La Jornada se organiza en el marco de las actividades de RedVitis, Red de Excelencia para la Investigación en Viticultura, financiada por el MINECO.

A lo largo de la jornada se abordaron cuestiones como el genoma de referencia de la vid; la variación en la secuencia genómica; la transcriptómica, principio y aplicaciones; el análisis genético y cuantitativo; fenómica y asociación genética; metabolómica; y la biología de sistemas.

RedVitis: ¿Qué pueden aportar las ómicas en Viticultura?

Jérôme Grimplet

El genoma de referencia de la vid se llama PN40024. Se trata de una línea homozigótica derivada de Pinot Noir que fue secuenciada en 2007. La secuenciación permite estudiar dónde se encuentran los genes, su estructura y su función para así poder aplicar mejoras agronómicas.

Un genoma de referencia es un conjunto de datos que tiene como objetivo modelar y representar la secuencia de ADN del genoma de una especie.&nbsp;En estudios genómicos, es crucial considerar la versión del genoma de referencia ya que ésta delimita, por ejemplo, si se está hablando de la misma posición en el genoma. Existen genomas de referencia de una gran variedad de especies, lo cual permite estudiar la organización de los genes, cómo se regula su expresión y su función. El genoma de referencia de la vid se llama PN40024. Se trata de una línea homocigótica derivada de Pinot Noir que fue secuenciada en 2007. La secuenciación permite estudiar dónde se encuentran los genes, su estructura y su función. Por ejemplo, se observo que el factor de transcripción MybA1 no es funcional en variedades de uva blanca y esto ha permitido deducir que este factor está involucrado en el color. Jérôme Grimplet, investigador del ICVV expuso la siguiente ponencia esta jornada enmarcada en las Actividades de la Red de Excelencia para la Investigación en Viticultura (RedVitis)

El genoma de referencia de la vid

Pablo Carbonell

¿Qué puede aportar la transcriptómica en viticultura? El objetivo general es comprender cómo se produce la variación en el fenotipo, por ejemplo, variaciones en el vigor de la planta, susceptibilidad a enfermedades, caracteres de producción o propiedades organolépticas de la uva.

El transcriptoma es el conjunto de transcritos de ARN presentes en un tejido, célula u órgano, ante un situación concreta ambiental y de desarrollo. Anteriormente a la transcripómica, lo que se hacía era analizar gen a gen si podían participar en un proceso biológico o no. Pero los genomas son complejos, por ejemplo en el de la vid hay unos 30.000 genes. Por este motivo el análisis gen a gen para saber si estos participan en funciones biológicas puede ser muy tedioso. La transcriptómica permite detectar cambios en niveles de expresión en situaciones fisiológicas concretas, agilizando el proceso. ¿Qué puede aportar la transcriptómica en viticultura? El objetivo general es comprender cómo se produce la variación en el fenotipo, por ejemplo, variaciones en el vigor de la planta, susceptibilidad a enfermedades, caracteres de producción o propiedades organolépticas de la uva. Varios ejemplos de estudios realizados serían trabajos sobre cómo se regula la maduración de la uva, cómo afecta la radiación solar en la maduración, cómo afecta el riego o cómo afectan los patógenos en la maduración. Pablo Carbonell, investigador del grupo Vitigen del ICVV expuso esta ponencia enmarcada en las Actividades de la Red de Excelencia para la Investigación en Viticultura (RedVitis).

Transcriptómica, principio y aplicaciones

Las variedades de uva de las que disponemos provienen de clones seleccionados por sus características favorables (resistencia a enfermedades, mayor generación de polifenoles en la baya, ciclo vegetativo más corto...). En esta ponencia se explican esas mutaciones somáticas y cómo se podría obtener trazabilidad de las variaciones genéticas.

