葡萄园有一种相当浪漫的感觉。 自公元前 7,000-6,000 年以来，中国和亚美尼亚就开始种植酿酒葡萄，但如今，葡萄在全球范围内对鲜食葡萄和葡萄干生产以及醋和葡萄籽油也很重要。 由于选择不同的品种用于不同的目的，葡萄 (葡萄树) 可分为“酿酒葡萄”和“鲜食葡萄”。 它们之间最显着的区别之一是 他们浆果的大小.
如今，葡萄种植受到无数植物病虫害的挑战。 为了解决这些问题，葡萄园需要喷洒杀虫剂和杀菌剂。 收获后的疾病和处理也会破坏许多葡萄。 最麻烦的真菌病是灰霉病，它是由一种叫做 灰葡萄孢（Botrytis cinerea）. 您可能自己在成熟的鲜食葡萄上遇到过它。 或者您可能喜欢由 “贵腐葡萄” 因为这种真菌还会导致“贵腐菌”，使葡萄脱水并增加糖分含量，使葡萄酒具有甜味。 虽然这种真菌会在食用葡萄和酿酒葡萄上引起疾病，但人们对植物防御的第一道屏障细胞壁是否以及如何在或多或少对灰霉病敏感的不同品种之间发生变化知之甚少。
佛罗伦特韦勒， 南非葡萄与葡萄酒研究所博士生，导师 约翰摩尔博士 以及来自丹麦、德国、英国和法国的同事们， 调查了葡萄酒和鲜食葡萄的细胞壁变化以应对灰霉病感染. 成熟的葡萄只有可见的感染迹象，总体而言，鲜食葡萄更容易感染这种真菌。 葡萄病得越多，它们的细胞壁组成差异就越大，尤其是在伸展蛋白、葡聚糖和阿拉伯半乳聚糖蛋白质模式方面。
研究人员选择了两种全球种植的酿酒葡萄品种（白长相思和黑长相思 赤霞珠) 和两个鲜食葡萄品种（黑色 巴林克 和白太子妃）在南非葡萄产业中很重要。 这四个品种可以很好地比较厚/薄/黑/白葡萄皮，赤霞珠对灰霉病的敏感性较低。 葡萄在三个糖成熟阶段（两个预熟阶段和一个完全成熟阶段）从多个葡萄园收获。
所有鲜食葡萄均来自 赫克斯河谷. 这里种植了葡萄 100多年来， 山谷是南非最大的鲜食葡萄产地。 其中一个酒庄甚至拥有世界上最长的收获季节！
接下来，在三个成熟阶段收集的四个品种的葡萄浆果被一滴致病病毒感染 灰葡萄孢（Botrytis cinerea） 微观真菌。 科学家们每三天跟踪一次感染迹象和细胞壁变化，直到感染后十二天。 在每次采样时，Weiller 和他的同事都用显微镜仔细观察了葡萄的表面，并将浆果在液氮中快速冷冻，将其磨碎并分离出细胞壁成分。
分析了九种单糖（例如，葡萄糖、阿拉伯糖）、不同类别的多糖（例如，果胶、木葡聚糖）和蛋白质（例如，延伸物、阿拉伯半乳聚糖蛋白）。 使用扫描电子显微镜和计算机断层扫描密切跟踪感染情况。
四个品种的感染以不同的速度和不同的方式发展。 早熟葡萄表现出极少的真菌感染，但在感染成熟葡萄后 6-12 天出现明显的感染。 真菌导致白葡萄出现褐色病变，而黑葡萄上明显出现一滴果汁，后来被“白色绒毛”（真菌菌丝体）覆盖。 下次当您发现鲜食葡萄发霉时——您可以在家里进行类似的观察！
“据我们所知，这项研究是第一个分析不同葡萄品种的浆果细胞壁的研究。 灰霉病 感染，”Weiller 及其同事写道。
总的来说，鲜食葡萄更容易受到 灰霉病 比酿酒葡萄。
“这可能的原因可能是酿酒葡萄中的蜡质角质层和较厚的果皮，它们是感染的物理屏障。”
“对于本研究中最不易受影响的品种赤霞珠来说，表皮成分很可能是关键，因为 灰霉病 开始在皮下发育，而不是像在其他品种中观察到的那样在葡萄表面发育，”研究人员解释说。
葡萄患病越多，它们的细胞壁组成差异就越大，特别是在伸展蛋白沉积和降解、葡聚糖沉积和阿拉伯半乳聚糖蛋白重组模式方面。
这项研究巧妙地比较了不同成熟阶段形态不同的葡萄的疾病发展，并检测到感染期间细胞壁的明显变化。 这些发现提出了许多关于葡萄细胞壁发生变化的方式和位置的问题。 与葡萄一起工作应该有一些好处，我希望 Weiller 和同事在发表他们的发现时举起一杯葡萄酒或享用一些鲜食葡萄！
26 年 2021 月 XNUMX 日更新. Hex River Valley 照片的标题从澳大利亚更正为南非。
