7 Mikrobiom vinske trte

Lorena Butinar

Uvod

Evropska gojena vinska trta je kompleksen in dinamičen sistem interakcij med rastlino in mikrobi, ki jih je človeštvo oblikovalo z namenom pridelave grozdja in vina. Vsaka posamezna rastlina je sestavljena iz dveh rastlinskih genomov in sicer iz podlage (Vitis spp.) in cepiča (Vitis vinifera L.), na katera je nato vezana množica mikrobnih in virusnih genomov. Set mikrobnih genomov tvori t.i. mikrobiom, set virusnih genomov tvori virom. Celota, vključno z rastlinskim genomom, pa tvori hologenom (Fournier in sod., 2022).

Kavkaška regija, območje med Črnim morjem in Kaspijskim jezerom, ki jo danes zasedajo Armenija, Gruzija in Azerbajdžan, je zibelka vinogradništva. Verjetno je tukaj prišlo do udomačitve vinske trte pred 6.000 do 8.000 leti, nato se je kultivirano/gojeno grozdje razširilo v Evropo, najprej z glavnimi civilizacijami (takrat Grki, Rimljani, Etruščani, Egipčani) v meditranske regije ter nato s prihodom krščanstva proti severu Evrope (Fay & Benavides, 2005).

Proces udomačitve vinske trte (Vitis vinifera) je tesno povezan z evolucijo fermentativnih mikroorganizmov, predvsem vrste Saccharomyces cerevisiae. Ta kvasovka je ključnega pomena za alkoholno fermentacijo pri pridelavi vina. Naravno je prisotna na površini grozdnih jagod, hkrati pa naseljuje različne ekološke niše. Sevi vrste S. cerevisiae, ki so povezani z gojeno vinsko trto, imenujemo vinogradniške ali udomačene kvasovke. Primerjave med vinogradniškimi in ne-vinogradniškimi sevi so pokazale, da so najstarejše linije in največja genetska raznolikost prisotni pri ne-vinogradniških sevih (Legras in sod., 2007). To podpira hipotezo, da je kvasovka S. cerevisiae prvotno izvirala iz naravnega okolja in je bila kasneje udomačena s strani človeka. Molekularne analize so razkrile, da imajo udomačeni sevi S. cerevisiae skupen izvor. Predvideva se, da se je udomačitev začela v Mezopotamiji, sočasno z začetki domestikacije vinske trte (Legras in sod., 2007). Po udomačitvi je prišlo do izrazite fenotipske divergence med vinogradniškimi in ne-vinogradniškimi kvasovkami. Vinogradniške kvasovke, na primer, kažejo večjo odpornost na bakrov sulfat, fungicid, ki se pogosto uporablja za zatiranje peronospore (Fay in sod., 2004; Warringer in sod., 2011). Ta odpornost nakazuje prilagoditev kvasovk na vinogradniške prakse. Raziskave o drugih mikroorganizmih, povezanih z vinsko trto, so manj poglobljene. Študije kažejo, da je udomačitev grozdja zmanjšala mikrobno raznolikost in vplivala na funkcionalnost mikroorganizmov. Divja vinska trta (Vitis sylvestris) ima večjo raznolikost endofitskih bakterij, epifitskih kvasovk in arbuskularnih mikoriznih gliv v primerjavi z udomačeno trto (Campisano in sod., 2015; Cordero-Bueso in sod., 2017; Ocete in sod., 2015).

Poleg tega se mikrobna združba divjega in udomačenega grozdja razlikuje tudi po potencialu za biokontrolo patogenov in spodbujanje rastlinske rasti. Na primer, mikrobne združbe divjega grozdja bolj učinkovito ščitijo pred patogeni in spodbujajo rastlinsko rast (Campisano in sod., 2015; Cordero-Bueso in sod., 2017). Raziskave so pokazale, da so rizosferne mikrobne združbe starejših sort, kot sta ‘Pinot’ in ‘Rizling’, med seboj bolj podobne v primerjavi z novejšimi sortami. Bakterijska rodova Pseudomonas in Rhizobium, ki vključujeta seve, ki pospešujejo rast rastlin, sta bila zastopana v rizosferi sorte ‘Modri pinot’ (Bao in sod., 2022).