Las variedades de vid (Vitis vinifera L.) se caracterizan por su alta heterocigosidad (variación entre sus copias genómicas de herencia materna y paterna), lo que obliga a la propagación vegetativa como única vía posible para reproducir su genotipo y sus características varietales.
Sin embargo, la propagación vegetativa prolongada da lugar a la acumulación de mutaciones somáticas que en ocasiones pueden producir fenotipos de interés que son la base para la mejora mediante selección clonal. En este trabajo hemos producido ensamblajes de los genomas de Tempranillo y Garnacha. 
Usando los ensamblajes como referencia, pudimos identificar variación genómica responsable de caracteres de interés en clones o variantes somáticas seleccionadas de cada variedad. En Tempranillo se identificó una deleción de gran tamaño en un clon con color de baya más oscuro de lo normal, relacionada con una reducción en la acumulación de ceras en la cutícula de la baya. En Garnacha se identificaron dos patrones de deleción distintos que causan la pérdida de los genes MYB necesarios para la síntesis de antocianinas en el hollejo, que suponen dos orígenes independientes de la variedad Garnacha Blanca. 
Estos resultados muestran como el ensamblaje de genoma puede ayudar a conocer el origen de las características varietales y posibilitar la trazabilidad de variación genética clonal útil para la innovación intravarietal.
Esta ponencia se expuso en las IV Jornadas del grupo de Viticultura de la SECH, que se celebraron en Pamplona/Iruña los días 26, 27 y 28 de octubre de 2022.
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Identificación de variación clonal funcional en Tempranillo y Garnacha mediante el uso de ensamblajes de genomas de referencia varietales

Ponencia

Introducción a la fenómica

¿Es útil para la viticultura? 

Asociación genética. ¿Para qué sirve? 

Asociación genética. ¿Qué se necesita? 

Asociación genética. Tipos 

Resumen y perspectivas

Todo el contenido relacionado con la viticultura lo podrás encontrar aquí. La vid es una planta muy resistente, pero su buena gestión será clave en la obtención de una uva que cumpla con los objetivos preestablecidos en cada caso. Podrás encontrar temáticas relacionadas con viticultura de precisión, material vegetal, aplicación de fitosanitarios, etc.

Viticultura

Genética, genómica y otras ómicas

Javier Ibáñez

El fenoma es el conjunto de todos los fenotipos expresados. Incluye rasgos debidos a la genética y al ambiente.El fenotipado en la vid lleva años siendo trabajado por diferentes grupos de investigación. La asociación genética ha permitido descubrir genes implicados en, por ejemplo el sabor a Moscatel.

El sufijo -oma hace referencia a estudios masivos y en conjunto. En el caso del fenoma&nbsp;es el conjunto de todos los fenotipos expresados por una célula, tejido, órgano, organismo o especie. El fenotipo es la manifestación del genotipo en un determinado ambiente. Por lo tanto, el fenoma al incluir los rasgos fenotípicos, incluye los rasgos debidos a la genética&nbsp;y al ambiente. La fenómica es el estudio de la naturaleza de los fenotipos y la forma en que se determinan, en particular cuando se estudia en relación con el conjunto de todos los genes (genómica) o todas las proteínas (proteómica).¿Puede la fenómica estudiar cuestiones relacionadas con la viticultura? Un ejemplo es el grupo de fenómica del Julius Kühn Institut, el cual lleva años trabajando en sistemas para fenotipado de la vid. Con análisis de imagen pueden tener estimaciones de número de racimos, número de bayas, diámetro de bayas, etc.Por otro lado, como explica Javier Ibáñez, científico titular del CSIC en el ICVV e investigador del grupo Vitigen, la asociación genética consiste en analizar el ADN de dos grupos, donde un grupo se ve afectado por algún carácter diferenciado fenotípicamente y el otro no lo tiene. Si se observan diferencias genéticas entre los dos grupos estas podrían ser la causa de la diferencia observada. Estos estudios pretenden dar respuesta a saber si existen correlaciones entre las variaciones que observamos en el fenotipo y el genotipo.Un ejemplo de asociación genética en viticultura fue un estudio para determinar qué confería el sabor a "Moscatel" a las variedades. Realizando estudios sobre variedades y clones que presentan sabor a Moscatel y otras que no, se llegó a descubrir un polimorfismo sobre el gen VvDXS por el cual siempre, salvo en un caso, confería el sabor a Moscatel.