Grapevine breeding: recent progress and experiences

Reinhard Töpfer and Rudolf Eibach JKI Institute for Grapevine Breeding Geilweilerhof
Siebeldingen, Germany
The development of a new wine grape cultivar is time consuming requiring about 25 to 30 years – almost the span of an employees working life. Plenty examples can be given such as ‘Phoenix’ crossed in 1964 and protected 1992 or ‘Regent’ which was crossed in 1967 and protected in 1994. It is hardly possible to speed up this time span as for quality evaluation at least 5 to 6 years are necessary for a decision in each breeding step (see Figure 1). However, in future, markers correlating with relevant traits may be used to speed up the selection to some extent.
New cultivars are difficult to introduce into the market. A prerequisite is the registration of a new cultivar for quality wine production. In the beginning the registration was a very complicated procedure which was initiated at a regional level. Therefore the registration of the first cultivars took some time: Phoenix 1994 and Regent 1996. In the meantime registration is an institutional process which occurs with the listing of a new grapevine cultivar in the German variety list. In Germany it is common to sell varietal wines. A tight connection has been established between the cultivar e.g. ‘Riesling’ and its wine Riesling. Different from wines from other countries for German consumers the varietal name of the German wine is very important. This phenomenon creates currently a tremendous burden for marked introduction of new cultivars. As a consequence for future market introduction of new cultivars new concepts need to be developed.
Figure 1. Workflow of grapevine breeding. The cross of two parents P1 and P2 results in an offspring which is grown and selected for mildew resistance in the greenhouse. Marker assisted selection (MAS) can be applied at this stage to select for seedlings that show combined resistances. Best performing plants will be planted into the vineyard grown for 6 to 8 years. In consecutive cycles the best lines are selected and propagated based on viticultural but mostly on wine quality evaluation results. [Click here to enlarge on pdf]

Breeding today
Today’s breeding strategies include already marker assisted selection (MAS) steps permitting for some traits a substantial improvement of the selection process. Good and largely reliable markers are available for a number of resistances against powdery mildew and downy mildew and other pathogens (see Figure 2and www.vivc.de >> database search >> data on breeding genetics). For many other traits markers are to be developed. Assuming that more traits can be addressed by MAS in a couple of years, the breeding cycle is assumed to be accelerated by up to 10 years. To fulfill this assumption it needs targeted approaches to identify tightly correlating markers. In this respect all quantitative traits remain challenging in particular the quality potential of a genotype. Wine quality is very difficult to evaluate since numerous parameters influence the quality of a wine: the cultivar, the vineyard management, the vintage, the soil, the enology. A more complex but less scientific summary of the term quality is summarized in the terroir concept. From a breeding point of view it is crucial that a given new cultivar shows a high potential for the production of excellent wines in grown in the appropriate conditions. This concept of selection for quality potential can define the breeding goal in a more appropriate way. It is thus to some extend feasible that marker assessed selection for quality potential can be worked out although it will be a long way. Thus, first steps have been done to develop markers being diagnostic for metabolites like muscat flavor compounds1or for off-flavors found in old hybrids like Catawba (Braun et al. unpublished). Single parameter of quality potential will be stepwise elucidated. An overall description of quality potential will remain a dream for a long time.
Figure 2. New cultivars from various resistance breeding programs in Germany that are listed in the variety list (2015). The time line indicates listing of cultivars in the variety list and identification of resistance loci. It becomes evident that current cultivars and identification of resistance loci were established in different decades. The used of MAS will be relevant for future cultivars.

