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The “wild vine” (Vitis vinifera subsp. sylvestris) is considered the wild ancestor of the modern vines belonging to Vitis vinifera. Although it is currently of a low taxonomic value, it is mentioned above all in the historical literary sources. Although it is currently of a low taxonomic value, this botanical lexicon is mostly mentioned in the historical literary sources. In this work, for the first time, a synthesis of the available data was carried out through a detailed analysis of the literature sources considered pertinent. The first mentions of the “wild vine” were found in Homer’s Odyssey, the Greek epic poem probably composed between the eighth and seventh centuries BC.

"Capitoli del volume sono: 1. L'assortimento varietale da vino in Puglia 2 Il Progetto di Recupero del Germoplasma Viticolo Pugliese (Re.Ge.Vi.P.) 3 Prospettive di valorizzazione dei vitigni locali. 4 Schede varietali (51 vitigni) 5. Glossario 6. Vitigni trattati in quest'opera e loro cloni omologati 7. Elenco alfabetico dei nomi e dei sinonimi delle cultivar descritte in questo volume 8. Bibliografia. Dei 51 vitigni trattati, che comprendono non solo i principali, ma anche quelli storici, oggi minoi o rari, recuperati sul territorio, si riportanano, oltre alle descrizioni morfologiche corredate da numerose fotografie per la loro identificazione e ai dati tecnici per la loro valorizzazione e utilizzo, approfondite informazioni storiche e sinonimi scoperti in altre regioni italiane e mediterranee. "

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La vite è ospite di numerosi agenti patogeni endocellulari tra cui virus e fitoplasmi. Tra le malattie causate da questi ultimi, particolare importanza ha assunto la flavescenza dorata (FD), malattia da quarantena che causa danni gravissimi alla vite europea. Il fitoplasma che causa FD è trasmesso dalla cicalina Scaphoideus titanus. Le strategie di contenimento prevedono la lotta obbligatoria contro l'insetto vettore e l'espianto delle piante infette, ma non hanno dato ad oggi risultati soddisfacenti, almeno in alcune importanti realtà viticole italiane. Allo scopo di indagare vari aspetti biologici, epidemiologici ed ambientali della FD, risulta estremamente utile poter disporre di un protocollo efficiente per prove di trasmissione del fitoplasma in condizioni controllate.

La vite (Vitis vinifera) è una delle più importanti colture a livello mondiale, soprattutto in termini economici. La maggior parte delle varietà usate per la produzione di uva da tavola e da vino sono però suscettibili a numerose malattie, tra le quali la peronospora (causata da Plasmopara viticola) ed l’oidio (causato da Erysiphe necator). Queste malattie sono controllate dall’uso frequente di fungicidi chimici che, oltre ad avere un elevato costo economico per il produttore, hanno effetti nocivi sull’uomo e sull’ambiente e possono causare l’insorgenza di resistenza del patogeno. Per questo motivo vi è un enorme interesse nello sviluppo di alternative eco-compatibili per il controllo di queste due malattie. Ad esempio, l'ottenimento di varietà di vite resistenti ai patogeni rappresenta un'opzione promettente per limitare l'applicazione dei pesticidi chimici in viticoltura. La comprensione approfondita dei meccanismi di difesa della vite a peronospora ed oidio e l'identificazione dei geni chiave della resistenza sono quindi fondamentali per aiutare i programmi di miglioramento genetico finalizzati all’ottenimento di varietà resistenti. Oltre ai geni di resistenza, i geni di suscettibilità sono regolatori chiave dei processi di difesa nelle piante, come i geni Mildew Locus O (MLO) noti per essere responsabili della suscettibilità all’oidio in piante erbacee. Le analisi di espressione genica sono state ampiamente impiegate per comprendere i processi di regolazione dell'interazione della vite con la peronospora e l'oidio e per individuare i geni marcatori della resistenza, ma tutti gli studi condotti finora hanno preso in considerazione la foglia intera. Tuttavia, solo poche cellule sono realmente in contatto con il patogeno ai primi stadi di infezione e i cambiamenti trascrizionali altamente localizzati nelle cellule infette possono essere mascherati dalle restanti cellule non infette nelle analisi di organi interi. L'obiettivo finale di questo progetto di dottorato era quello di identificare i geni chiave ed i processi cellulari coinvolti nei meccanismi di difesa e di suscettibilità della vite contro la peronospora e l’oidio, per in seguito sviluppare metodologie innovative per il controllo di queste malattie, come varietà resistenti ed induttori di resistenza efficaci. Gli obiettivi specifici sono stati: i) la caratterizzazione della risposta della vite