Več študij je nakazalo, da divje populacije V. vinifera subsp. sylvestris predstavljajo rezervoar koristnih mikroorganizmov. Koristni endofiti pogosto naseljujejo divje rastline, ki so odsotni ali manj pogosti pri udomačenih rastlinah (Ofek-Lalzar in sod., 2016; Sun in sod., 2020). Analize koreninskega mikrobioma so pokazale, da korenine divje vinske trte kolonizirajo ektomikorizne glive in da v koreninah, ki jih te glive kolonizirajo, ni bilo prisotnih glivnih patogenov (Radić in sod., 2021). Tudi analize grozdnega mikrobioma sylvestis so pokazale večjo diverziteto kvasovk. Nekateri izolirani sevi kvasovk kažejo obetajoče možnosti za uporabo v vinarstvu (Cordero-Bueso in sod., 2017, 2022; Puig-Pujol in sod., 2016). Na primer, kvasovke vrst Meyerozyma guilliermondii, Hanseniaspora uvarum, H. clermontiae in Pichia kluyveri, izolirane iz sylvestris, so pokazale sposobnost zaviranja rasti plesni, kot so Botrytis cinerea, Aspergillus carbonarius in Penicillium expansum (Cordero-Bueso in sod., 2017). Poleg koristnih gliv in kvasovk so bili iz sylvestris izolirani tudi endofitski bakterijski sevi z biokontrolnimi lastnostmi. Ti sevi lahko učinkovito ščitijo rastline pred več patogeni (Campisano in sod., 2015). Prisotnost takšnih mikroorganizmov odpira možnosti za njihovo uporabo v trajnostnem vinogradništvu in biološkem varstvu rastlin.

Mikrobne interakcije in izvor glavnih patogenov vinske trte

V 19. stoletju je vnos več glivnih patogenov in žuželčjih škodljivcev iz Severne Amerike v Evropo povzročil katastrofalne posledice za evropske vinograde. Ti organizmi so uničili velik del obstoječih nasadov vinske trte, kar je sprožilo eno največjih kriz v zgodovini vinogradništva (Gessler in sod., 2011). Leta 1863 je bila vnešena trtna uš (filoksera; Daktulosphaira vitifoliae), 1848 oidij ali pepelovka (Erysiphe necator), 1878 povzročiteljica peronospore oomiceta Plasmopara viticola in 1885 gliva Phyllosticta ampelicida (nespolna oblika Guignardia bidwellii) ali črna grozdna gniloba. Znanstveniki, ki so v začetku 19. stoletja zbirali ameriške divje vrste rodu Vitis za botanične vrtove v Evropi, so verjetno nehote prinesli te patogene s seboj. Uvedba ameriških vrst vinske trte (Vitis riparia, Vitis rupestris, Vitis berlandieri) je rešila evropsko vinogradništvo pred popolnim propadom. Te vrste so bile odporne na trtno uš, kar je omogočilo cepljenje evropskih sort na ameriške podlage. Za boj proti peronospori in pepelovki so se začeli uporabljati fungicidi, kot sta žveplo in baker. Ti se uporabljajo še danes, skupaj z naprednejšimi fitosanitarnimi tretiranji, za zaščito vinske trte pred patogeni (Fournier in sod., 2022).

Koreninski mikrobiom

Koreninski mikrobiom vinske trte igra ključno vlogo pri rasti, zdravju in produktivnosti rastline. Sestavlja ga množica bakterij, gliv, virusov in drugih mikroorganizmov, ki sodelujejo z rastlino skozi različne interakcije. Ti mikroorganizmi prihajajo iz tal in začnejo kolonizirati rastlino takoj po sajenju cepljenih trt, ki jih vinogradniki prejmejo iz drevesnic (Griggs in sod., 2021; Liu in sod., 2019; Swift in sod., 2021).

Kolonizacija korenin vinske trte temelji na sproščanju rizodepozitov, ogljikovih spojin, ki jih rastlina aktivno izloča skozi korenine (Chaparro in sod., 2014). Rizodepoziti predstavljajo do 40 % fotosintetskih produktov rastline (Bais in sod., 2006) in služijo kot substrati za mikroorganizme v rizosferi. Mikroorganizmi lahko tvorijo fizične interakcije s koreninami (npr. mikorize) ali vstopijo v koreninsko endosfero, kjer kolonizirajo vaskularna tkiva in se širijo po celotni rastlini, vključno z listi in grozdnimi jagodami (Darriaut in sod., 2022; Liu in sod., 2019).

Koreninski mikrobiom vinske trte vključuje raznolike taksonomske skupine mikroorganizmov. Med bakterijskimi debli prevladujejo Pseudomonadota (prej znani kot Proteobacteria), Actinomycetota (prej Actinobacteria) in Acidobacteriota (prej Acidobacteria). Poleg teh so pomembno zastopani tudi debli Bacillota (prej Firmicutes) in Bacteroidota (prej Bacteroidetes). Glavna debla gliv so Ascomycota in Basidiomycota (Fournier in sod., 2022). Na nižjem taksonomskem nivoju, se sestava mikrobioma spreminja glede na fizikalne in kemijske lastnosti tal (Bettenfeld et al., 2021; Signorini et al., 2021), geografijo in podnebje (Hernandez in Menéndez, 2019; Liu et al., 2019), starost rastline in genotip podlage (Berlans et al., 2019; Ji et al., 2019) ter vinogradniške prakse (Likar et al., 2017), vključno z uporabo sredstev za varstvo rastlin in gnojil (Canfora et al., 2018; Zaller et al., 2018) ter prisotnostjo rastlinskega pokrova (Vukicevich et al., 2018).

