DiverGrape: FACCE JPI/ERA-NET SusCrop: Einfluss der genetischen Ressourcen der Weinrebe auf die Anpassung an Umweltbedingungen
Projektleitung
Jose Carlos Herrera
Forschungseinrichtung
Universität für Bodenkultur Wien
Projektnummer
101873Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Der Weinbau ist eines der wirtschaftlich wichtigsten Agrarsysteme in Europa. Die Weinrebe verfügt über eine große genetische Vielfalt auf der Ebene der Unterlage, der Sorte und der Klone. Aktuell wird diese Vielfalt in einem sehr geringen Umfang genutzt, und ihre potenzielle Rolle bei der Reaktion auf abiotischen Stress wurde noch nicht angemessen quantifiziert. Dies stellt die Winzer vor die offene Frage, welches die besten Mittel sind, um ihre Weinberge an spezifische Umweltbedingungen anzupassen (z. B. Hitzewellen, Trockenheit, Staunässe usw.). Es ist wichtig, die genetische Plastizität von Unterlagen, Sorten und Klonen (und deren Wechselwirkungen) zu verstehen, um das derzeitige Pflanzmaterial weiter anzupassen, zu verbessern und die genetische Vielfalt der in Europa verwendeten Rebsorten zu erhalten. Physiologische Merkmale müssen quantifiziert und Standards definiert werden, um den genetischen Einfluss auf diese Merkmale unter sich ändernden Umweltbedingungen zu verstehen.Vor diesem Hintergrund wurde das Projekt DiverGrape konzipiert, an dem Partner aus drei europäischen Ländern mit unterschiedlichen Umwelt- und Weinbaubedingungen beteiligt sind.Im Projekt werden standardisierte Ansätze im Bereich Ökophysiologie und Analytik entwickelt, um den quantifizierbaren genetischen Anteil an den Anpassungen an Umweltbedingungen zu untersuchen mit Bezug auf: i) die klonale Variabilität lokaler Rebsorten, ii) den Einfluss der Rebenunterlagen auf Rebsorten, und iii) das Zusammenwirken von Unterlage und Rebsorte. Das Projekt nutzt hierbei bestehende Rebenanlagen, um die Genotyp-Umwelt Interaktion zu untersuchen. Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Empfehlungen zu folgenden Themen: i) einen Leitfaden für Weinbauern zur Auswahl geeigneter Rebenunterlagen, die es ermöglichen die aktuellen Rebsorten an den Klimawandel anzupassen, ii) einen Überblick über den Einfluss der klonalen Vielfalt auf die Umwelstressanpassung des Edelreises und iii) eine Richtlinie über das Potential von genetischen Kombination von Unterlagen und Edelreis, sowie deren Wechselwirkungen, für eine bestimmte Region mit Bezug auf die Trauben- und Weinqualität. Die im Rahmen des Projekts DiverGrape erzielten Ergebnisse werden den Winzern das Wissen vermitteln, wie sie die vorhandene genetische Vielfalt der Rebsorten optimieren können, um ihre Weinberge an extremere Klimasituationen anzupassen.
