Avaliações morfoanatômicas e elaboração e validação de uma escala diagramática para a podridão da uva madura

Dissertação (mestrado) ? Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Recursos Genéticos Vegetais, Florianópolis, 2024.

A vitivinicultura nacional possui enorme importância cultural e socioeconômica, envolvendo em sua maioria pequenos produtores rurais, dependentes da produção de uvas, vinhos e do enoturismo. Santa Catarina é um dos maiores estados produtores de una no Brasil, somando uma produção de 56.900 toneladas em 2021. Uma parte da produção do estado, é destinada ao processamento de vinhos finos, a partir de variedades europeias de Vitis vinifera, em razão da maior qualidade enológica. Porém, as variedades europeias são mais suscetíveis a doenças fúngicas, como a podridão da uva madura, do que variedades americanas e asiáticas. A doença é causada por espécies de Colletotrichum spp., favorecida por condições climáticas de calor e umidade, causando murchamento das bagas no estágio fenológico de maturação. Visando diminuir os custos e as perdas de produção além dos riscos causados pelos fungicidas e assegurar maior sanidade e qualidade enológica dos vinhos, as variedades PIWI, resultantes do retrocruzamento de variedades de V. vinifera, com variedades americanas e/ou asiáticas, possuem resistência ao míldio e oídio. Porém, tais variedades não possuem genes de resistência mapeados para a podridão da uva madura. Nesse contexto, o presente projeto tem como objetivo desenvolver e validar uma escala diagramática para avaliação fenotípica de severidade de sintomas da podridão da uva madura e caracterizar morfo-anatomicamente bagas de diferentes variedades de uva, correlacionando com a sensibilidade ao patógeno. Para isso, foi desenvolvida uma escala diagramática para a podridão da uva madura em laboratório com variedades de videira e distintas colorações de baga, inoculadas com o isolado GL_VI_19 (Colletotrichum spp.,). Após dez dias de acompanhamento e fotos diárias da evolução dos sintomas, as imagens foram inseridas no software R (pacote Pliman). A validação da ED foi realizada com base nas notas dadas por avaliadores aleatórios para os sintomas de bagas com e sem o auxílio da ED desenvolvida. Os dados coletados foram utilizados para análise de precisão e acurácia da escala. As variáveis de espessura da epiderme e da camada de cutícula das variedades Bronner, Calardis Blanc, Prior, Regent e Vitis shuttleworthii foram fotografadas em microscopia ótica e eletrônica de varredura e medidas no software Image J e as análises estatísticas entre as variedades, tipos de cortes e anos de avaliação foram realizadas no software R, assim como nas análises de sensibilidade dessas variedades ao isolado de Colletotrichum spp., (GL_VI_19). A escala diagramática (ED) desenvolvida para avaliação fenotípica da podridão da uva madura em badas de Vitis spp., demonstrou eficácia, especialmente em badas de coloração branca, evidenciando maior precisão e acurácia nas análises. Entretanto, ajustes são necessários para melhorar a aplicabilidade do modelo em badas de coloração rosé e tinta. Já as análises de espessura das camadas de cutícula e epiderme, exibiram a espécie cultivada de V. shuttleworthii (PI 4407) com maiores valores de espessura nas duas metodologias de análise, seguidas das variedades Prior, Bronner, Regent e Calardis Blanc, onde Bronner e Prior demonstraram maior suscetibilidade, enquanto Calardis Blanc e PI 4407 exibiram alta resistência. Por fim, os resultados da análise de trilha indicam uma correlação fraca entre severidade da podridão da uva madura e as camadas de epiderme e cutícula, exibindo uma a correlação forte entre severidade e as características genéticas das variedades testadas, sugerindo que os mecanismos genéticos afetam de forma preponderante a resistência à podridão da uva madura. Dessa forma, os dados exibidos neste estudo, são importantes para a seleção e o desenvolvimento de variedades resistentes à podridão de uma uva madura, favorecendo o desenvolvimento de uma viticultura nacional mais sustentável.

Abstract: National viticulture has enormous cultural and socio-economic importance, involving mostly small rural producers, who depend on the production of grapes, wines and enotourism. Santa Catarina is one of the largest grapes producing states in Brazil, with a total production of 56,900 tons in 2021. Part of the state's production is destined for the processing of fine wines, from European varieties of Vitis vinifera, due to their higher oenological quality. However, European varieties are more susceptible to fungal diseases, such as ripe grape rot, than American and Asian varieties. The disease is caused by species of Colletotrichum spp., and is favored by hot and humid weather conditions, causing the barries to shrivel at the ripening stage. To reduce production costs and losses, as well as the risks caused by fungicides, and to ensure greater health and enological quality of wines, PIWI varieties, resulting from the backcrossing of V. vinifera varieties with American and/or Asian varieties, have resistance to downy mildew and powdery mildew. However, these varieties do not have resistance genes mapped for ripe grape rot. In this context, this project aims to develop and validate a diagrammatic scale for phenotypic evaluation of the severity of symptoms of ripe grape rot and to characterize morpho-anatomically the berries of different grape varieties, correlating them with sensitivity to the pathogen. To this end, a diagrammatic scale for ripe grape rot was developed in the laboratory with grape varieties and different berry colors, inoculated with isolate GL_VI_19 (Colletotrichum spp.,). After ten days of monitoring and daily photos of the evolution of symptoms, the images were inserted into the R software (Pliman package). The ED was validated based on the scores given by random evaluators for the berry symptoms with and without the aid of the ED developed. The data collected were used to analyze the scale's precision and accuracy. The thickness of the epidermis and cuticle layer of the Bronner, Calardis Blanc, Prior, Regent and PI 4407 (Vitis shuttleworthii) varieties were photographed using optical and scanning electron microscopy and measured using Image J software. The statistical analyses between the varieties, types of cut and years of evaluation were carried out using the R software, as well as the sensitivity analyses of these varieties to the Colletotrichum spp. isolate (GL_VI_19). The diagrammatic scale (ED) developed for the phenotypic assessment of ripe grape rot on Vitis spp. berries proved to be effective, especially on white berries, showing greater precision and accuracy in the analyses. However, adjustments are needed to improve the applicability of the model in rosé and ink-colored berries. The analysis of the thickness of the cuticle and epidermis layers showed the cultivated variety of V. shuttleworthii (PI 4407) with the highest thickness values in both analysis methodologies, followed by the Prior, Bronner, Regent and Calardis Blanc varieties, where Bronner and Prior shower greater susceptibility, while Calardis Blanc and PI 4407 shower high resistance. Finally, the results of the path analysis indicate a weak correlation between the severity of ripe grape rot and the layers of epidermis and cuticle, while showing a strong correlation between the severity and the genetic characteristics of the varieties tested, suggesting that genetic mechanisms predominantly affect resistance to ripe grape rot. Thus, the data shown in this study are important for the selection and development of varieties resistant to ripe grape rot, favoring the development of a more sustainable national viticulture.