A new cultivar with multiple resistances is expected to be released in a 2018. This genotype denominated ‘Calardis Blanc’ (deduced from a historic name of Geilweilerhof = Gailhardswilre = Calardiswilre) was crossed in 1993 and initiates a new generation of cultivars. These cultivars carry resistances against several grapevine diseases and will accumulate several resistance loci against a particular pest. For ‘Calardis Blanc’ (Figures 3, 3b) the spectrum of resistances is one locus against powdery mildew (Ren3), two loci against downy mildew (Rpv3-1 and Rpv3-2), black rot resistance, and high resilience against Botrytis given by its small berries, loose cluster architecture and tight berry skin. It shows upright growth and a late ripening similar to Riesling in Germany conditions. The wine is fruity and shows decent ‘Muscat a Petits Grains Blanc’ flavors. It passed the selection steps without MAS but later the occurrence of individual loci was tested. Stacking of resistances will be continued and will be the challenge for future cultivar releases that probably will have passed the MAS screening.
Figure 3. New cultivar form resistance breeding at JKI Geilweilerhof. The breeding strain Gf.1993-22-6 denominated as ‘Calardis blanc’ is expected to get variety protection in 2018. It is of upright growth, shows a loose cluster architecture and small berries with a tight berry skin thus being highly resilient against Botrytis. Resistances against powdery mildew (Ren3) and two loci against downy mildew result in medium to high resistance permitting up to 80 % of reduction of fungicides.

The scheme in Figure 2 is the basic workflow for variety selection. MAS has been integrated since 2005 at the very first step of the workflow for a part of the breeding material. Nowadays breeders can make use of several loci for resistance against powdery mildew being in elite genetic background like Run1, Ren1, Ren3, and Ren4 (resistance Uncinula/Erysiphe necator). For downy mildew the loci in elite genetic background are Rpv1, Rpv3-1, Rpv3-2, Rpv10, and Rpv12.
Figure 3b. Average values of 10 years of yield, sugar
and acid data at harvest for ‘Calardis Blanc’.
It is very important to first combine resistance and other relevant traits like quality, yield and others resulting in elite genotypes. As a consequence new resistances need to be introgressed into V. viniferabackground in a completely separate part of the breeding program by consecutive pseudo back crosses (pBC) of introgression lines. Such introgressions can be assisted during the first back crossing steps by markers (MABC = marker assisted back crosses). MABC up to pBC3 or pBC4 for back bone selection shortens the time to achieve > 97 % of V. vinifera genetic background. Micro vines or pixie vines (flowering from the first year on) or fast growth supporting greenhouse conditions to rapidly achieve flowering and fruit set result in shortening the introgression to a 5 to 10 year period instead of 30 years. The introgression aims at elimination of quality deficiencies conferred from the wild species and identifying lines being essentially free of off-flavors and simultaneously being adapted to the V. vinifera genepool in as many characteristics as possible. Once this has been achieved, lines can be transferred and used in the elite breeding program for variety development. The currently available 4 powdery mildew (PM) resistances and the 5 downy mildew (DM) resistances (encircled loci in Figure 2) in elite genetic backgrounds offer the possibility of creating 40 different combinations if 3 PM and 3 DM (3&3) resistance loci are combined. Such cultivars which are still to be developed permit a further reduction of fungicides in viticulture practice. However, to combat other pathogens which might come up if the plant protection regime is substantially decreased a minimal plant protection needs to be kept. This minimal plant protection will also help to facilitate safeguarding of stacked resistances to achieve highest durability as possible.
These considerations are a logic consequence of today’s management of active plant protection compounds. In chemical plant protection it is strongly recommended to rotate fungicides switching to another group of active compounds in integrated pest management. This concept aims at avoiding resistance formation against one group of active compounds. As chemical compounds can be changed very rapidly while stacked resistances are fixed in a new cultivar once achieved. Thus, it will become necessary to develop adapted concepts of integrated pest management. Otherwise resistances in plants will be overcome by pathogens very soon. Thus, following a precaution principle a minimal chemical plant protection will be required.

1. Emanuelli, F.; Sordo, M.; Lorenzi, S.; Battilana, J.; Grando, M. S.: Development of user-friendly functional molecular markers for VvDXS gene conferring muscat flavor in grapevine. Molecular Breeding 2014; 33: 235-41.


