Comparison of the chemical diversity of Vitis rotundifolia and Vitis vinifera cv. ‘Cabernet Sauvignon’

• Autores: Marisa Maia, António E. N. Ferreira, Jorge Cunha, José Eduardo Eiras-Dias, Carlos Cordeiro, Andreia Figueiredo, Marta Sousa Silva
• Localización: Ciência e técnica vitivinícola, ISSN 0254-0223, Vol. 36, Nº 1, 2021, págs. 1-8
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Comparação da diversidade química de Vitis rotundifolia e Vitis vinifera cv. ‘Cabernet Sauvignon’
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• Resumen
  • English

    Grapevine is one of the most important fruit plants in the world, mainly due to its grapes and related products, with a highly economic and cultural importance. Every year, vineyards are affected by several pathogen outbreaks and the only way to control them is through preventive applications of agrochemicals every 12 to 15 days. This approach is not sustainable and not always effective. The Vitis genus comprise different species that exhibit varying levels of resistance to pathogens, thus the understanding of the innate resistance/susceptibility mechanisms of these different Vitis species is crucial to cope with these threats. In this work, an untargeted metabolomics approach was followed, using Fourier transform-ion cyclotron resonance mass spectrometry (FT-ICR-MS), to analyse the metabolic chemical diversity of two Vitis species: Vitis rotundifolia (resistant to pathogens) and V. vinifera cv. ‘Cabernet Sauvignon’ (susceptible to pathogens). Chemical formulas from both Vitis were used to build Van Krevelen diagrams and compositional space plots, which do not require full metabolite identification and provide an easy comparison method. Based only on these visualization tools, it was shown that the V. rotundifolia metabolome is more complex than the metabolome of V. vinifera cv. ‘Cabernet Sauvignon’. Moreover, the regions that present a higher density are associated to lipids, polyketides and carbohydrates. Also, V. rotundifolia metabolome presented a higher ratio O/C compounds.

  • português

    A videira, devido às uvas e seus derivados, é uma das plantas de fruto mais importantes em todo o mundo, com elevada importância económica e cultural. Todos os anos, as vinhas são afetadas por diversos agentes patogénicos e a única forma de os controlar é a através do uso preventivo de fitoquímicos a cada 12-15 dias. Esta abordagem não é a mais sustentável e nem sempre é a mais eficaz. O género Vitis possui diferentes espécies que exibem diferentes níveis de resistência a patógenos, sendo por isso importante o estudo dos mecanismos de defesa de Vitis que são naturalmente resistentes/suscetíveis de forma a conseguir minimizar os impactos causados por estas ameaças. Neste trabalho, foi seguida uma abordagem de metabolómica não direcionada, usando espectrometria de massa de ressonância ciclotrónica de ião e transformada de Fourier (FT-IC-MS), para analisar a diversidade química de duas espécies de Vitis: Vitis rotundifolia (resistente a patógenos) e V. vinifera cv. ‘Cabernet Sauvignon’ (suscetível a patógenos). As fórmulas químicas obtidas de ambas as Vitis foram usadas para construir diagramas de van Krevelen e gráficos de composição elementar. Estas análises não requerem uma identificação absoluta do metabolito, permitindo uma rápida, fácil visualização e interpretação dos dados. A partir destas técnicas de visualização, percebeu-se que o metaboloma de V. rotundifolia é mais complexo que o metaboloma de V. vinifera cv. ‘Cabernet Sauvignon’. As regiões que apresentaram uma maior densidade de fórmulas químicas encontram-se associadas à classe dos lípidos, glúcidos e policetídeos. O metaboloma de V.

    rotundifolia apresentou compostos com rácio O/C mais elevado.