Sintomi di scottatura nell'uva: ruolo dell'eccesso radiativo.

Sunburn symptoms affect grape quality producing brownish areas which could affect fruit quality and the enological features. They are the consequence of the bunch exposition to direct solar radiation. In the grape berries there is a range of different compounds that interfere with the solar radiation. The role of Carotenoids, Anthocyanins and other Polyphenols as photoprotection factors is largely demonstrated and supported as well as the role of Chlorophylls in the photosynthetic and photo-oxidative pathways. However, the role of radiation and temperature on sunburn symptoms are not completely understood. The aim of this work is to separate the radiative and thermal excesses effects. For the experimental plan, twenty white grapes cultivars were taken into consideration during different berry development periods. In particular, three stages have been chosen as most representative: pre-veraison, post-veraison and maturity. For each variety, shaded bunches were picked, in order to avoid the berries to be adapted to the sun light exposure. Sixty berries were sampled: twenty of them were put under controlled light exposure, twenty in the oven and the last third of the berries represented the non-treated sample (control). To control and standardize the light exposure, specific LED light sources designed to optimize the Chlorophylls excitation were chosen. Concerning the thermal stress, the oven was regulated to maintain a constant and uniform temperature of 38°C (mean temperature reached by the berries under LED light exposure). After four hours, all the samples (light exposed, thermal stressed and control) were analyzed with a non-invasive reflectance spectroscopy instrument. From the obtained reflectance spectra, specific wavelengths were selected in order to calculate some indexes of interest. In this way it was possible to highlight the chlorophyll content variation and the sunburn susceptibility in relation to the melanin like pigments appearance. First of all, chlorophylls indexes were tested, showing a good, non-linear correlation. Chlorophyll content decrease was underlined during the whole berries development. The cultivars were compared in relation to both their varietal Chlorophyll level and the phenology. Moreover, this experiment confirmed the central role of photo-oxidative reactions in grape browning. Light exposed berries proved to be the most symptomatic especially in pre-veraison, when the Chlorophyll content is the highest. Generally the Browning Intensity Index was accompanied to a Chlorophyll loss suggesting its central role in the sunburns symptoms more than their initial content. Finally, considering the twenty varieties, two groups were proposed on the basis of the phenological susceptibility. This division among the cultivars had been confirmed by a continuous index. It underlined the reactive or adaptive behavior of the accessions. The obtained results will find practical applications supporting the vineyard management and cultivar selection decisions. These data could also be used for phenotypic characterization with the objective of genetic association studies and marked assisted selection. Hence, sunburn resistant varieties could be developed.

Le scottature influiscono sulla qualità dell'uva producendo aree brune e abbassando la qualità del frutto e quindi le sue caratteristiche enologiche. Le scottature sono la conseguenza dell'esposizione del grappolo alla radiazione solare diretta. Nell'acino ci sono diversi composti che interferiscono con la radiazione solare. I ruolo dei Carotenoidi, degli Antociani e dei Polifenoli come fotoprotettori è stato ampiamente dimostrato e supportato così come i ruolo delle Clorofille nelle vie fotosintetica e foto-ossidativa. Comunque, il ruolo della radiazione e della temperatura sui sintomi da scottatura non è ancora stato del tutto compreso. L'obiettivo di questo lavoro è quindi separare l'eccesso radiativo da quello termico. Per il disegno sperimentale, venti varietà a bacca bianca sono state considerate durante diversi periodi di sviluppo. In particolare tre stadi sono stati scelti come i più rappresentativi: pre-invaiatura, post-invaiatura e maturità. Per ogni varietà sono stati raccolti grappoli ombreggiati, in modo da evitare l'adattamento degli acini all'esposizione solare. Sessanta bacche sono state campionate: venti sottoposte ad un'esposizione luminosa controllata, venti poste in stufa e le rimanti rappresentano il campione non trattato (controllo). Al fine di controllare e standardizzare l'esposizione luminosa, specifiche lampade a LED sono state scelte per ottimizzare l'eccitazione delle Clorofille. Per quanto riguarda lo stress termico, la stufa è stata regolata per mantenere una temperatura costante e uniforme di 38°C (la temperatura media raggiunta dalle bacche esposte alla luce LED). Dopo quattro ore, tutti i campioni (esposti alla luce, alla temperatura e il controllo) sono stati analizzati con uno strumento non invasivo di spettroscopia di riflettanza. Dagli spettri ottenuti specifiche lunghezze d'onda sono state selezionate per calcolare indici d'interesse. In questo modo è possibile evidenziare la variazione del contenuto in Clorofilla e la suscettibilità alle scottature in funzione della comparsa dei composti bruni. Gli indici di Clorofilla sono stati testati mostrando una buona correlazione non lineare. Il contenuto di pigmento decresce durante l'intero il periodo di sviluppo della bacca. Le cultivar sono state confrontate sia in relazione al contenuto varietale di Clorofilla sia alla fenologia. L'esperimento ha inoltre confermato il ruolo centrale delle reazioni foto-ossidative nell'imbrunimento dell'acino. Le bacche esposte alla luce hanno dimostrato essere sempre il campione più sintomatico soprattutto in pre-invaiatura, quando il contenuto in Clorofilla è il più elevato. Generalmente l'Indice d'Intensità di Imbrunimento è accompagnato da una perdita di Clorofilla, sottolineando la correlazione tra i due sintomi. Infine, considerando le venti accessioni, due gruppi sono stati proposti sulla base della suscettibilità fenologica. Questa suddivisione delle cultivar è stata confermata da un indice continuo che sottolinea il comportamento reattivo o adattativo delle accessioni. I risultati ottenuti possono trovare un'applicazione pratica a supporto delle decisioni nella gestione del vigneto e nella selezione delle cultivar. Un ulteriore utilizzo di questi dati può essere trovato nella caratterizzazione fenotipica con lo scopo di studi genetici e selezione assistita da marcatori sviluppando varietà meno suscettibili alle scottature.