La enorme diversidad varietal de vid en España, en proceso de descubrimiento

Gregorio Muñoz Organero et al. *Instituto Madrileño de Investigación y Desarrollo Rural, Agrario y Alimentario (IMIDRA)
Finca El Encín, Alcalá de Henares
* Este artículo es fruto de la colaboración entre científicos de casi una trentena de centros de investigación, a partir de los trabajos realizados recientemente por más de 70 expertos en viticultura y enología de todo el territorio bajo un mismo proyecto financiado por el INIA (RF2012-27-C5-00), en colaboración con la Oficina Española de Variedades Vegetales y el Centro de Recursos Fitogenéticos. La coautoría es:
Gregorio Muñoz Organero, G.1; De Andrés M.T.1; Vargas, A.1; Aller, M.1; Serrano, M.J.2; Cretazzo, E.2; Pérez, J.A.2; Puertas, M.B.2; Gogorcena, Y.3; Giménez, R.3; Andreu, L.J.4; Bruna, P.4; Usón, J.J.4; Loureiro, M.D.5; Bota, J.6; Medina, C.E.7; González, F.J.8; Gutiérrez, M.R.9; Martínez, J.10; Chacón, J.L.10; Mena, A.10; Fernández González, M.11; Rubio, J.A.12; Arranz, C.12; Yuste; J.12; Domingo, C.13; Puig, S.13; Puig, A.14; González, J.B.15; Diaz, E.16; Ribas, A.16; Rego, F.16; Martínez, M.C.17; Santiago, J.L.17; Ruiz García, L.18; Martínez Cutillas, A.18; Fuentes Denia, A.18; Cibriain, J.F.19; Sagüés, A.19; Suberviola, J.19; Royo, J.B.20; Santesteban, L.G.20; Urrestarazu, J.20; Lauzirika, M.21; Fernández González, M.22; Aragonés, A.22; Ibáñez, J.23; Baroja, E.23; Pérez-Sotés, J.L.23; Martínez-Zapater, J.M.23; Salazar, D.24; López, I.24; Velázquez, B.24; Chirivella, C.26; García, J.25; Jiménez, C.26; Martínez, R. 27; De la Rosa, L.27; Bravo, M.28 ; Cabello, F.1
1Instituto Madrileño de Investigación y Desarrollo Rural, Agrario y Alimentario (IMIDRA). Finca El Encín, Alcalá de Henares. 2Instituto de Investigación y Formación Agraria y Pesquera de Andalucía (IFAPA).3Estación Experimental de Aula Dei (EEAD-CSIC). 4Centro de Transferencia Agroalimentaria (Aragón).5Servicio Regional de Investigación y Desarrollo Agroalimentario (SERIDA). 6Universidad de las Islas Baleares (UIB). 7Centro de Conservación de la Biodiversidad Agrícola de Tenerife (CCBAT). 8Instituto Canario de Investigaciones Agrarias (ICIA). 9Centro de Investigación y Formación Agrarias (CIFA). 10Instituto de la Vid y el Vino de Castilla-La Mancha (IVICAM). 11Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM). 12Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (ITACyL). 13Institut Català de la Vinya i el Vi (INCAVI). 14Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA). 15Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura (CICYTEX). 16Estación de Viticultura y Enología de Galicia (EVEGA). 17Misión Biológica de Galicia (MBG-CSIC). 18Instituto Murciano de Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario (IMIDA). 19Estación de Viticultura y Enología de Navarra (EVENA). 20Universidad Pública de Navarra (UPNA). 21Bizkaiko Foru Aldundia / Diputación Foral de Bizkaia (BFA/DFB). 22Instituto Vasco de Investigación y Desarrollo Agrario (NEIKER). 23Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV). 24Universidad Politécnica de Valencia (UPV). 25Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA). 26Generalitat Valenciana. 27Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA). 28Consejo Regulador DO Vinos de Madrid.

