гриб Botrytis «благородная гниль» перепрограммирует метаболизм виноградных ягод

Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе совместно с Dolce Winery (долина Напа) выяснили, как гриб Botrytis cinerea изменяет метаболизм растений, создавая новые вкусы и ароматы в белых сортах винограда.

При умеренной влажности гриб вызывает благотворную «благородную гниль», идеальную для производства высококачественных десертных вин (ботритизированных вин или Сотерн). Однако при избыточной влажности в винограднике Botrytis порождает «злого близнеца» — «серую гниль», разрушительную болезнь, наносящую серьёзный ущерб урожаю во всех винодельческих регионах мира.

Исследование показало, что во время заражения благородной гнилью Botrytis индуцирует в белых ягодах метаболические процессы, которые в норме наблюдаются только при созревании красных сортов винограда. Это новое наблюдение, поскольку белые ягоды фактически являются мутантами по развитию и не могут активировать несколько путей созревания, например, синтез антоцианов, придающих красный цвет кожице красных ягод.

Также подтвердилось, что перепрограммирование метаболизма винограда Botrytis приводит к накоплению ключевых соединений, отвечающих за аромат и вкус, которые делают сладкие вина из ботритизированного винограда уникальными.

Результаты исследования опубликованы в журнале Plant Physiology.

«Эта работа демонстрирует эффективность интеграции геномики и метаболомики для анализа влияния взаимодействий растений и микробов на метаболизм растений в полевых условиях», — отметил ведущий автор исследования, фитобиолог Дарио Канту.

Как ягоды меняются под действием благородной гнили

В ходе исследования учёные собирали ягоды белого сорта Семильон в течение трёх лет во время сбора урожая для виноделия. Используя современные методы РНК-секвенирования, метаболомики и ферментативных анализов, они показали, что благородная гниль:

• индуцирует стрессовые реакции винограда, участвующие в генерации метаболитов аромата и вкуса;
• запускает регуляторы метаболических путей, которые обычно связаны со созреванием ягод красных сортов винограда.

Исследователи также проанализировали метаболиты коммерческих ботритизированных вин, произведённых из того же виноградника, и подтвердили, что ключевые соединения, образующиеся в результате благородной гнили, переходят в вина.