TY  - THES
T1  - Weinblattmetabolite als Resistenzmarker für eine Plasmopara viticola Widerstandsfähigkeit
A1  - Grünwald,Maike
Y1  - 2024/03/26
N2  - Der Falsche Mehltau der Weinrebe ist eine der bedeutendsten Erkrankungen der europäischen Weinrebe Vitis vinifera LINNÉ subsp. vinifera. Er wird durch den obligat biotrophen Oomyceten Plasmopara viticola Berl. & De Toni hervorgerufen. Amerikanische Reben sind weitestgehend resistent gegen den Falschen Mehltau und könnten zum Schutz der anfälligen Reben auch gegen P. viticola beitragen. 
Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Metabolite profiling von Resistenzmarkern (RM) innerhalb der flüchtigen Sekundärmetabolite von anfälligen und resistenten Reben. Es wurden 10 Genotypen mit unterschiedlicher Resistenz gegen P. viticola analysiert. Es wurden 3 verschiedene Vitis Arten (V. vinifera, V. riparia, V. labrusca) und einige Hybridreben untersucht. Zunächst wurden die konstitutiven Marker von jeweils 3 Entwicklungsstadien (BBCH6, BBCH8 und BBCH9) ermittelt. Außerdem wurden induzierte Marker analysiert. Des Weiteren wurde der Zusammenhang zwischen der Blattposition und dem Auftreten von RM untersucht. Hierbei wurden mit den verwendeten Metabolomics-Methoden auch Marker für die Blattposition identifiziert. Für das Metabolite profiling wurden die Weinblätter mittels GC-MS analysiert und anschließend mit non-targeted und targeted Analysenmethoden ausgewertet. Es zeigte sich, dass das Entwicklungsstadium den stärksten Einfluss auf das Metabolitprofil hat und der Einfluss der Blattposition so gering ist, dass er vernachlässigt werden kann. 
Es konnten 41 konstitutive RM ermittelt werden. Die identifizierten Metabolite stammten aus den Stoffklassen der green leaf volatiles (GLV), Norisoprenoide, Benzoat-Derivate, Monoterpenoide, einem Furan und einem Sesquiterpen. GLV, Norisoprenoide, Benzoat-Derivate und 2-Ethylfuran lagen fast ausschließlich in den resistenten Genotypen in höherer Konzentration vor. Die Terpenoide lagen hauptsächlich in anfälligen Genotypen von V. vinifera in höherer Konzentration vor. Zudem wurden Monoterpenoide verstärkt im Entwicklungsstadium BBCH6 in signifikant höheren Konzentrationen in V. vinifera ermittelt. Wohingegen das Sesquiterpen α-Calacoren erst in den späteren Entwicklungsstadien in signifikant erhöhter Konzentration in V. vinifera ermittelt wurde. GLVs traten als RM in den resistenten Genotypen wie V. labrusca auf, hauptsächlich im Entwicklungsstadium BBCH9. 
Für die konstitutiven RM aus den Gruppen der Norisoprenoide, Benzoat-Derivate und Furan wurde keine Abhängigkeit des Entwicklungsstadiums beobachtet. Allerdings wurden drei weitere Metabolite als RM ermittelt, die eine starke Korrelation zum Entwicklungsstadium aufwiesen. Sie traten zunächst in BBCH6 in signifikant höheren Konzentrationen in V. vinifera und in BBCH9 in signifikant höheren Konzentrationen in V. labrusca auf. Diese RM mit wechselnder Korrelation waren die beiden Monoterpenoide Geranylaceton und Terpineol, sowie das GLV (Z)-3-Hexenal. Der Zusammenhang zwischen Auftreten der konstitutiven RM und Entwicklungsstadium ist bisher noch nicht beschrieben worden. Es ist eine neue Erkenntnis dieser Arbeit, dass Monoterpenoide als RM in Reben hauptsächlich in BBCH6 auftreten. GLV und Sesquiterpene wurden hauptsächlich in BBCH9 als RM ermittelt; wohingegen Norisoprenoide, Benzoat-Derivate und Furan zu allen getesteten Entwicklungsstadien als RM auftraten. Zudem traten Terpenoide artspezifisch häufiger in V. vinifera als konstitutive RM auf, wohingegen das Furan 2-Ethylfuran niemals in V. vinifera als RM in Erscheinung trat. Benzoat-Derivate und GLVs wurden am häufigsten in V. labrusca stämmigen Genotypen als RM detektiert. Norisoprenoide traten am häufigsten, aber nicht ausschließlich in V. riparia als RM in Erscheinung. Der Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Norisoprenoiden als RM und der Artspezifität zu V. riparia ist eine neue Erkenntnis dieser Arbeit. Dennoch soll hier kurz erwähnt werden, dass diese Artspezifität sich ausschließlich auf die Eingruppierung als konstitutive RM bezieht. Monoterpene sind auch Bestandteil des Metabolitprofils von V. labrusca und Norisoprenoide sind wichtige Geschmacksträger in Qualitätsweinen.
Es konnten 24 induzierte RM ermittelt werden. Dabei stellte sich heraus, dass die meisten induzierten RM in der pilzwiderstandsfähigen Züchtung Regent auftraten und nur 6 in der resistenten V. labrusca-stämmigen Hybride Blaue Isabella und in V. riparia.
Für alle ermittelten RM wurde nach beschriebener Bioaktivität recherchiert. Für 2-Ethylfuran, einem Isomeren-Mix aus (Z)- und (E)-Ocimen sowie Cyclocitral wurde bereits eine inhibierende Wirkung auf P. viticola publiziert. 20 Verbindungen wurden hier zum 1. Mal mit einer Resistenzantwort auf eine P. viticola Infektion in Verbindung gebracht. Dabei handelt es sich um Theaspiran, (E)-Damascon, (E)-Damascenon, Dihydroedulan I, Megastigmatrienon, Sulcaton, Carvomenthenal A, Nonanol, (Z)-3-Hexenylacetat, p-Cymen, p-Cymol, Limonen, Alloocimen, Myrcen, Citronellol, Hotrienol, (Z)-Rosenoxid, Geraniumoxid und Calacoren.
KW  - Plasmopara viticola
KW  - Resistenz
KW  - Weinrebe
KW  - GC-MS
CY  - Hohenheim
PB  - Kommunikations-, Informations- und Medienzentrum der Universität Hohenheim
SN  - 978-3-95547-139-2
AD  - Garbenstr. 15, 70593 Stuttgart
UR  - http://opus.uni-hohenheim.de/volltexte/2024/2291
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