Las variedades de vid son una parte esencial del patrimonio vitivinícola mundial y constituyen una pieza fundamental para mejorar y enriquecer la cultura y la economía. Esto es aún más evidente en países como España donde la tradición, el clima y la superficie de cultivo hacen de la viticultura un factor clave para el desarrollo económico de muchas zonas rurales. Actualmente, una de las grandes preocupaciones a escala mundial en el ámbito vitivinícola, es la fuerte disminución del número de variedades de vid cultivadas y la desaparición de otras muy antiguas, que en muchos casos aparecían citadas en la bibliografía como productoras de vinos de gran calidad. En la última década, las variedades minoritarias de vid han ido ganando interés en toda Europa. Aunque en España esa andadura ha sido notable, un importante asunto quedaba pendiente: el conocimiento detallado del patrimonio vitícola varietal.

Un patrimonio varietal que merece ser rescatado
La viticultura ha sido un cultivo de gran importancia en España desde la antigüedad, y está extendida por todas las comunidades autónomas. Después del olivo y los cereales es el tercer cultivo nacional en superficie y producción. Sin embargo, la pérdida de diversidad genética ha ido aumentando desde finales del siglo XIX cuando llegaron de América enfermedades como el oídio, la filoxera y el mildiu, acentuándose en la segunda mitad del siglo XX con las políticas de arranque y el fomento del cultivo de variedades preferentes en las denominaciones de origen (DO).1
Ya a finales del siglo XIX, como medida de precaución  ante los efectos devastadores de la filoxera que ocasionó enormes pérdidas de material vegetal, se crearon en los distintos países europeos colecciones de variedades de vid, que prospectaron y recolectaron material en todas sus zonas vitivinícolas. En España, la primera colección importante se atribuye a Nicolás García de los Salmones que conservó 843 viníferas españolas en Villava (Navarra), recolectadas entre 1896 y 1914. Hoy todas aquellas variedades y otras que se han ido sumando se conservan en la colección de El Encín (Alcalá de Henares) perteneciente al IMIDRA, resultando un total de más de 3000 accesiones, que corresponden con 1860 genotipos distintos: 857 viníferas, 456 silvestres y 547 portainjertos. Es posible que en aquellas primeras prospecciones no se recolectara todo el material autóctono existente dada la limitación de medios humanos, económicos y técnicos.
«El Registro de Variedades Comerciales de Vid de España recoge actualmente
235 variedades distintas.»
El Registro de Variedades Comerciales de Vid de España recoge actualmente 235 variedades distintas, muchas de ellas extranjeras, de las que se solo se cultivan 155 variedades; nuestro país ocupa la sexta posición en Europa por detrás de Italia (400), Portugal (308), Croacia, Grecia y Francia, países que presentan una mayor diversidad varietal en cultivo. En España, con 10 variedades tenemos el 78 % de la superficie de viñedo, y entre esas variedades hay dos extranjeras: cabernet sauvignon y syrah. La identificación de genotipos nuevos podría aumentar el número de variedades autóctonas al nivel de otros países europeos.

Como valiosas antigüedades, han salido de la tierra gracias a las actuales tecnologías y al trabajo coordinado de investigadores de toda España
Los trabajos realizados recientemente por más de 70 expertos en viticultura y enología de todo el territorio bajo un mismo proyecto financiado por el INIA (RF2012-27-C5-00), en colaboración con la Oficina Española de Variedades Vegetales y el Centro de Recursos Fitogenéticos, han permitido la identificación de variedades de vid antiguas y muchas desconocidas para nosotros.
Las prospecciones se han realizado en zonas donde el cultivo de la vid escasea, en comarcas donde desde hace decenas de años no se cultiva la vid de forma habitual o se encuentra en un estado relíctico. La recolección de material en las parcelas antiguas que aún existen en estas comarcas es una actividad de interés prioritario, ya que pueden contener genotipos sin identificar y sin conservar en colección.
De las comarcas no suficientemente exploradas hasta hace poco tiempo, hay que destacar los valles fluviales del occidente y centro asturiano, valle del Navia, comarca de la Baixa Limia y norte de Lugo en Galicia, la zona de Liébana en Cantabria, el Pirineo y prepirineo de Navarra y Huesca,  el bajo Aragón en Teruel, zonas de Lleida y Girona, los Arribes del Duero y la Sierra de Francia, la zona de San Martín de Valdeiglesias en Madrid, las serranías de Cáceres, la comarca de la Vera, el Altiplano de Granada, extensas zonas de la Manchuela y de la Alcarria, así como algunos rincones de Murcia, Valencia, de las Islas Baleares y Canarias (fig. 1).
Figura 1. Algunas zonas relícticas donde se han encontrado nuevas variedades minoritarias: Arribes del Duero (arriba, izda.), Sierra de Francia (arriba, dcha.), valles de Asturias (abajo, izda.) y Ribeira Sacra (abajo, dcha.).

