The impact of defoliation on vine biochemical processes is well known: the manipulation of the vegetation in the cluster zone modifies the microclimate and determines a greater exposure of the cluster to direct sunlight, causing variations, not always positive, of their secondary metabolite accumulation. On the contrary, knowledge about leaf polyphenols is still limited and the effects of common cultural practices on the leaves remaining on the plant are poorly investigated. The objective of this study was to evaluate the effects of two different defoliation interventions on the accumulation of some classes of polyphenols in the remaining leaves. To this end, in 2019 on Nebbiolo plants grown at the DISAFA experimental vineyard in Grugliasco (TO), two defoliations were performed in the post-flowering phase. In the first thesis (NEB_SB), lateral shoots were exclusively removed from the productive area (area 1, between the shore wire and the first wire); in the second thesis (NEB_ST) lateral shoots were removed from the entire leaf wall (area 1, 2, 3). The effects of these two interventions on the accumulation of flavonols, hydroxycinnamoyltartaric acids (HCTA), flavan-3-ols in leaves and berries and anthocyanins in the skins were evaluated. Furthermore, the concentration of leaf polyphenols was related to the density of the canopy. Leaf removal, considered as average values per thesis, did not induce significant differences in the total accumulation of leaf polyphenols during the season. Instead, differences in accumulation were observed considering the individual compartments of leaf areas; flavonols and flavan-3-ols displayed significantly higher concentrations in area 1 in NEB_SB respect to the semi-petal and acropetal areas, whereas in NEB_ST the concentrations in areas 2 and 3 were always higher than in the same areas of NEB_SB. In contrast, HCTA did not show significant differences either between theses or among leaf areas and their concentration decreased during the season. Results were confirmed also expressing data per unit of canopy density index. Thus, it was found that different cultural practices, involving important changes in the vegetative habitus of the canopy, could influence the accumulation of some classes of foliar polyphenolic compounds. Berry polyphenol concentrations were not affected by early defoliation. However, in plants where defoliation was applied exclusively in the basal zone (area 1), the percentage incidence of di-hydroxylated anthocyanins was reduced respect to that of tri-hydroxylated anthocyanins. The present work aims to provide data, protocols and further knowledge for understanding the reactions of grapevines to the practice of leaf-removal in relation to the accumulation of foliar polyphenols, in order to verify if and how cultural practices can modulate the concentration of constitutive foliar polyphenols involved in the grapevine self-defense mechanisms.
L’influenza della defogliazione su alcuni processi biochimici delle bacche di vite è nota: la manipolazione della vegetazione nella fascia produttiva modifica il microclima e determina una maggiore esposizione del grappolo alla luce diretta del sole, causando variazioni, non necessariamente positive, del loro metabolismo secondario. Al contrario, le conoscenze sui polifenoli delle foglie sono ancora limitate e gli effetti delle comuni pratiche colturali sulle foglie rimanenti sulla pianta sono poco indagati. L’obiettivo di questa tesi è stato quello di valutare gli effetti di due diversi interventi di defogliazione sull’accumulo di alcune classi di polifenoli delle foglie rimanenti sulla parete fogliare. A tal fine nell’annata 2019 su piante di Nebbiolo coltivate nel vigneto sperimentale del DISAFA a Grugliasco (TO) si sono eseguite due sfogliature in fase di post-fioritura: una esclusivamente a livello della fascia produttiva, costituendo la tesi (NEB_SB) e l’altra sull’intera parete fogliare, costituendo la tesi (NEB_ST). Si sono valutati gli effetti di questi due interventi sull’accumulo di flavonoli, acidi idrossicinnamiltartarici, flavan-3-oli di foglie e bacche e di antocianine delle bucce. Oltre che esprimere le concentrazioni in mg/kg di peso fresco, la concentrazione delle diverse classi di polifenoli fogliari è stata rapportata alla densità di chioma. La sfogliatura considerata nel suo complesso e cioè come valori medi per tesi, indipendentemente dalla fascia di vegetazione di riferimento, non ha indotto differenze significative nell’accumulo totale di polifenoli fogliari nel corso della stagione. Le differenze di accumulo si osservavano invece per comparti di aree fogliari; i flavonoli e i flavan-3-oli avevano una concentrazione significativamente maggiore nell’area 1 (quella compresa tra il filo di banchina ed il primo filo) in NEB_SB rispetto alla zona semi-petale e acropetale, mentre in NEB_ST le concentrazioni nell’area 2 (tra primo e secondo filo) e 3 (tra secondo e terzo filo) erano sempre maggiori rispetto alle medesime zone di NEB_SB. Al contrario gli AICT non mostravano differenze significative né tra le tesi né tra le aree fogliari e la loro concentrazione diminuiva durante la stagione. I risultati ottenuti sono stati di ugual segno anche quando le concentrazioni delle diverse classi di polifenoli sono state rapportate all’indice di densità di chioma. È quindi emerso che le diverse operazioni colturali, che comportano modifiche importanti a carico dell’habitus vegetativo della chioma, possono influenzare l’accumulo di alcune classi di composti polifenolici nelle foglie rimanenti. I polifenoli degli acini non sono stati influenzati dalla defogliazione effettuata, questo implica che la sfogliatura effettuata a ridosso della fioritura presumibilmente non influenza la maturazione delle bacche. Tuttavia, nelle piante in cui il trattamento è avvenuto nella sola zona basale (NEB_SB, area 1) è stata ridotta l’incidenza percentuale di antocianine di-idrossilate a favore delle tri-idrossilate. Il presente lavoro si è proposto di fornire dati e conoscenze utili alla comprensione delle reazioni della vite alla pratica della sfogliatura in relazione all’accumulo di polifenoli fogliari, allo scopo di verificare se e come talune pratiche colturali possano modulare la concentrazione dei polifenoli fogliari costitutivi, noti per il loro coinvolgimento nei meccanismi di autodifesa della pianta.