nei siti di infezione della peronospora per individuare le regolazioni trascrizionali sito-specifiche attivate negli stomi infetti, nelle regioni circostanti e nella parte distale non infetta dal patogeno; ii) il silenziamento di quattro geni MLO della vite (MLO-6, MLO-7, MLO-11 e MLO-13), attraverso la metodologia denominata RNA interference, per identificare i geni chiave responsabili della suscettibilità all’oidio. Per la caratterizzazione delle regolazioni trascrizionali sito-specifiche, è stato ottimizzato il protocollo di microdissezione laser per l’isolamento degli stomi e delle regioni circostanti agli stomi da foglie di vite cresciute in vitro ed è stata analizzata l’espressione di dieci geni nelle fasi iniziali dell'infezione di P. viticola. Il livello di espressione di sette geni di risposta a P. viticola è risultato maggiore nelle microdissezioni rispetto alla foglia intera, indicando una regolazione trascrizionale sito-specifica della risposta della vite alla peronospora. La modulazione dei geni era localizzata negli stomi e nelle regioni circostanti suggerendo l’attivazione di segnali cellulari con un’azione a breve distanza nel tessuto infetto. L’elevata sensibilità della microdissezione laser ha inoltre permesso di identificare la modulazione di tre geni che era completamente mascherata nell’analisi della foglia intera. Per la caratterizzazione dei geni di suscettibilità, tre linee silenziate nell’espressione dei geni MLO hanno mostrato una maggiore resistenza ad oidio. L’analisi dell’espressione genica nelle linee resistenti e suscettibili ha dimostrato il ruolo chiave del gene MLO-7 nei processi responsabili della suscettibilità all’oidio, con un contributo additivo dei geni MLO-6 e MLO-11. Il livello di espressione di tredici geni di difesa della vite era inferiore nella linea resistente rispetto alla linea controllo, indicando che la ridotta infezione di E. necator nella linea resistente non era sufficiente per attivare la risposta della pianta. I tre geni MLO identificati in questo lavoro rappresentano quindi nuovi marcatori di resistenza della vite e possono essere utilizzati per la selezione di piante resistenti all’oidio mediante programmi di miglioramento genetico assistito. Il protocollo per la microdissezione laser ottimizzato in questo studio permette inoltre di aumentare la sensibilità di future analisi trascrizionali e di consentire l’identificazione di nuovi geni marcatori della risposta di difesa della vite all’infezione dei patogeni. Grapevine (Vitis vinifera) is one of the most economically important fruit crops worldwide, but many cultivars conventionally used for table grape and wine production are susceptible to two several diseases, such as downy mildew (caused by Plasmopara viticola) and powdery mildew (caused by Erysiphe necator). These pathogens are controlled by frequent applications of chemical fungicides to avoid significant losses in yield and berry quality. However, the ecological drawbacks of pesticides and the rapid appearance of resistant pathogen strains have sparked crescent interest in sustainable control alternatives. The development of resistant grapevine hybrids represents a promising option to limit the application of chemical pesticides in viticulture. Thus, a better understanding of the mechanisms responsible for the grapevine defense against downy and powdery mildew and the identification of key resistance genes will help breeding programs to develop resistant varieties. In addition to the resistance genes, the susceptibility genes are key regulators of defense processes in plants, such as the Mildew Locus O (MLO) genes that are known to be responsible for powdery mildew susceptibility in herbaceous plants. Gene expression profiling has been used extensively to investigate regulation processes of the grapevine interaction with mildews and to identify gene markers of the grapevine resistance. However, all studies to date have involved the use of whole leaves, while only a small fraction of host cells is in contact with the pathogen at the early infection stages. Therefore, highly localized transcriptional changes of infected cells may be masked by the large portion of non-infected cells when analyzing the whole leaf. The final goal of this PhD project was to develop innovative methods for disease control, such as resistant varieties and efficient resistance inducers, based on a better understanding of the key genes and cellular processes involved in the defense and susceptibility mechanisms of the grapevine against downy and powdery mildew. Specific aims were i) to characterize the grapevine response in the sites of downy mildew infection in order to identify site-specific transcriptional regulations in infected stomata, in surrounding areas and