Las actuales técnicas moleculares, utilizadas de la mano de la tradicional ampelografía, han permitido identificar y recuperar variedades citadas en la bibliografía antigua, muchas de ellas consideradas minoritarias y que se han encontrado simultáneamente en parcelas de regiones a veces distantes. Se trata de un material de cultivo ancestral, aunque en muchas ocasiones no se dispone de un nombre conocido.
En total en el material analizado en este estudio se han identificado:
  • 95 nuevas variedades minoritarias autóctonas de las que existe poca información,
  • 94 variedades comerciales españolas,
  • 77 variedades extranjeras que algún día llegaron a España y se cultivaron en algunas regiones,
  • 48 variedades minoritarias de las que existen referencias en la literatura pero que se ignoraba su actual supervivencia en los viñedos españoles,
  • 34 variedades tradicionales de uva de mesa posiblemente traídas por los diversos pueblos que colonizaron la península Ibérica,
  • 48 híbridos productores y portainjertos, y finalmente
  • 220 genotipos desconocidos algunos de ellos procedentes de germinaciones aisladas de semillas.
Las primeras pueden considerarse auténticas antigüedades por encontrarse en distintas regiones geográficas, vestigios de las variedades cultivadas en otros tiempos. La recuperación de este inestimable patrimonio podría posibilitar en un futuro próximo poner en el mercado una diversidad de productos que contribuyan a una mejora del valor añadido para los productores y de la calidad para los consumidores.
De entre las variedades minoritarias de las que ya existía información previa a este trabajo, se han encontrado muchas que todavía se cultivan de manera vestigial en parcelas de diferentes regiones. Estas variedades se conocen gracias a la conservación en las colecciones de variedades de vid y a las referencias históricas.
Estos resultados son importantes porque nos muestran una distribución temporal de lo que se cultivaba en las distintas zonas, en décadas pasadas. La presencia de las variedades como castellana blanca (encontrada en 28 parcelas de Aragón, Navarra, Castilla y León y Madrid) o hebén (encontrada en seis localizaciones de Cataluña, Navarra y Madrid), explica ahora, en parte, su implicación en el origen de muchas de las variedades de nuestro país.2-5 Al igual que la variedad benedicto, de origen aragonés e implicada en el origen de la variedad tempranillo,2 encontrada en cuatro parcelas de Aragón y Madrid. En las regiones del sur, sin embargo aunque también han aparecido variedades minoritarias conocidas, se distribuyen en un número menor de parcelas en comparación con otras comunidades autónomas. Dos ejemplos son las variedades perruno extremeño (Extremadura) y albillo del pozo (Castilla-La Mancha).
Pero los resultados más sorprendentes son las 95 nuevas variedades minoritarias encontradas (fig. 2). De ellas, 71 se prospectaron con un nombre determinado, pero el resto necesitarán de un estudio etnobotánico y bibliográfico adicional para poder llegar a la asignación de un nombre de variedad concreto, con el fin de encontrar sus verdaderas denominaciones históricas.
Figura 2. Distribución de nuevas variedades minoritarias encontradas por comunidades autónomas (incluyendo las que se repiten en varias).

