Studiul caracteristicilor fizico-structurale și biochimice asupra frunzelor roșii de viță de vie ale unor soiuri din specia Vitis Vinifera L

PARTEA 1

INTRODUCERE

Vița de vie face parte din familia Vitaceae, familie ce cuprinde un număr mare de soiuri și taxoni, răspândiți pe un areal larg cu o plasticitate ecologică ridicată. Datorită formării principalelelor specii ale genului Vitis în trei arii ecologice diferite, acestea prezintă caracteristici morfologice diferite.

Vitaceaele sunt reprezentate prin 12 genuri, după cei mai mulți autori, iar după unii, prin 14 sau chiar 18 genuri și cca. 1100 specii, răspândite pe un areal geografic foarte larg. Dintre acestea genul Vitis este cel mai important, deoarece cuprinde speciile de viță de vie care se cultivă pentru producția de struguri și cele care se folosesc pentru portaltoi.

Se cunosc 108 specii, răspândite în zonele temperate, subtropicale și tropicale din Europa, Asia, America de Nord, America Centrală, America de Sud. Din celee108 specii, numai 60 sunt bine identificate: 33 specii americane, 27 specii asiatice, în care se include specia Vitis vinifera L.

Viticultura (lat. vitis - viță de vie; cultura - cultivare, îngrijire), ca ramură de bază a agriculturii, a însoțit formarea și dezvoltarea civilizației umane de-a lungul timpului, reprezentând și astăzi o ocupație de bază, datorită avantajelor economice și sociale pe care le prezintă (Mustea, 2004).

Monitorizarea și analizarea genului Vitis L. a reprezentat și reprezintă o importantă operațiune în vederea diversificării conveierului varietal și producerii de noi soiuri adaptate mai bine la condițiile climatice din țara noastră. În momentul de față, amelioratorii se confruntă cu problama lipsei studiilor stiințifice amănunțite și de actualitate, conducând la restrângerea posibilitățilorrde a se efectua operațiuni de ameliorare asupra unor genotipuri valoroase.

Colorarea frunzelor toamna este un fenomen care afectează frunzele verzi ale multor specii. În puține săptămâni, frunzele verzi devin roșii, galbene, mov, portocalii, roz, magenta, albastre și negre. Acest fenomen poartă si denumirea de foliaj de toamnă.

La vița de vie ca și la alte alte plante, culoarea verde este datorată prezenței clorofilei din frunze. Se găsește într-o cantitate abundentă în celulele frunzei pe perioada de creștere și verdele clorofilei domină culorile oricărui alt pigment prezent în frunză.

Clorofila are o funcție vitală pentru plantă: captează razele solare și folosește energia rezultată pentru a hrani planta- zaharuri simple care sunt produse din apă și dioxid de carbon. Aceste zaharuri sunt nutrienții de bază ai plantei - singura sursă de carbohidrați necesară plantei pentru creștere și dezvoltare. În acest proces de producere a hranei, clorofila se ,,rupe”, consumându-se în continuu. Pe durata sezonului de creștere, planta inlocuiește mereu clorofila pierdută, deci proporția este destul de mare pentru a menține coloritul verde al frunzei.

Spre sfârșitul verii, când ziua se scurtează și temperaturile sunt mai scazute, țesuturile conducătoare prin care se transportă nutrientii se închid gradual datorită unui strat special de celule blocatoare care se formează la baza frunzei. Pe măsură ce acest strat de celule blocatoare se dezvoltă, cantitățile de apă și de minerale care pătrund în frunză sunt reduse treptat, apoi brusc - în acest timp clorofila începe să se piardă. Deseori vasele raman încă verzi dupa ce țesutul dintre ele își schimbă complet culoarea.

O mare parte din clorofilă este stocată în aparatul fotosintetic II (Light Harvesting Complex II or LHC II), cea mai complexă structură proteică de pe Pământ. LHC II este locul în care lumina este captată pentru fotosinteză. Este localizată în membrana tilacoidă din cloroplast și este compusă din apoproteine și câțiva liganzi, cele mai importante fiind Clorofila A si B. Spre sfârșitul perioadei de vegetație, acest sistem este întrerupt. Clorofila se degradează prima.

Studii recente arată că degradarea clorofilei este catalizată de reducerea clorofilei b, care se reduce în 7-hidroximetil clorofila A, care se reduce până la Clorofila A. Se crede că astfel se destabilizează întregul sistem, fapt care duce la destrămarea apoproteinei. O enzimă importantă în această destrămare este FtsH6, care apartine familiei de proteaze.

Clorofila se transformă în tetrapirole incolore cunoscute ca clorofila nonfluorescentă catabolizată (NCCS). În timp ce clorofila se degradează, pigmenții galbeni, ascunși de xantofile și cei portocalii de beta-caroten ies la suprafată. Acești doi pigmenți sunt prezenți tot timpul însă, cei roșii, antocianici sunt sintetizați după ce jumatate din clorofilă este degradată. Aminoacizii rezultati sunt depozitați pe tot parcursul iernii în radacini, lăstari, și trunchi până în primăvară când vița de vie pornește în vegetație din nou.