in distal part non-infected by the pathogen, and ii) to silence four grapevine MLO genes (MLO-6, MLO-7, MLO-11 and MLO-13) through RNA interference in order to identify the key genes responsible for powdery mildew susceptibility. For the characterization of the site-specific transcriptional regulations against downy mildew, a laser microdissection protocol was optimized to collect stomata and surrounding cells from leaves of in vitro-grown grapevines at early stages of pathogen infection, and the expression levels of ten genes involved in the grapevine response to downy mildew were investigated by real time PCR. The expression levels of seven P. viticola-responsive genes were greater in microdissected cells than in whole leaves, highlighting the site-specific transcriptional regulation of the host response. The gene modulation was restricted to the stomata cells and to the surrounding areas of infected tissues, indicating that short-distance signals are implicated. The high sensitivity of the laser microdissection analysis showed significant modulations of three genes that were completely masked in the whole tissue analysis. For the characterization of susceptibility genes, three grapevine lines silenced in the expression of MLO genes showed an increased resistance against powdery mildew. Expression analyses of resistant and susceptible lines demonstrated the key role of the MLO-7 gene in the susceptibility of powdery mildew, with an additive contribution of the MLO-6 and MLO-11 genes. The expression level of thirteen defense-related genes was lower in resistant than in susceptible lines, highlighting an early MLO-dependent reduction of powdery mildew invasion. However, the accumulation of defense-related compounds was comparable in resistance and susceptible lines, suggesting that further analysis are required to better clarify the complex resistance mechanisms against powdery mildew. The protocol for the laser microdissection analysis optimized in this study could greatly increase the sensitivity of further transcriptomic studies to identify new marker genes of the grapevine defense activated at the sites of infection. Specifically, the three MLO genes identified in this project represent novel markers of grapevine resistance and they could be used for marker-assisted selection in breeding programs of powdery mildew-resistant grapevines. Dottorato di ricerca in Genetica e biologia cellulare

Le vinacce sono un prodotto di scarto dell'industria enologica ancora ricche in polifenoli al termine del processo di vinificazione. La necessità di aumentare la sostenibilità delle produzioni agricole ha suscitato un crescente interesse nella valorizzazione degli scarti di lavorazione dell'industria agroalimentare. In questo contesto le vinacce sono una matrice interessante per ottenere complessi con attività funzionali. Lo scopo del presente lavoro è stato quello di stabilire il metodi 'green' ottimale di estrazione dei polifenoli dalle vinacce e verificare le 'health promoting' proprietà degli estratti in vitro. Vinacce di uva rossa cv 'cannonau' sono state sottoposte a estrazioni con soluzioni di etanolo/acqua a rapporti differenti. Il contenuto in polifenoli totali è stato determinato con il metodi di Folin-Ciocalteu, mentre la capacità antiossidante con il saggio DPPHo, ABTSo+, FRAP e CUPRAC. Dopo, l'estratto è stato utilizzato come tale o incorporato in polimeri asciati a liposomi e utilizzato per i saggi in vitro con cellule Caco-2. Inoltre la stabilità dei complessi è stata valutata in liquidi gastrointestinali. L'estrazione con un rapporto 1:1 (v:v) è risultato il più efficiente in termini di contenuto in polifenoli totali (126 ±30 mg GAE/g) e di capacità antiossidante di 0.91 ± 0.17 mmol Trolox/g con il saggio DPPHo, 2.22 ± 0.16 mmol Trolox/g per il saggio ABTSo+, 2.18 ± 0.11 mmol Fe2+/g per il saggio FRAP e 5.11 ± 0.38 mmol Fe2+/g, con il saggio CUPRAC. Le prove in vitro hanno evidenziato che l'estratto non presenta tossicità per le cellule Caco-2 e induce un aumento della proliferazione con una aumentata resistenza agli stress ossidativi. L'inclusione dell'estratto (50 mg/mL) in polimeri asciati a liposomi ha prodotto un incremento della proliferazione del 165%. I complessi hanno mostrato una buona resistenza ai succhi gastrici. I risultati evidenziano che il sistema di estrazione 'green' utilizzato è efficiente e che si può recuperare un elevato quantitativo di polifenoli bioattivi dalle vinacce dell'uva 'Cannonau'. Inoltre, l'estratto è stato caricato con successo nei polimeri associati a liposomi che sono stabili nei succi gastrici. Infine, il complesso si è dimostrato efficace nel proteggere le cellule Caco-2 da stress ossidativi e ha aumentato significativamente la proliferazione cellulare.