De todas estas nuevas variedades minoritarias, 41 se han encontrado al menos en dos comunidades autónomas, y de las que se han encontrado en una sola comunidad autónoma, se han prospectado muestras en distintas localizaciones. Un ejemplo es la variedad jarrosuelto (fig. 3) de la que se han encontrado plantas cultivadas en Castilla-La Mancha, Madrid, Andalucía, Aragón y Galicia. El estudio de las nuevas variedades minoritarias, en cuanto a su aptitud vitivinícola, determinará su posible inclusión en la lista de variedades comerciales y su puesta en cultivo. Ya se han comenzado los estudios de algunas de ellas en varios centros de investigación vitivinícola regionales.
Figura 3. Variedad jarrosuelto, una de las variedades minoritarias nuevas encontradas.

Por último, también cabe mencionar la presencia de variedades de uso comercial cultivadas en regiones donde actualmente su cultivo es minoritario pero que en tiempos pasados pudo ser más importante. Entre estas variedades están garnacha tinta, tempranillo, beba, moscatel de alejandría, bobal y airén, por citar algunos ejemplos de uva de vinificación, y rosetti, ahmeur bou ahmeur, y uva de olaz como ejemplos de uva de mesa, o híbridos productores directos como Isabelle o De José Blanco, todos ellos testigos de lo que se cultivó en el pasado en las distintas regiones vitivinícolas españolas. La información que aporta este material es de indudable valor para comprender el origen del patrimonio vitícola en España.

Un reto lanzado también a escala europea: el inventario de fincas con variedades minoritarias de vid en Europa
Los esfuerzos para salvaguardar las variedades de vid “olvidadas” se han extendido también a muchos países de Europa, con lo que ha aumentado la sensibilización de la población. Simultáneamente, el sector de vino europeo está cada vez más interesado en las variedades de vid minoritarias y olvidadas. También se busca en este material una fuente de diversidad biológica que permita la lucha contra el cambio climático o las enfermedades. Como consecuencia de ello, cada vez más y más viticultores se encargan de mantener en cultivo variedades raras. A diferencia de la conservación de estas variedades en colecciones, su cultivo a mayor escala en plantaciones comerciales presenta un mayor potencial de diversidad clonal.
«El sector de vino europeo está cada vez más interesado en las variedades de vid minoritarias y olvidadas.».
En el marco del nuevo proyecto Grape On-Farm financiado por el Programa Cooperativo Europeo para los Recursos Genéticos Vegetales (ECPGR) se pretende establecer un catálogo de variedades minoritarias en cultivo en la Base de Datos Europea de Vid (European Vitis Database).6
El catálogo ofrecerá contactos de viticultores, listados de variedades (nuevas/minoritarias), criterios para elegir la variedad y detalles de las explotaciones (cuando estén disponibles). Esta información permitirá intercambiar experiencias, facilitar el acceso a estas variedades para su propagación y permitir una mejor información a los consumidores de vino y a los comerciantes sobre dónde encontrar estos productos y variedades.
El catálogo incluirá:
  • variedades incluidas en las listas de variedades comerciales nacionales pero cultivadas a pequeña escala, y
  • variedades minoritarias no incluidas entre las variedades comerciales, bien sea cultivadas a pequeña escala o bien sea conservadas como plantas aisladas dentro de una parcela dedicada a otras variedades.
Los viticultores que cultiven variedades minoritarias están invitados a unirse a esta red, que previsiblemente estará activa a finales de 2017.

Agradecemos al Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA) y a los fondos FEDER la financiación de este trabajo a través del proyecto RF2012-00027-C5-00.