Schlagwörter (deutsch)
Rebenunterlagen, Klone, Rebsorten, Wassernutzungskapazität, Stickstoffverwertung
Titel (englisch)
FACCE JPI/ERA-NET SusCrop: Understanding and quantifying the contribution of genetic components to the diversity of grapevine environmental response
Abstract (englisch)
Winegrape production is one of the most economically important agrosystems in Europe. Grapevine has a large breadth of genetic diversity at the rootstock, variety, and clone levels. Unfortunately, very little of this diversity is currently utilized and its potential role in abiotic stress response has not been properly quantified. This leaves growers with the open-question of which is the best tool(s) to adapt their vineyards to specific environmental challenges (e.g. heatwaves, drought, waterlogging, etc). At the scientific level, it is essential to understand the genetic plasticity of rootstocks, varieties and clones (and their interactions) to further adapt and improve the current planting material and to preserve the genetic diversity of grape varieties used across Europe. Standards for physiological traits need to be defined, and the influence of the diverse genetic backgrounds to the value and flexibility of these traits under different environmental conditions needs to be understood. With this in mind, project DiverGrape has been designed including partners from three European countries with varying environmental and vineyard conditions. The partnership will exchange pre-doctoral and postdoc researchers using a standardized methodological approach based on both eco-physiology and metabolomics tools to quantify the contribution to environmental response of: i) clonal variation within given local varieties, ii) rootstock material for a given variety and iii) the interaction between rootstock and scion. Taking advantage of existing vineyards with a variety of genetic material located in different European viticulture areas, the partnership will quantify how environment drives grapevine plasticity to specific climates. At the end of the project execution, we plan that 3 Practice Abstracts will be developed including: i) a farmer guide on how to select rootstocks genotypes for adapting the main grapevine cultivars to climate change, ii) the clonal diversity contributions to the scion responses to environmental stress and iii) options to modulate vine adaptation and grape and wine composition depending on the rootstockXscion interactions. Therefore, the results obtained through project DiverGrape will provide grape growers with the knowledge to optimize the existing grapevine genetic diversity in order to adapt their vineyards to more extreme climate situations.
Schlagwörter (englisch)
Rootstocks, clones, varieties, water use efficiency, nitrogen use efficiency
Projektziele
Das DiverGrape-Projekt hat zum Ziel, den Grad der Variabilität, den jede Komponente der Rebe (d.h. Sorte, Klon, Unterlage) in Bezug auf den Wasserverbrauch (sowie Stickstoffverwertung, Ertrag und Traubenzusammensetzung) bieten kann, systematisch zu quantifizieren und die Möglichkeiten der Anpassung auf der Ebene der genetischen Biodiversität an zukünftige Klimaszenarien zu verstehen. Standardisierte morphologische, physiologische und biochemische Methoden werden in bestehenden Versuchsweingärten (Spanien, Frankreich und Österreich, also mit unterschiedlichen Umwelt- und Weingartenbedingungen) mit einer Breiten genetischen Vielfalt an Genotypen angewendet, um zu verstehen wie die Umwelt die Plastizität einiger wichtiger Rebeneigenschaften moduliert.
Die Stärke des Projekts liegt in den großen Datensätzen, die über verschiedene Klimazonen hinweg gewonnen werden, und in dem Potenzial, verallgemeinerte Schlussfolgerungen unabhängig von lokalen Umgebungen zu ziehen. Auf lokaler (österreichischer) Ebene werden die Ergebnisse das aktuelle Wissen über die Anpassung von Rebsorten an abiotischen Stress unter lokalen Bedingungen erweitern, Informationen die direkt dem österreichischen Weinbau nutzen.
Praxisrelevanz
Klimatische Veränderungen machen eine Anpassung des Weinbaus nötig, aber zurzeit ist das Wissen über die Möglichkeit dieser Anpassung über die Selektion der genetischen Ressourcen von Rebsorten, Klonen und Rebenunterlagen begrenzt. Das Projekt DiverGrape hat zum Ziel dieses Wissen für die Weinwirtschaft bereit zu stellen durch das Verstehen wie groß der Einfluss der genetischen Komponenten einer Weinrebe auf eine Anpassung an unterschiedliche Umweltbedingungen sind. Hierbei fokussiert DiverGrape auf wichtige agronomische Eckpfeiler der Wasser- und Nährstoffaufnahme, des Fruchtwachstums und -ertrags sowie der Wassernutzungseffizienz auf Pflanzenebene. Die Ergebnisse können direkt in die Praxis übertragen werden, um aktuelle weinbauliche Management Strategien an den Klimawandel anzupassen. Darüber hinaus bilden sie essentielle Grundlagen für eine physiologischen Verständnis der Reaktion von Weinreben auf Stresssituationen und somit eine Basis für weitere Forschungsfragen. Um den direkten Wissenstransfer zu fördern, werden lokale Stakeholder zeitnah eingebunden.