真菌重新編程釀酒葡萄代謝

幾百年來(lái)，真菌Botrytis cinerea一直是制作世界上最好的甜點(diǎn)葡萄酒的關(guān)鍵?，F(xiàn)在加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員在納帕谷與Dolce Winery合作，展示了真菌如何改變植物新陳代謝，從而在白皮葡萄中產(chǎn)生新的風(fēng)味和香氣。

在中度潮濕的條件下，真菌產(chǎn)生良性“高貴的腐爛”，是制作特殊的高價(jià)值甜酒的理想選擇，被稱為“葡萄酒”或“Sauternes”。但是當(dāng)葡萄園中的潮濕環(huán)境盛行時(shí)，Botrytis會(huì)產(chǎn)生高貴腐爛的邪惡雙胞胎，即所謂的“束腐病”。腐爛是一種破壞性疾病，在全世界所有葡萄種植區(qū)造成嚴(yán)重的作物損失。

加州大學(xué)戴維斯分校的研究小組發(fā)現(xiàn)，在高貴的腐爛感染過(guò)程中，Botrytis會(huì)誘導(dǎo)白葡萄漿果的代謝過(guò)程，通常只有在紅皮葡萄成熟時(shí)才能看到。這是一個(gè)新穎的觀察，因?yàn)榘咨珴{果實(shí)際上是發(fā)育突變體，不能激活幾種成熟途徑，如花青素的合成，花青素是紅葡萄漿果皮膚中賦予紅色的分子。

該研究還證實(shí)，Botrytis對(duì)葡萄代謝的重新編程導(dǎo)致了關(guān)鍵香氣和風(fēng)味化合物的積累，使得由葡萄酒釀造的葡萄釀制的甜葡萄酒如此特別。

這項(xiàng)新研究的結(jié)果本周出現(xiàn)在植物生理學(xué)雜志上。

加州大學(xué)戴維斯分校葡萄栽培和釀酒學(xué)系的植物生物學(xué)家Dario Cantu說(shuō)：“這項(xiàng)研究證明了將基因組學(xué)和代謝組學(xué)整合在分析植物 - 微生物相互作用對(duì)田間條件下植物代謝的影響方面是多么有效。”

Cantu說(shuō)，這項(xiàng)工作也可能帶來(lái)改善葡萄和其他水果質(zhì)量特性的新方法，他與博士后研究員Barbara Blanco-Ulate一起領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。

Botrytis在釀酒方面有悠久的歷史

自16世紀(jì)以來(lái)，釀酒師一直利用灰霉病的有益影響 - 以腐爛的形式出現(xiàn)。例如，天然感染高貴腐爛的白皮葡萄漿果已經(jīng)被用來(lái)生產(chǎn)一些世界上最高品質(zhì)的甜點(diǎn)葡萄酒，被稱為葡萄酒。這些葡萄酒最初是在匈牙利，德國(guó)和法國(guó)的特定地區(qū)生產(chǎn)的，但現(xiàn)在也在意大利，澳大利亞，新西蘭，南非和加利福尼亞生產(chǎn)。Botrytized葡萄酒的天然甜味和獨(dú)特的風(fēng)味和香氣特征，包括葡萄干，菠蘿，杏，梨和蜂蜜的特點(diǎn)。

系統(tǒng)生物學(xué)解釋了葡萄漿果在腐爛過(guò)程中如何變化

在最新發(fā)表的研究中，研究人員收集了一種白皮膚葡萄品種Sémillon的漿果，這種葡萄品種在三年內(nèi)同時(shí)收獲葡萄用于葡萄酒釀造。然后，他們使用最先進(jìn)的RNA測(cè)序和代謝組學(xué)方法，以及酶測(cè)定法，在這些葡萄上展示出高貴的腐爛：

誘導(dǎo)產(chǎn)生香氣和風(fēng)味代謝物的葡萄應(yīng)激反應(yīng); 和

觸發(fā)通常與紅皮葡萄漿果成熟相關(guān)的代謝途徑的調(diào)節(jié)劑。

研究人員還分析了從收集葡萄漿果的同一葡萄園生產(chǎn)的商業(yè)葡萄酒的代謝產(chǎn)物，并證實(shí)由高貴腐爛產(chǎn)生的關(guān)鍵化合物被帶到葡萄酒中。

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