1. Cabello, F.; Ortiz, J.M.; Muñoz Organero, G.; Rodríguez Torres, I.; Benito, A.; Rubio, C.; García Muñoz, S.; Sáiz, R.: Variedades de vid en España. Madrid: Editorial Agrícola, 2011. 
2. Ibáñez, J.; Muñoz Organero, G.; Zinelabidine, N.H.; De Andrés, M.T.; Cabello, F.; Martínez Zapater, J.M.: Genetic origin of the gravine cultivar Tempranillo. Am J Enol Vitic 2012; 63 (4): 549-53.
3. Lacombe, T.; Boursiquot, J.M.; Laucou, V.; Di Vecchi Staraz, M.; Péros, J.P.; This, P.: Large-scale parentage analysis in an extended set of grapevine cultivars (Vitis vinifera L.). Theor Appl Genet 2013; 126 (2): 401-14.
4. Mena, A.; Martinez, J.; Fernández González, M.: Recovery, identification and relationships by microsatellite analysis of ancient grapevine cultivars from Castilla-La Mancha: the largest wine growing region in the world. Genet Resour Crop Evol 2014; 61 (3): 625-37.
5. Zinelabidine, L.H.; Cunha, J.; Eiras-Dias, J.E.; Cabello, F.; Martínez Zapater, J.M.; Ibáñez, J.: Pedigree analysis of the Spanish grapevine cultivar “Heben”. Vitis 2015; 54 (Spec. Iss.): 81-6.
6. Maul, E.; Sudharma, K.N.; Kecke, S.; Marx, G.; Müller, C.; Audeguin, L.; Boselli, M.; Boursiquot, J.M.; Bucchetti, B.; Cabello, F.; Carraro, R.; Crespan, M.; De Andrés, M.T.; Eiras Dias, J.; Ekhvaia, J.; Gaforio, L.; Gardiman, M.; Grando, S.; Gyropoulos, D.; Jandurova, O.; Kiss, E.; Kontic, J.; Kozma, P.; Lacombe, T.; Laucou, V.; Legrand, D.; Maghradze, D.; Marinoni, D.; Maletic, E.; Moreira, F.; Muñoz-Organero, G.; Nakhutsrishvili, G.; Pejic, I.; Peterlunger, E.; Pitsoli, D.; Pospisilova, D.; Preiner, D.; Raimondi, S.; Regner, F.; Savin, G.; Savvides, S.; Schneider, A.; Sereno, C.; Simon, S.; Staraz, M.; Zulini, L.; Bacilieri, R.; This, P.: The European Vitis Database (www.eu-vitis.de) – a technical innovation through an online uploading and interactive modification system. Vitis 2012; 51 (2): 79-85.



Aunque la adición de glutatión puro (GSH) no está permitida en las regulaciones actuales, la concentración de este compuesto se puede incrementar en el vino mediante la adición de preparados de levadura seca inactivada en glutatión (DYP). Se ha observado que estos preparados poseen propiedades antioxidantes y por tanto pueden influir en el aroma del vino y en sus características sensoriales. El objetivo principal de este estudio fue investigar el efecto de las adiciones de DYP y GSH en la composición sensorial y química del vino Sauvignon blanc. Se realizaron cuatro adiciones al mosto y se compararon con un tratamiento de control: 5,5 mg / L de GSH; 0,4 g / L de DYP; 80 mg / L de GSH; 0,4 g / L de DYP más 80 mg / L de GSH. Pasados tres meses del embotellado, se investigó las composiciones en volátiles y sensorial. La adición de preparados de DYP al mosto aumentó la concentración de ciertos compuestos volátiles del vino, que incrementaron los aromas de frutas tropicales maduras, lo que no siempre se observó con las adiciones de GSH. Así, pues, la adición de DYP influyó en las concentraciones de algunos compuestos volátiles, que modificaron el aroma del vino blanco. La liberación de compuestos distintos al GSH por los preparados de levadura se propone como la razón de estos cambios. Los resultados observados en este estudio pueden ayudar a los enólogos a optimizar el perfil aromático de los vinos Sauvignon blanc. 

M. Gabrielli, J.L. Aleixandre-Tudo, P.A. Kilmartin, N. Sieczkowski, W.J. du Toit: “Additions of Glutathione or Specific Glutathione-rich Dry Inactivated Yeast Preparation (DYP) to Sauvignon blanc Must: Effect on Wine Chemical and Sensory Composition”, S. Afr. J. Enol. Vitic. ;2017; Vol. 38, No. 1.



