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Los racimos compactos y densos, aunque a primera vista puedan parecer sinónimo de buena cosecha, entrañan ciertos riesgos en el viñedo. Entre otras problemáticas, este tipo de racimos son más propensos a sufrir enfermedades fúngicas o la incidencia de plagas como la polilla del racimo (Lobesia botrana). Además, suponen un reto para los viticultores a la hora de la vendimia, ya que muchas veces presentan una maduración más irregular de las bayas. Por otra parte, en el caso de la uva de mesa, los mercados rechazan este tipo de racimos.
Estas problemáticas pueden verse incrementadas con las nuevas condiciones climáticas extremas derivadas del cambio climático. Por este motivo, desde el Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino impulsaron dos proyectos de investigación para tratar de averiguar las causas detrás de la compacidad de los racimos y los genes relacionados con este fenómeno.
“Estudiar la compacidad del racimo es extremadamente complejo”: Javier Ibáñez, investigador del CSIC
“Es necesario tener en cuenta que la compacidad del racimo es un carácter extremadamente complejo para su estudio”, reconoce Javier Ibáñez, investigador científico del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), que ha liderado sendos proyectos sobre la compacidad del viñedo GrapeComp y VitiComp.
Estudios realizados
El primero de los proyectos en desarrollarse fue GrapeComp que iniciaron en 2010, para luego dar continuidad con VitiComp. Con todo, sobre algunos aspectos aún siguen en la actualidad trabajando, ya que son solo el comienzo de un largo trabajo hasta encontrar la base genética de la compacidad y variedades que proporcionen racimos menos compactos. Precisamente, estos trabajos iniciales buscaban determinar las causas y genes que intervienen en la formación de racimos más compactos.
Uno de los retos iniciales fue medir de forma objetiva el grado de compacidad de los racimos para luego analizar los genes que influían en este rasgo
El primer reto del proyecto de investigación fue medir la compacidad del racimo, ya que muchos racimos se comportan de forma desigual y las clasificaciones vigentes no se adaptaban a esta variabilidad. Por eso, uno de los primeros pasos que afrontaron fue conseguir una metodología que les permitiese valorar de forma objetiva el grado de compacidad.
Distinto grado de compacidad de los racimos.
Para esta primera medición trabajaron con 11 variedades y analizaron 23 caracteres, en especial aquellos que afectaban a la morfología del racimo, de manera que estudiaron 19 índices, entre los que se encontraban 8 propios. En trabajos posteriores emplearon metodologías de análisis de imágenes, tanto en 2 como 3 dimensiones.
En los primeros estudios fenotiparon más de 100 variedades durante 3 años y analizaron alrededor de 1.000 racimos en cada una de las campañas
En el primero de los estudios fenotiparon más de 100 variedades durante 3 años para identificar las variables morfológicas que pudieran determinar la compacidad de los racimos. Así, estudiaron alrededor de 1.000 racimos en cada una de las campañas.
También estudiaron una colección de clones para hacer una selección de genes con un posible papel en la determinación de la compacidad. Así, partieron de más 1.600 clones para finalmente trabajar con 18 de las variedades de Tempranillo y Garnacha que tenían diferencias destacadas en la compacidad del racimo (clones compactos vs. clones sueltos).
Los primeros trabajos de análisis les permitieron hallar componentes morfoagronómicas del racimo más relacionados y que podían ser claves para que el racimo terminase siendo compacto. Así, los caracteres número de bayas por racimo y la longitud de la primera rama del racimo fueron los más determinantes, seguidos por las dimensiones de la baya.
“El número de bayas y la arquitectura del racimo son las variables que más influyen para la compacidad del racimo al analizar distintas variedades, mientras que entre clones de la misma casta entran en juego más variables”
“En un contexto multivarietal, el número de bayas y la arquitectura del racimo son las variables que más influyen. Sin embargo, en un entorno intravarietal, como hemos visto en Garnacha y Tempranillo, hay muchas variables que pueden determinar la compacidad del racimo”, explica el investigador.
Para dar continuidad a este trabajo inicial, en el proyecto VitiComp se centraron en estudiar aquellos factores que atañen a la reproducción, como las flores, bayas o cuajado. “Vimos resultados interesantes como que las variedades de vino tenían una mayor tasa de cuajado que las variedades de mesa”, apunta Ibáñez.
Con este trabajo consiguieron definir algunos otros factores como determinantes para la compacidad del racimo. “Encontramos un amplio rango de variación para diferentes variables relacionadas con el desempeño reproductivo, incluido el número de flores, el número de bayas, la tasa de cuajado y el índice de corrimiento”, detalla el investigador.
Genes a tener en cuenta
Estos trabajos le permitieron además elaborar un listado de genes candidatos a ser determinantes en la compacidad del racimo. “El componente genético tiene un impacto muy grande en la compactación del racimo ya que hemos visto diferencias notables entre los cultivares y los clones y que se mantienen a lo largo de los años”, detalla Ibáñez.
En los estudios con los diferentes clones encontraron más de 1.600 genes con expresión diferencial, aunque tras una selección de esos genes candidatos contaron con 171 genes preseleccionados, que fueron secuenciados en las más de 100 variedades estudiadas. Realizaron un análisis de asociación genética para encontrar los genes determinantes.
“Encontrar asociaciones no azarosas no significa que estemos encontrando el gen causante de la compacidad y lo más importante es intentar controlar los falsos positivos que pueden encontrarse a causa de la estructura familiar o poblacional”, explica el investigador.
Así, al estudiar los genes en asociación con caracteres como la compacidad del racimo y la longitud de la primera ramificación hallaron varios que mantenían relación. Esta asociación se presentó tanto en genes para los que no existía ningún tipo de información, como en algunos relevantes como el que codifica para la proteína uclacyanina que está involucrada en procesos de formación de fibra.
El gen VvNAC26 es uno de los que inicialmente guardaba cierta relación con la compacidad de los racimos
Finalmente, en estos trabajos iniciales encontraron que el gen VvNAC26 guardaba cierta relación con la compacidad de los racimos. Si bien, aún estaban pendientes de realizarse más trabajos en esta línea debido a los múltiples factores que pueden condicionarlos. En esta línea, posteriormente a estos trabajos en el ICVV, un equipo de investigadores chinos apuntaba en esa misma dirección con este mismo gen, ya que influye tanto en el desarrollo del fruto como de las semillas.
En el proyecto VitiComp se amplió el número de genes analizados en las 114 variedades estudiadas hasta 289 y encontraron un total de 34 genes que, tras realizar estos estudios de asociación, estaban relacionados con la fertilidad y la compacidad del racimo. Estos resultados son de gran relevancia para entender la genética de la reproducción de la vid y de la formación de racimos de mayor o menor compacidad. Con todo, el investigador apunta a que estos son todavía pasos iniciales y que son necesarios más estudios para confirmar o descartar algunas de las asociaciones que han encontrado en estos primeros trabajos.
