Complex Interplay of Hormonal Signals during Grape Berry Ripening

Abstract

Grape and wine production and quality is extremely dependent on the fruit ripening process. Sensory and nutritional characteristics are important aspects for consumers and their development during fruit ripening involves complex hormonal control. In this review, we explored data already published on grape ripening and compared it with the hormonal regulation of ripening of other climacteric and non-climacteric fruits. The roles of abscisic acid, ethylene, and brassinosteroids as promoters of ripening are discussed, as well as the role of auxins, cytokinins, gibberellins, jasmonates, and polyamines as inhibitors of ripening. In particular, the recently described role of polyamine catabolism in grape ripening is discussed, together with its putative interaction with other hormones. Furthermore, other recent examples of cross-talk among the different hormones are presented, revealing a complex interplay of signals during grape development and ripening.

Formação e maturação da uva e os efeitos sobre os vinhos: Revisão

“…Na primeira fase de crescimento, os promotores de divisão e diferenciação celular atuam regulando o ciclo de formação das bagas (Conde et al, 2007;Davies e Bottcher, 2009), resultando em elevada atividade metabólica. Além das auxinas, citocininas e giberelinas, o ácido jasmônico e as poliaminas também atuam na fase de formação das bagas, sendo considerado que apresentam atividade inibitória sobre a maturação (Fortes et al, 2015). Na segunda fase de crescimento, os níveis de etileno, ácido abscísico e brassinosteroides parecem regular de forma associada e mais intensa os eventos que resultam na degradação dos ácidos orgânicos, no acúmulo de açúcares, no amolecimento das bagas, no metabolismo de compostos fenólicos e de aromas, e nas demais transformações bioquímicas (Conde et al, 2007;Fortes et al, 2015).…”

“…Na segunda fase de crescimento, os níveis de etileno, ácido abscísico e brassinosteroides parecem regular de forma associada e mais intensa os eventos que resultam na degradação dos ácidos orgânicos, no acúmulo de açúcares, no amolecimento das bagas, no metabolismo de compostos fenólicos e de aromas, e nas demais transformações bioquímicas (Conde et al, 2007;Fortes et al, 2015). Vários autores evidenciam a redução gradual nos níveis de etileno durante a maturação da uva, característica do padrão respiratório não climatérico (Conde et al, 2007;Davies e Bottcher, 2009;Fortes et al, 2015).…”

“…Alterações nas concentrações e no equilíbrio hormonal controlam de forma complexa cada fase do desenvolvimento das bagas, sendo que vários grupos de hormônios vegetais estão envolvidos (Robinson e Davies, 2000;Conde et al, 2007;Davies e Bottcher, 2009;Kuhn et al, 2013;Fortes et al, 2015). Possivelmente, cada evento associado à formação e maturação (amolecimento, degradação de ácidos orgânicos, acúmulo de açúcares e de compostos fenólicos, formação de aromas, entre outros) apresenta vias específicas de controle hormonal.…”

“…Os conhecimentos a respeito dos processos fisiológicos e bioquímicos envolvidos na formação e maturação da uva tem sido intensamente ampliados e revisados (Coombe e McCarthy, 2000;Robinson e Davies, 2000;Ollat et al, 2002;Adams, 2006;Conde et al, 2007). Avanços na compreensão do desenvolvimento, na fisiologia e na composição das bagas apresentam uma visão mais ampla da ligação entre o metabolismo da videira e as condições do meio, além da relação entre as características da uva e as propriedades químicas e sensoriais dos vinhos (Chatelet et al, 2008;Kuhn et al, 2013;Teixeira et al, 2013;Fortes et al, 2015;Gonzáles-Barreiro et al, 2015;Ilc et al, 2016).…”

“…Elaborado a partir de Fregoni (1999) (massa fresca, diâmetro e volume, taxa de crescimento), Coombe e McCarty (2000) (volume da baga, deformação, fluxo no floema e fluxo no xilema), Dokoozlian (2000) (número de células), Kennedy et al (2000) (massa da semente), Ollat et al (2002) Fregoni (1999) (fresh mass, diameter and volume, growth rate), Coombe and McCarty (2000) (volume, deformation, flow in the phloem and flow in the xylem), Dokoozlian (2000) (number of cells), Kennedy et al (2000) (seed mass), Ollat et al (2002) (fresh mass, growth rate, respiration rate), Ristic e Iland (2005) (seed mass) and Paul et al (2012) Changes in growth and hormone levels during berries development. Elaborated from Fregoni (1999) (fresh mass, diameter and volume), Coombe e McCarty (2000) (volume), Conde et al (2007) (auxins, cytokinins, gibberellins, ethylene, abscisic acid and brassinosteroids), Davies e Bottcher (2009) (auxins, cytokinins, gibberellins, ethylene, abscisic acid and brassinosteroids), and Fortes et al (2015) (auxins, cytokinins, gibberellins, jasmonic acid, polyamine, ethylene, abscisic acid and brassinosteroides).…”