Das Terroir-Konzept Interpretiert durch Grape Berry Metabolomics und Transcriptomics

Silvia Dal Santo; Mauro Commisso; Erica D'Incà; Andrea Anesi; Matteo Stocchero; Sara Zenoni; Stefania Ceoldo; Giovanni B. Tornielli; Mario Pezzotti; Flavia Guzzo

doi:10.3791/54410

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Methodenartikel

Das Terroir-Konzept Interpretiert durch Grape Berry Metabolomics und Transcriptomics

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DOI:

10.3791/54410

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5. Oktober 2016

Silvia Dal Santo^*¹ , Mauro Commisso^*¹ , Erica D'Incà¹ , Andrea Anesi¹^,² , Matteo Stocchero³ , Sara Zenoni¹ , Stefania Ceoldo¹ , Giovanni B. Tornielli¹ , Mario Pezzotti¹ , Flavia Guzzo¹

¹Biotechnology Department, University of Verona, ²Lab. of Bioorganic Chemistry, Physics Department, University of Trento, ³S-IN Soluzioni Informatiche

^* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieser Artikel beschreibt die Anwendung von ungezielte Metabolomik, Transcriptomics und multivariate statistische Analysen Traubenbeere Transkripte und Metaboliten , um einen Einblick in das Terroir - Konzept zu gewinnen, das heißt, die Auswirkungen der Umwelt auf die Beere Qualitätsmerkmale.

Zusammenfassung

Terroir bezieht sich auf die Kombination von Umweltfaktoren , die die Eigenschaften von Kulturen wie Weinreben (Vitis vinifera) nach bestimmten Habitaten und Managementpraktiken beeinflussen. Dieser Artikel zeigt, wie bestimmte Terroir Signaturen können in der Beere Metabolom und Transkriptom der Weinrebe Sorte Corvina mit multivariaten statistischen Analyse nachgewiesen werden. Das Verfahren erfordert zunächst eine geeignete Stichprobenplan. In dieser Fallstudie wurde ein spezifischer Klon der Corvina Sorte ausgewählten genetischen Unterschiede zu minimieren und Proben von sieben Weinbergen gesammelt wurden, die drei verschiedene Makro Zonen während der drei verschiedenen Wachstumsphasen. Eine ungezielte LC-MS Metabolomics Ansatz wird durch eine effiziente Datenverarbeitung mit MZmine Software und eine Identifizierung von Metaboliten Strategie auf Fragmentierung Baumanalyse basiert aufgrund seiner hohen Empfindlichkeit, begleitet empfohlen. Umfassende Transkriptom-Analyse kann unter Verwendung von Microarrays erreicht werdenenthaltenden Sonden abdeckt ~ 99% aller Weinrebe Gene vorhergesagt wird, die gleichzeitige Analyse aller differentiell exprimierte Gene im Zusammenhang mit verschiedenen terroirs ermöglicht. Schließlich kann der multivariaten Datenanalyse auf Projektionsverfahren auf Basis verwendet werden, um den starken Jahrgang spezifischen Effekt zu überwinden, so dass die Metabolomik und Transkriptom-Daten zu integrieren und im Detail analysiert werden, um informative Korrelationen zu identifizieren.

Einleitung

Groß angelegte Datenanalyse auf der Basis der Genome, Transkriptom, Proteom und Metabolomen von Pflanzen bietet noch nie da gewesenen Einblick in das Verhalten von komplexen Systemen, wie zum Beispiel die Terroir Eigenschaften von Wein, die die Wechselwirkungen zwischen Weinrebe Pflanzen und ihrer Umwelt zu reflektieren. Da das Terroir eines Weines verschieden sein kann, selbst wenn identische Weinrebe Klone in verschiedenen Weinbergen angebaut werden, ist Genomik Analyse von geringem Nutzen, da die klonalen Genome identisch sind. Stattdessen ist es notwendig, auf Korrelationen zwischen Genexpression und den metabolischen Eigenschaften der Beeren zu suchen, die die Q....