Profesor Manuel Pinto C. gana concurso FONDECYT

RESUMEN:

La distribución de la radiación y la fotosíntesis en el sistema de conducción en parrón de la vid ha sido muy poco estudiada en el mundo y en particular en nuestro Chile donde es prácticamente el único sistema usado en la industria de la uva de mesa. Estudios recientes de nuestro grupo revelan que bajo tal sistema, la carga radiativa sobre las hojas directamente expuesta al sol induce fotoinhibición (pérdida de la capacidad fotosintética) en particular después de la veraison durante el llenado de las bayas.
El presente estudio propone caracterizar el perfil lumínico y fotosintético de la vid cultivada bajo el sistema de parrón y evaluar la importancia del estrés fotónico (fotoinhibición) en la economía del carbono, en particular en las capas foliares directamente expuestas a la radiación solar. Junto con esto se determinará la importancia relativa de los mecanismos fotoprotectores que operan en hojas de diferente edad y aclimatadas a diferentes condiciones de radiación (radiación continua; radiación intermitente (manchas de sol). Un especial énfasis se dará al estudio de las proteínas Elips como potenciales agentes fotoprotectores en vid. Estudios preliminares de nuestro grupo señalan que estas proteínas podrían desempeñar un papel importante en la fotoprotección de la vid. Así, las hipótesis sobre las que se trabajará serán:
1. El estrés fotónico es importante en vides cultivadas en sistema de parronal y se manifiesta especialmente durante el llenado de las bayas en las hojas que permanecen gran parte del fotoperíodo directamente expuesta a la radiación solar.
2. La sensibilidad relativa al estrés fotónico en las hojas de vid varía según el estado de desarrollo de éstas y a la condición lumínica a la cual han sido aclimatadas. Ambos factores condicionan esencialmente las características ópticas de las hojas (absorbancia, transmitancia y reflextancia);, los sistemas de regulación térmicos foliar y los mecanismos fotoprotectores de los fotosistemas
3. Dentro de los mecanismos fotoprotectores en la vid, la de-epoxidación de las xantofilas ha sido descrita como uno de los más importantes en hojas adultas por lo que su contribución relativa a la fotoprotección es menor en hojas jóvenes. En cambio las proteínas Elips son más importantes para la fotoprotección en los inicios del desarrollo de las hojas de vid.
4. En vid prácticamente no hay estudios sobre las proteínas Elips. Nuestros resultados preliminares indican que su expresión posee, por ejemplo, umbrales lumínicos y térmicos diferentes a los reportados en otras especies, particularmente anuales. Esto permite postular que la regulación de la expresión de las Elips de vid es diferente al descrito hasta ahora en otras especies.

Los objetivos derivados de las correspondientes hipótesis son:

Objetivo 1: Caracterizar los perfiles lumínicos al interior del follaje de un parrón de la variedad Sultanina y cuantificar la magnitud de la fotoinhibición en las diferentes capas foliares determinando la contribución en fotasimilados de cada una de ellas al crecimiento de los brotes y al llenado de bayas
Objetivo 2: Determinar si el grado de sensibilidad a la fotoinhibición de las hojas de vid cambia con el estado de desarrollo de éstas, sus características ópticas y con la condición de lumínica (posición dentro del follaje) bajo la cual éstas se han aclimatado. En particular, comparar la condición de alta radiación permanente con la condición de manchas solares intermitentes y de alta intensidad que predomina en los parrones.
Objetivo 3: Determinar durante le desarrollo de las hojas de vid (desde su condición heterotrófica hasta la madurez) la importancia relativa del ciclo de las xantofilas como mecanismo disipador de energía y su relación con el nivel de expresión de proteínas Elips bajo condiciones de estrés fotónico.
Objetivo 4: Caracterizar la expresión de genes de Elips en hojas de diferentes edades bajo condiciones de estrés fotónico.

El proyecto tendrá una duración de 3 años