Fermentación alcohólica
El metabolismo respiratorio de especies de levadura alternativas a Saccharomyces cerevisiae ha sido explorado en los últimos años como una herramienta para reducir el contenido de etanol en el vino de uva. Este aumento es uno de los efectos a los que se enfrenta la industria enológica a causa del cambio climático. La eficacia de esta estrategia ha sido previamente probada para cultivos mixtos de cepas no-Saccharomyces y S. cerevisiae. En este trabajo, firmado en el CSIC y la Universidad de La Rioja, se realiza un análisis transcriptómico de la levadura Kluyveromyces lactis, con un efecto Crabtree negativo. Recordemos que este efecto, denominado en honor a su descubridor, el bioquímico inglés Herbert Grace Crabtree, describe el fenómeno a través del cual la levadura Saccharomyces cerevisiaeproduce alcohol (etanol) en condiciones aerobias y con una gran concentración de glucosa externa en lugar de producir biomasa mediante el ciclo de Krebs, proceso que ocurre mayoritariamente en todas las levaduras. Los autores crecen la levadura en condiciones estrechamente controladas con el fin de comprender mejor la fisiología de levaduras no-Saccharomyces durante la fermentación de mosto de uva en condiciones aeróbicas. Observan que los cambios transcripcionales en K. lactis se deben sobre todo a la limitación de oxígeno, la necesidad de hierro y al estrés oxidativo. Éste aparece como consecuencia de las condiciones hipóxicas logradas por K. lactis una vez que el suministro de oxígeno ya no es suficiente para mantener plenamente el metabolismo respiratorio. Esta especie produce frente a la baja disponibilidad de oxígeno e hierro al reprimir vías de consumo de hierro y activar los mecanismos de transporte de hierro. Sus características difieren de las de Saccharomyces y la hacen apta para la adaptación a estas condiciones limitantes. 

Tronchoni, J.; Rodrigues, A.J.; Curiel, J.A., Morales, P. y Gonzalez, R.: “Hypoxia and iron requirements are the main drivers in transcriptional adaptation of Kluyveromyces lactis during wine aerobic fermentation”, International Journal of Food Microbiology ;2017; 246: 40-49. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2017.01.014.



Técnicas vitícolas 

Artículo que ahonda en la relación entre los métodos de producción de vinos espumosos y la composición química (proteínas, polisacáridos, aminoácidos, etc.), las propiedades espumantes y la calidad. Las muestras utilizadas por estos autores vinculados a diversas instituciones australianas procedían de 50 vinos blancos espumosos australianos obtenidos por medio de los cuatro principales métodos de elaboración: método tradicional, trasvasado, Charmat y carbonatación. Los vinos del método tradicional fueron típicamente clasificados como los más altos en calidad y de mayor contenido en alcohol y proteínas, pero más bajos en azúcares residuales y fenoles totales que otros vinos espumosos. También mostraban mayor volumen de espuma y estabilidad, lo que podría atribuirse a mayores concentraciones de proteínas. Los vinos elaborados por este método y por trasvasado contenían mayores proporciones de manoproteínas derivadas de la levadura, mientras que el Charmat y la carbonatación producían vinos más altos en ramnogalacturonanos derivados de las uvas. Los autores hallan que las concentraciones totales de polisacáridos no eran significativamente diferentes entre los distintos estilos de vino espumoso. En cambio, los aminoácidos libres eran más abundantes en vinos carbonatados, probablemente como consecuencia de la producción solo por fermentación primaria y por la probable inclusión de variedades de uva no tradicionales. Estos y otros datos proporcionan a la industria una mejor comprensión de los factores de composición que impulsan el estilo y la calidad del vino blanco espumoso. 

Culbert, J.A.; McRae, J.M.; Condé, B.C.; Schmidtke, L.M.; Nicholson, E.L.; Smith, P.A.; Howell, K.S.; Boss, P.K. y Wilkinson, K.L.: “Influence of Production Method on the Chemical Composition, Foaming Properties, and Quality of Australian Carbonated and Sparkling White Wines”, Journal of Agricultural and Food Chemistry ;2017; 65 (7): 1378-1386.