Effetti della defogliazione sull'accumulo di polifenoli in foglie e acini di Nebbiolo
CARUSO, DANILO
2019/2020
Abstract
L’influenza della defogliazione su alcuni processi biochimici delle bacche di vite è nota: la manipolazione della vegetazione nella fascia produttiva modifica il microclima e determina una maggiore esposizione del grappolo alla luce diretta del sole, causando variazioni, non necessariamente positive, del loro metabolismo secondario. Al contrario, le conoscenze sui polifenoli delle foglie sono ancora limitate e gli effetti delle comuni pratiche colturali sulle foglie rimanenti sulla pianta sono poco indagati. L’obiettivo di questa tesi è stato quello di valutare gli effetti di due diversi interventi di defogliazione sull’accumulo di alcune classi di polifenoli delle foglie rimanenti sulla parete fogliare. A tal fine nell’annata 2019 su piante di Nebbiolo coltivate nel vigneto sperimentale del DISAFA a Grugliasco (TO) si sono eseguite due sfogliature in fase di post-fioritura: una esclusivamente a livello della fascia produttiva, costituendo la tesi (NEB_SB) e l’altra sull’intera parete fogliare, costituendo la tesi (NEB_ST). Si sono valutati gli effetti di questi due interventi sull’accumulo di flavonoli, acidi idrossicinnamiltartarici, flavan-3-oli di foglie e bacche e di antocianine delle bucce. Oltre che esprimere le concentrazioni in mg/kg di peso fresco, la concentrazione delle diverse classi di polifenoli fogliari è stata rapportata alla densità di chioma. La sfogliatura considerata nel suo complesso e cioè come valori medi per tesi, indipendentemente dalla fascia di vegetazione di riferimento, non ha indotto differenze significative nell’accumulo totale di polifenoli fogliari nel corso della stagione. Le differenze di accumulo si osservavano invece per comparti di aree fogliari; i flavonoli e i flavan-3-oli avevano una concentrazione significativamente maggiore nell’area 1 (quella compresa tra il filo di banchina ed il primo filo) in NEB_SB rispetto alla zona semi-petale e acropetale, mentre in NEB_ST le concentrazioni nell’area 2 (tra primo e secondo filo) e 3 (tra secondo e terzo filo) erano sempre maggiori rispetto alle medesime zone di NEB_SB. Al contrario gli AICT non mostravano differenze significative né tra le tesi né tra le aree fogliari e la loro concentrazione diminuiva durante la stagione. I risultati ottenuti sono stati di ugual segno anche quando le concentrazioni delle diverse classi di polifenoli sono state rapportate all’indice di densità di chioma. È quindi emerso che le diverse operazioni colturali, che comportano modifiche importanti a carico dell’habitus vegetativo della chioma, possono influenzare l’accumulo di alcune classi di composti polifenolici nelle foglie rimanenti. I polifenoli degli acini non sono stati influenzati dalla defogliazione effettuata, questo implica che la sfogliatura effettuata a ridosso della fioritura presumibilmente non influenza la maturazione delle bacche. Tuttavia, nelle piante in cui il trattamento è avvenuto nella sola zona basale (NEB_SB, area 1) è stata ridotta l’incidenza percentuale di antocianine di-idrossilate a favore delle tri-idrossilate. Il presente lavoro si è proposto di fornire dati e conoscenze utili alla comprensione delle reazioni della vite alla pratica della sfogliatura in relazione all’accumulo di polifenoli fogliari, allo scopo di verificare se e come talune pratiche colturali possano modulare la concentrazione dei polifenoli fogliari costitutivi, noti per il loro coinvolgimento nei meccanismi di autodifesa della pianta.| File | Dimensione | Formato | |
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