Aim of work: to explore the flavonols spatial variability in the Vermentino cv grapes using a fluorescence optical sensor. Method: optical measurements were performed manually in pre-harvest for two consecutive years (2014 - 2015) using a grid of 15m x 15m, measuring 1 ha vineyard in Tuscany. The geo-referenced measurements of clusters have been reported in colorimetric maps of the flavonols index (FLAV). Given the high reactivity of these compounds to the light radiation, the FLAV index was regarded as an indicator of bunches exposure level. Results: the FLAV gross variation was high (spread about 200%, variation coefficient >=40%) and the maps showed a marked spatial structure following a similar variation pattern in the two years. Two areas with higher and lower bunches exposure were therefore identified with the data segmentation using k-means clustering. Accordingly, the chemical analysis of samplings from the two areas showed that the more exposed bunches had a higher maturity level than those less exposed. These results suggest a zonal management of the vineyard that can be carried out with great accuracy thanks to the high representativeness of optical measurements.

During the last twenty-years, the increasing demand of Prosecco in the international commerce has required more control in order to avoid falsification and incorrect use of denomination labels. The geographical indication is based on the relationship between the characteristic of the wine and the concept of Terroir. The Terroir, indeed, describes a particular grape variety with specific organoleptic characteristics of the wine, linked to a precise climate area, a geologic setting and a particular wine district or wine region. Considering that, the main purpose of this study is to determine the correspondence among geo-lithological features of the area, geochemistry of vineyard soil and chemical composition of grape (juice and solid residue). This research led on to identify the characteristic territorial markers of Glera cultivar. The analysed vineyards belong to ten distinct wineries, which are located in Veneto-Friuli Region alluvial plain and included in DOC (Controlled Designation of Origin) area of Prosecco wine. The detection of major and trace elements contents in soil was carried out by means of XRF (X-Ray Fluorescence spectroscopy), whereas the grape samples were analysed by using ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry). Moreover, the heavy metal content in soil, grape and in wine was determined to evaluate a possible human activity, such as the use of fertilizer and pesticide. For each vineyard, in addition, the assimilation coefficient was calculated in order to assess the uptake of minerals in the grape (juice and solid residue) and in the wine, as fingerprints of their own specific content in soil. Through geochemical analysis and statistical approaches (LDA, PCA), the vineyard soils were discriminated according to the geo-lithological characteristic of the area and the trace elements were individuated in grape. Finally, the results of this research are useful to identified the correct relationship between the winery district and the Glera cultivar, demonstrating as some trace and ultra-trace elements could be considered as possible marker for geographical origin.

"Flavescence dorée" (FD) is a quarantine disease of Vitis vinifera, associated with phytoplasmas, phloem-limited pathogens in the class Mollicutes. The study of thehost/pathogen interaction is a main topic to which recent research has been directed, in order to clarify the mechanisms of phytoplasma infection, the defense response of the plant, and the biological bases of recovery, an interesting phenomenon of symptom remission that can occur spontaneously in infected plants. Recent proteomic studies conducted on infected grapevines revealed specific protein profile alterations induced by the phytoplasma presence, and bioinformatic analyses identified the most affected metabolic pathways. Among these, the flavonoid pathway has been shown to be specifically modified. The aim of this work was to deeper investigate the changes induced by infection and recovery from FD in this specific pathway, integrating biochemical analysis with gene expression data. Two Italian cultivars, Nebbiolo and Barbera, were selected due to their different sensitivity to phytoplasma infection and recovery occurrence. Samples from leaves of healthy, infected and recovered plants of the two cultivars, were collected at four time-points during the vegetative season. Total flavonoids, anthocyanins and proanthocyanidins were analyzed by spectrophotometry, while flavonol profiles were determined by HPLC. The expression levels of several genes involved in the flavonoid biosynthetic pathway were monitored by quantitative RT-PCR, including upstream genes (CHS), structural genes (F3H, LDOX, UFGT, FLS, LAR, ANR) and transcription factor genes (Myb1A e Myb1F). Variation in mRNA level of the target genes was evaluated and correlated to the plant phonological stage and to the phytosanitary status.

