Enfoque integrador de análisis transcriptómicos y metabolómicos en Vitis vinifera cv Tannat para la exploración de la biosíntesis de norisoprenoides y sus precursores

Abstract

El Tannat (Vitis vinifera cv. Tannat) es hoy la variedad vinífera más cultivada y emblemática del país. La colección de clones de Tannat en Uruguay se encuentra en la estación experimental INIA “Las Brujas” e incluye parcelas de los clones franceses: 398, 399, 472, 474, 475, 717, 794 y 944. Tannat se caracteriza por vinos de intenso color, elevada acidez y alta concentración de polifenoles, especialmente taninos, que aportan estructura, astringencia y gran capacidad antioxidante. Su perfil aromático no presenta notas varietales marcadas; en su juventud dominan los aromas frutados, que con la crianza evolucionan hacia matices más complejos. El potencial aromático del Tannat está relacionado con precursores presentes en la uva, como compuestos glicosilados y carotenoides. Estos últimos, sintetizados principalmente en la piel de la baya, dan lugar a norisoprenoides de 13 carbonos que, en su mayoría glicosilados, pueden liberarse durante la crianza por acción enzimática o del medio ácido, contribuyendo así al desarrollo aromático en vinos de guarda. En esta tesis se seleccionaron los clones 717 y 474 a partir de su contenido de precursores glicosídicos de norisoprenoides (vendimias 2016 a 2018 en madurez), y posteriormente se estudió, durante un período de maduración (diciembre 2019 a marzo 2020), la evolución del perfil de carotenoides (precursores de norisoprenoides) mediante HPLC-DAD, así como la evolución de norisoprenoides en estado glicosilado y libre por GC-MS. Se identificaron 16 carotenoides, 10 norisoprenoides glicosilados y 5 norisoprenoides libres. En ambos clones se observó una caída general en los carotenoides durante la madurez, y un aumento progresivo de los norisoprenoides libres y glicosilados a lo largo del mismo período. Paralelamente, se identificaron en el genoma de Tannat los genes relacionados con la síntesis de carotenoides (22 genes) y norisoprenoides (7 genes); y se secuenciaron los transcriptomas de las muestras mediante RNA-Seq. Los análisis de expresión diferencial a lo largo de la maduración y comparando clones fueron focalizados en la síntesis de estos compuestos. Relacionados a los carotenoides, 7 genes en el 717 y 5 genes en el 474 mostraron expresión diferencial; mientras que a los norisoprenoides, 2 genes en cada clon mostraron expresión diferencial. Al comparar clones, solo el gen VIT_08s0032g00800_2, que codifica para una isomerasa de carotenoides (CRTISO), mostró una mayor expresión en el clon 717 en madurez. Por otra parte, no se encontraron genes diferencialmente expresados entre ambos clones en relación con la biosíntesis de norisoprenoides. Los genes que codifican para CCD4 mostraron correlaciones de Pearson negativas con varios carotenoides y positivas con algunos norisoprenoides en ambos clones. Este trabajo aportó nuevos conocimientos sobre la síntesis de norisoprenoides en Tannat, identificando genes, metabolitos y relaciones clave entre ellos.