Auf der Suche nach Biomarkern im Weinblattmetabolom

German. Falscher und Echter Mehltau sind weitverbreitete Krankheiten bei Weinpflanzen, die zu erheblichen Ernteverlusten führen können. Im Ökologischen Weinbau sind als Fungizide nur kupferhaltige Mittel zugelassen. Als mögliche Folgen der langjährigen Anwendung kupferhaltiger Pflanzenschutzmittel (PSM) werden der Verbleib im Boden und die Auswirkungen auf Bodenorganismen seit einigen Jahren national aber auch zunehmend international diskutiert. Darum ist es wichtig, alternative Pflanzenschutzstrategien zu entwickeln. Aus diesem Grund werden die Metabolitprofile der Blätter von resistenten Reben, wie amerikanischen Wildarten und alten Hybridsorten, mit den gegenüber Mehltau anfälligeren europäischen Sorten in mehreren Erntejahren verglichen. Das Metabolomic Profiling wird mit nicht-zielgerichteten Analysen durchgeführt, um so Hinweise auf noch unbekannte Resistenzbiomarker oder Elicitoren zu erhalten. Die Profile der flüchtigen Inhaltsstoffe (VOC), wurden mit Hilfe der Headspace- SPME-GC-MS analysiert. Bis jetzt konnten in den Weinblättern in einem einjährigen Versuch 81 der festgestellten 120 flüchtigen Komponenten identifiziert werden. Viele der detektierten Substanzen finden sich in mehreren der verschiedenen Rebarten bzw. -sorten. Es zeigen sich jedoch Unterschiede sowohl qualitativer als auch quantitativer Art. Mit Hilfe multivariater statistischer Datenverarbeitung (PCA) konnte gezeigt werden, dass der GCFingerprint mit den Entwicklungsstadien der Blätter sowie der Rebart bzw. -sorte eng korreliert, wohingegen der Unterschied zwischen Pflanzen derselben Sorte geringer ist.

English. Powdery and downy mildew of grapevine are widespread diseases, which may cause severe harvest losses. In organic farming only copper containing fungicides are permitted. In relation to the longtime application of copper containing plant protection products the impact of copper deposit in soil and its effect to soil organisms are discussed nationally and internationally. Therefore, developing alternative plant protection strategies is an important field of research. Thus, the metabolite profiles of resistant grapevine species (American wild type species and old hybrid grapevine varieties) are compared during a triennial survey with representatives of the more susceptible European grapevine cultivars by non-targeted analysis assays. This might give some hints to so far unknown resistance biomarkers or elicitors. The different volatile organic compounds (VOCs) of the leaf metabolome were analyzed by headspace-SPME-GC-MS. In an annual survey 81 out of 120 volatiles detected in grapevine leaves were identified. Though many of the components are included in several individual species and varieties, there are detectable differences with respect to their quality and quantity. Multivariate statistical data processing (PCA) showed that both the leaf development stadium and the grapevine species (resp. variety) have a great impact on the volatile profile. In contrast, the distinctions in the metabolomes of different plants which belong to the same variety are less obvious.