Negli ultimi anni una maggiore sensibilità verso le problematiche ambientali e una crescente attenzione del consumatore nei confronti degli aspetti nutrizionali e salutistici delle produzioni vitivinicole, hanno stimolato il mondo scientifico ad approfondire lo studio delle relazioni tra la vite e i suoi patogeni per cercare di sviluppare strategie operative in grado di tutelare maggiormente l’ambiente agrario e migliorare la qualità dei prodotti. Sulla base di osservazioni in campo si evidenzia che, pur non essendo Vitis vinifera sativa resistente ai più diffusi patogeni fungini, sono stati rilevati diversi livelli di tolleranza tra varietà e biotipi coltivati. L'obiettivo di questa tesi è stato quello di caratterizzare e studiare la tolleranza di cinque vitigni coltivati nel territorio del Centro Italia nei confronti di due tra le principali malattie parassitarie della vite: la peronospora, Plasmopara viticola, e l’oidio, Erysiphe necator. Sono state effettuate sia osservazioni in pieno campo che prove in laboratorio su foglia staccata e su dischi fogliari. Inoltre sono state anche osservate alcune caratteristiche anatomiche dei tessuti fogliari allo scopo di verificare eventuali rapporti con i diversi gradi si tolleranza evidenziati. Sono state studiate le fasi di sviluppo dei patogeni all'interno dei tessuti nel caso della peronospora, e sulla superficie fogliare nel caso dell’oidio. Sono state analizzate le risposte biochimiche messe in atto dalla pianta a seguito dell’infezione di P. viticola quantificando con la HPLC le fitoalessine di natura stilbenica. Le prove di tolleranza a P. viticola hanno messo in evidenza differenze significative nella severità dei sintomi tra i vitigni. In particolare livelli apprezzabili di tolleranza sono stati evidenziati per le varietà Trebbiano giallo e Romanesco, mentre le due varietà a bacca nera Aleatico e Canaiolo nero si sono dimostrate molto suscettibili alla malattia. Il confronto tra i risultati ottenuti con le diverse modalità di infezione utilizzate ha permesso di evidenziare il ruolo importante svolto dalla tecnica di inoculazione sull’efficacia dell’infezione, soprattutto in presenza di tessuti molto tomentosi. Nelle prove eseguite, gli inoculi meno concentrati si sono dimostrati meno discriminanti per la valutazione della tolleranza dei singoli vitigni. Le osservazioni condotte con microscopia a fluorescenza a 24 e 48 hpi, hanno confermato la minore suscettibilità di Trebbiano giallo a P. viticola, mentre l’elevata diffusione del patogeno a 72 hpi è giustificata dai bassi livelli di viniferine rilevati in questa varietà. Anche lo studio della tolleranza ad oidio ha evidenziato differenze significative tra i vitigni in prova. Le varietà Trebbiano giallo e Romanesco, sia nelle osservazioni di campo che nelle infezioni condotte in ambiente controllato su dischi fogliari, hanno evidenziato una maggiore tolleranza ad oidio rispetto a tutti gli altri vitigni studiati. Trebbiano toscano, altra varietà a bacca bianca inserita nelle prove, ha evidenziato livelli di tolleranza sicuramente inferiori a Trebbiano giallo e Romanesco ma comunque superiori alle due varietà a bacca nera Aleatico e Canaiolo nero. All’interno di ogni singola varietà il livello di suscettibilità della vegetazione non è risultato sempre corrispondente a quello dei grappoli. Nel caso di Canaiolo nero, infatti, alla bassa severità rilevata sui grappoli corrisponde un elevato livello di suscettibilità della vegetazione. Le osservazioni per mezzo della microscopia a fluorescenza hanno messo in evidenza che il maggiore grado di tolleranza mostrato da Trebbiano giallo e Romanesco si manifesta nelle prime fasi infettive. The attention for environmental safety and the wide market requirement of wines able to express territory characteristics, increased the interest of researchers and viticulturist for local grape varieties. Vitis vinifera local germplasm can includes minor varieties which characteristics are often unknown with respect to genetic profile, viticultural and enological potential and level of resistance to biotic stresses, particularly respect the widespread fungal pathogens downy mildew (Plasmopara viticola) and powdery mildew (Erysiphe necator). The aim of this study was to characterize the susceptibility to downy and powdery mildew of five grape varieties belonging to the enological tradition of central Italy. Morphological features of leaf were analysed in the different varieties as possible natural defence mechanisms. Field observations and laboratory experiments on leaf disks and detached leaves were carried out to analyse the different susceptibility to the diseases. Epifluorescence microscopy was applied to study pathogens growth on leaf tissues and the content of stilbenes was assessed by HPLC in P. viticola inoculated leaves. Results showed significant differences among grape varieties with respect to susceptibility to P. viticola and E. necator. Trebbiano giallo and Romanesco varieties showed lower susceptibility to the pathogens compared to Aleatico and Canaiolo nero. Epifluorescence technique allowed us to determine differences among varieties with respect to the primary developmental stages of pathogen infections. Dottorato di ricerca in Ortoflorofrutticoltura