Συγκριτική μελέτη μεθόδων ταυτοποίησης ποικιλιών αμπέλου

Σταυρόπουλος, Χαράλαμπος

Comparative study of vine variety identification methods

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Σταυρόπουλος, Χαράλαμπος

Date

2022-05-12

Advisor

banilas, george

Μεταπτυχιακή εργασία (4.728Mb)

Δήλωση συγγραφέα μεταπτυχιακής εργασίας (322.7Kb)

Keywords

Βιοχημικοί δείκτες ; Μοριακοί δείκτες ; Vitis vinifera ; Αμπελογραφία ; Διάκριση ποικιλιών ; Ταυτοποίηση ποικιλιών

Abstract

Η άμπελος ανήκει στην Οικογένεια Vitaceae η οποία έκανε την εμφάνιση της πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια. Με το πέρασμα του χρόνου πολλά από τα είδη της προσαρμόστηκαν στις εδαφοκλιματικές συνθήκες διαφόρων περιοχών και παρέμειναν έως τις μέρες μας. Λόγω του σημαντικού ενδιαφέροντος που παρουσιάζει το γένος Vitis και συγκεκριμένα τα υπογένη Muscadinia και Euvitis, καθώς επίσης και λόγω διαφόρων παραγόντων, όπως η εμφάνιση της φυλλοξήρας, του ωιδίου, ο μεγάλος αριθμός των ειδών και ποικιλιών, τα συνώνυμα ονόματα και το γεγονός ότι η ποικιλία της αμπέλου παίζει σημαντικό ρόλο στη ποιότητα του παραγόμενου προϊόντος, καθιστάτε η διάκριση και ταυτοποίηση των ποικιλιών αμπέλου αναγκαία. Στη παρούσα μελέτη γίνεται μια εκτεταμένη βιβλιογραφική ανασκόπηση της αμπελογραφικής περιγραφής, των βασικών βιοχημικών καθώς και των σημαντικότερων μοριακών μεθόδων. Για τους λόγους αυτούς κρίθηκε απαραίτητο να γίνει βιβλιογραφική ανασκόπηση της αμπελογραφικής περιγραφής, των βιοχημικών καθώς και των μοριακών μεθόδων που θεωρούνται οι κυριότερες μέθοδοι ταυτοποίησης, με σκοπό να γίνει μια συγκριτική τους μελέτη παρουσιάζοντας τα πλεονεκτήματα καθώς και τα όποια μειονεκτήματα κάθε μεθόδου. Περιγράφονται οι κυριότερες μεθόδους ταυτοποίησης ποικιλιών και των αντίστοιχων τεχνικών στις οποίες στηρίζονται, ενώ γίνεται μια εκτενή βιβλιογραφική ανασκόπηση των εφαρμογών τους στην άμπελο. Τέλος πραγματοποιείται σύγκριση των μεθόδων και παρουσιάζονται τα συμπεράσματα. Η μελέτη κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η αμπελογραφική περιγραφή (μορφολογικοί δείκτες), αν και απολύτως απαραίτητη, δεν μπορεί από μόνη της να διακρίνει αμπέλια σε επίπεδο ποικιλίας, ιδιαίτερα μεταξύ συγγενικών ποικιλιών, ενώ δεν μπορεί να διακρίνει κλώνους ποικιλιών και υποκείμενα. Οι βιοχημικές μέθοδοι (βιοχημικοί δείκτες) επιτυγχάνουν διάκριση μεταξύ ποικιλιών χρησιμοποιώντας την ηλεκτροφόρηση για τον διαχωρισμό πρωτεϊνών, χωρίς όμως και αυτές να παρέχουν διάκριση μεταξύ κλώνων των ίδιων ποικιλιών και μεταλλάξεων. Τόσο οι μορφολογικοί όσο και οι βιοχημικοί δείκτες έχουν το ενδογενές μειονέκτημα ότι επηρεάζονται από το περιβάλλον. Το κενό αυτό που δημιουργείται καλύπτεται με τις μοριακές μεθόδους ( μοριακοί δείκτες) που βασίζονται στη χρήση της PCR, όπως ο πολυμορφισμός μήκους ενισχυμένων τμημάτων (Amplified Fragment Length Polymorphism – AFLP) και οι μικροδορυφόροι ή απλές επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες (Simple sequence repeats – SSRs) επιτυγχάνοντας επιπλέον τη διάκριση κλώνων αλλά και φυλογενετική ανάλυση των ποικιλιών της αμπέλου.

Abstract

The vine belongs to Vitaceae family, which appeared 100 million years ago. Over time, many of its species have adapted to the soil-climatic conditions of various areas and have survived to the present day. Due to the interest of the genus Vitis, and in particular the subgenus Muscadinia and Euvitis, as well as due to various other factors, such as the appearance of phylloxera, powdery mildew, the large number of species and varieties, the synonymous or homonymous names and the fact that the grape variety plays an important role in the quality of the product, it is very important to develop methods for efficient discrimination and identification of vines and vine varieties. In the present study, an extensive bibliographic review of the viticultural, biochemical and the most important molecular methods are described and compared, presenting the advantages as well as the disadvantages of each method. The main identification methods and the corresponding techniques on which they have been based are described, while an extensive bibliographic review of their applications in grapevines is made. Finally, the methods are compared and conclusions are presented. The study concludes that the viticultural description (morphological markers), although absolutely necessary, may not distinguish grapevines at the level of variety, especially between closely related varieties, while it cannot distinguish clones and rootstocks. Biochemical methods (biochemical markers) may discriminate between varieties using gel electrophoresis to separate proteins, but they also do not provide distinction between clones of the same variety or mutations. Both morphological and biochemical markers have the inherent disadvantage of being influenced by the environment. This is overcome by molecular methods (molecular markers) based on the use of PCR, such as Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) and microsatellites or Simple sequence repeats (SSR), that may also discriminate clones of the same cultivar and be used in plylogenetic analysis of grapevine varieties.