Ruolo degli strigolattoni nel contesto del cambiamento climatico: valutazione del loro potenziale protettivo contro scottature dei grappoli d'uva

Sunburn damage to grape clusters poses a recurrent challenge in the contemporary viticulture sector, impacting both the table grape and wine grape markets. In the former, it leads to significant product devaluation, while in the latter, it causes quantitative and qualitative losses in final wine production. Current and anticipated climate changes have elevated sunburn to one of the most frequently encountered adversities in vineyards worldwide. The phenomenon, classified as browning or necrosis, arises from a combination of excessive temperature (>35 °C with relative humidity below 50%) and direct fruit exposure to radiation. Despite the prevalence of such damage, winegrowers lack effective, sustainable, and economically feasible defence strategies aligned with the principles of sustainable agriculture. Phytohormones, specifically the relatively novel family of strigolactones (SL), recognized for their roles in growth regulation and stress response, emerge as potential agronomic tools. This research, conducted at the DISAFA headquarters, aims to evaluate the impact of the rac-GR24 solution (a synthetic analogue of natural SL) on grape berries subjected to artificial sunburn in a laboratory setting, utilizing a thermostatic stove and UV Test Box. Two experiments were conducted: the first on ‘Moscato’ grapes approaching the translucent phase (veraison) and the second on fully ripened table grapes (cv. ‘Victoria’). Analyses included berry colour assessment using a colorimeter (CIEL*a*b system), spectrophotometric analysis of total polyphenols, and antioxidant capacity of the skin and pulp, both pre- and post-artificial sunburn treatments. In the Moscato experiment, racGR24 (5 μM concentration) application through immersion and direct nebulization revealed significant differences in total polyphenols, indicating a protective effect against degradation. Results also highlighted the potential of strigolactones in preserving antioxidant capacity, particularly in the pulp. For the Victoria experiment, sunburn-induced polyphenol concentration increased with racGR24 nebulization, showing a notable stimulatory effect on polyphenolic synthesis. Although not statistically significant, this suggests the potential of the strigolactones to enhance polyphenol levels, influencing antioxidant capacity. Further investigations are needed to explore colorimetric changes, extend the experimentation period, understand the mechanism of SL action, optimize laboratory application, conduct field trials in different phenological stages, and analyze polyphenol oxidase to elucidate strigolactones protective mechanisms against oxidative stress.

Le scottature dei grappoli d'uva rappresentano attualmente un problema ricorrente in viticoltura, influenzando sia il mercato dell'uva da tavola che quello del vino. Nel primo caso, causano una significativa svalutazione del prodotto, mentre nel secondo sono responsabili di perdite quantitative e qualitative nella produzione finale del vino. I cambiamenti climatici attuali e previsti rendono il fenomeno una delle avversità più preoccupanti nei vigneti di tutto il mondo. La sintomatologia da scottature, classificata in imbrunimenti o necrosi, è il risultato della combinazione di temperature eccessive (>35 °C con umidità relativa inferiore al 50%) e dell'esposizione diretta dei frutti alla radiazione solare. Nonostante la diffusione di tali danni, i viticoltori non dispongono ancora di strategie di difesa efficaci, sostenibili dal punto di vista economico e di rapido intervento, in linea con i principi dell'agricoltura sostenibile. I fitormoni, in particolare la famiglia relativamente nuova degli strigolattoni (SL), noti per il loro ruolo nella regolazione della crescita e nella risposta agli stress, emergono come potenziali strumenti agronomici promettenti. Questa ricerca, condotta presso la sede del DISAFA, mira a valutare l'impatto della soluzione rac-GR24 (un analogo sintetico degli SL naturali) su acini d'uva sottoposti a scottature in laboratorio, utilizzando una stufa termostatica e una camera UV Test BOX. Sono stati condotti due esperimenti: il primo su uva ‘Moscato’ in fase traslucida (invaiatura) e il secondo su uva da tavola completamente matura (cv ‘Victoria’). Le analisi includevano la valutazione del colore degli acini mediante un colorimetro (sistema CIEL*a*b*), l'analisi spettrofotometrica dei polifenoli totali e della capacità antiossidante della buccia e della polpa, sia prima che dopo l’induzione artificiale delle scottature. Nell'esperimento con il Moscato, l'applicazione di racGR24 (concentrazione 5 μM) attraverso immersione e nebulizzazione diretta ha mostrato differenze significative nei polifenoli totali, indicando un effetto protettivo contro la loro degradazione. I risultati hanno anche evidenziato il potenziale degli strigolattoni nel preservare la capacità antiossidante. Per l'esperimento dell’uva da tavola Victoria, la concentrazione di polifenoli in seguito al prosecco di scottature in post-raccolta è aumentata maggiormente in seguito alla nebulizzazione di racGR24 (concentrazione 5 μM) che ha mostrato un notevole effetto stimolante sulla sintesi polifenolica. Sebbene non statisticamente significativo, ciò suggerisce la potenzialità degli strigolattoni di migliorare il quantitativo di polifenoli totali, influenzando anche qui positivamente la capacità antiossidante. Ulteriori indagini si rendono necessarie per esplorare le variazioni colorimetriche, estendere il periodo di sperimentazione, comprendere il meccanismo d'azione degli SL, ottimizzare l'applicazione in laboratorio, condurre prove “in campo” in diverse fasi fenologiche e analizzare le polifenolossidasi (PPO) per chiarire i meccanismi protettivi degli strigolattoni contro lo stress ossidativo.