Charakterisierung von Sonnenbrandschäden an Weintrauben

Genetische und metabolische Charakterisierung von Sonnenbrandschäden an Weintrauben (Vitis vinifera L.) sowie präventive Maßnahmen für den praktischen Weinbau

 

Projektdauer: Mai 2020 bis Oktober 2022

Koordiniert durch den Forschungskreis der Ernährungsindustrie (FEI) e.V. und gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK).
Dieses Projekt wird im Rahmen einer Doktorarbeit von Jonas Waber bearbeitet.

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Zusammenfassung

Der Klimawandel beeinflusst den Weinbau in maßgeblicher Weise. Phänologisch früher ablaufende Entwicklungsstadien wie der Blüte- und Reifezeitpunkt, die Herausforderung bestimmter Rebsorten, an höhere Temperaturen und Trockenstress adaptieren zu können, bis hin zum Auftreten unerwünschter Fehlnoten im späteren Wein stellen ein großes Spektrum an Beeinträchtigungen dar. Die Anbaubedingungen vieler autochthoner Sorten verschlechtern sich, da diese aufgrund des langjährigen Selektionsprozesses an ein eher kühleres Klima angepasst sind. Darüber hinaus treten seit den 1990er-Jahren verstärkt Sonnenbrandbrandschäden an Weintrauben auf, was unter anderem mit erhöhten Strahlungsexpositionen assoziiert wird. Entscheidend für die Ausprägung ist hierbei das phänologische Entwicklungsstadium, wobei vor Reifebeginn eine höhere Anfälligkeit besteht. Im Allgemeinen tritt Sonnenbrand auf, wenn auf eine längere kühl-bewölkte Witterungsphase mit hoher Luftfeuchtigkeit ein plötzlicher Wechsel folgt, bei dem die Weinbeeren starker Sonneneinstrahlung, hohen Temperaturen sowie niedriger Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind.

Bei Riesling, der in Deutschland am häufigsten angepflanzten Rebsorte, traten in den vergangenen Jahren in diesem Zusammenhang auch sensorische Abweichungen auf, die als „Petrol-Fehlnote“ bezeichnet werden. Vorangegangenen Studien zufolge werden die Ursachen dieser Fehlnote auf steigende Temperaturen sowie eine insgesamt stärkere Strahlungsexposition zurückgeführt, wodurch Carotinoide in den Weinbeeren unter anderem in C13-Norisoprenoide gespalten werden. Über weitere chemische Reaktionen geht hieraus letztlich die Verbindung 1,1,6-Trimethyl-1,2-dihydronaphthalin (TDN) hervor, welche den Weinen eine dumpfe und petrolartige Geruchsnote sowie einen bitteren und adstringenten Geschmack verleiht. Sonnenbrandschäden vermindern daher nicht nur die Quantität der Erträge, sondern auch die Qualität der Weine in erheblichem Maße.

Aus diesem Grund ist ein tieferes Verständnis der sonnenbrandauslösenden Ursachen sowie den damit einhergehenden Veränderungen im Metabolismus der Weinbeeren essentiell. Hierfür werden die Aktivität strahlungsabhängiger Gene und die daraus hervorgehenden Metabolite in der Beerenhaut des anfälligen Rieslings sowie der genetisch verwandten, aber sonnenbrandtoleranten Rebsorte Calardis Blanc vergleichend analysiert. Die Beerenproben werden sowohl unter definierten Bedingungen in der Klimakammer generiert als auch aus dem Freiland bezogen. Besonderer Fokus liegt auf dem Phenylpropan- und dem Isoprenoidstoffwechsel, da Polyphenole sowie Carotinoide zum Schutz vor Strahlungsstress synthetisiert und in die Beerenhaut eingelagert werden.

Ein weiteres Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer Vermeidungsstrategie, bei der ein optimiertes Laubwandmanagement in Kombination mit dem Aufbringen verschiedener Präparate die Sonnenbrandanfälligkeit der Trauben reduzieren soll. Diese Sonnenschutzmittel basieren auf Kaolin bzw. Kalk und sind daher für den späteren Wein unbedenklich. Alternativ soll die Verminderung von Sonnenbrand durch unterschiedliche Schattierungsnetze evaluiert werden. Die zugrundeliegenden Mechanismen reichen dabei von Adaption über Reflexion bis zur Beschattung und werden hinsichtlich Effektivität, Kosten sowie möglicher Auswirkungen auf den späteren Wein beurteilt. Angestrebt wird eine möglichst nachhaltige Lösung, die mit geringem Aufwand zu bewältigen ist.

 

Jonas Waber

Doktorand
A1-106 +49 06321671-216 +49 06321671-222 Jonas.Waber@dlr.rlp.de