Interakcije med koreninami vinske trte in mikroorganizmi lahko pomembno spodbujajo rast in produktivnost rastline preko različnih mehanizmov. Mikroorganizmi, ki spodbujajo rast rastlin (PGP – Plant Growth-Promoting), izboljšajo dostop rastlin do hranil v tleh z raztapljanjem in sproščanjem hranil v koreninski coni (Darriaut in sod., 2022). Mineralna hranila, kot so fosfor, dušik in fosfat, so naravno prisotna v tleh, vendar so pogosto vezani na druge molekule, zaradi česar jih rastline težko neposredno absorbirajo. PGP bakterije raztapljajo ta hranila z izločanjem encimov (npr. fosfataze) ali organskih kislin, kot je vodikov cianid, ki sproščajo anorganski fosfat iz kompleksnih spojin (Rijavec in Lapanje, 2016). Poleg tega nekatere bakterije proizvajajo amonij (NH₄⁺) ali pretvarjajo nitrite (NO₂⁻) v nitrate (NO₃⁻), ki jih rastline zlahka absorbirajo. Primeri bakterij, ki uporabljajo več teh mehanizmov, vključujejo Bacillus herbersteiniensis, Bacillus licheniformis, Micrococcus spp., Pseudomonas spp. in Pantoea agglomerans (Asghari in sod., 2020; Baldan in sod., 2015). V rizosferi vinske trte imajo pomembno vlogo bakterijski rodovi, kot so Pseudomonas, Streptomyces in Rhizobia, saj sodelujejo v ciklih fosforja in dušika (Bona in sod., 2018). Med glivami, ki raztapljajo fosfat, je pomemben rod Mortierella (Carbone in sod., 2021; Liu in Howell, 2021).

Nekatere PGP bakterije v rizosferi proizvajajo hormone, kot je auksin, ki neposredno spodbuja rast rastlin (Morales-Cedeño in sod., 2021). Na primer, vrste Agrococcus baldri in Paenibacillus proizvajajo hormone, ki že pri nizkih koncentracijah povzročijo podaljševanje korenin, razvejanje ter povečanje njihovega premera in gostote (Baldan in sod., 2015).

Bakterije, kot je Bacillus amyloliquefaciens, sintetizirajo mikrobne siderofore, ki se vežejo z železom v tleh in tako izboljšajo dostop rastline do tega elementa (Mardanov in sod., 2019). Poleg tega endofitske bakterije, kot so Pseudomonas spp., proizvajajo encime (ACC-deaminaze), ki razgrajujejo ACC (1-aminociklopropan-1-karboksilno kislino), predhodnik etilena. S tem zmanjšujejo nastajanje etilena, ki se običajno poveča ob stresnih situacijah, in tako zmanjšujejo škodo zaradi biotskih in abiotskih stresov (Marasco in sod., 2018; Saraf in sod., 2010).

Arbuskularne mikorizne glive (AMF) igrajo ključno vlogo pri izboljšanju absorpcije vode in hranil pri vinski trti. Te endomikorizne glive, ki večinoma pripadajo debelu Glomeromycota, vzpostavljajo simbiotski odnos s koreninami vinske trte (Balestrini in sod., 2010). AMF razvijejo hife, ki povečajo površino za izmenjavo hranil med koreninami in tlemi. Hife omogočajo boljši dostop do hranil, kot so fosfor in dušik, in aktivirajo specifične prenašalce teh hranil v kortikalnih celicah korenin (Trouvelot in sod., 2015). Ta simbioza je še posebej pomembna v tleh, kjer so hranila težko dostopna ali kjer so rastline izpostavljene stresnim razmeram, kot je pomanjkanje vode. AMF so med najbolj razširjenimi mikorizami, ki sodelujejo z vinsko trto. Med glavnimi rodovi, ki so povezani s koreninami vinske trte, so Acaulospora, Diversispora, Funneliformis, Glomus in Rhizophagus (Darriaut in sod., 2022; Liu in Howell, 2021). Korenine vinske trte aktivno privabljajo AMF v obdobjih pomanjkanja vode (Carbone et al., 2021).

Korenine vinske trte niso kolonizirane le s koristnimi mikroorganizmi (npr. PGP in AMF), temveč tudi z različnimi bakterijskimi, glivnimi in virusnimi patogeni. Ti patogeni lahko povzročijo resne bolezni in znatno vplivajo na zdravje ter produktivnost trte. Bakterijski patogen Allorhizobium vitis (prej imenovan Agrobacterium vitis) je povzročitelj raka koreninskega vratu pri vinski trti in je pogosto izoliran iz obolelih rastlin v vinogradih (Habbadi in sod., 2020). Ta bakterija vsebuje plazmide (pTi), ki so odgovorni za tvorbo tumorjev. Prenosni del plazmida (T-DNA) se integrira v genom okuženih rastlinskih celic. Tako spremenjena rastlinska celica začne tvoriti opine, ki jih bakterije lahko uporabljajo kot hranila. Poleg tega taka celica tvori tudi večje količine auksinov in citokininov, ki porušijo hormonalno ravnotežje v celici in okoli nje, kar izzove povečano rast in delitev rastlinskih celic ter tvorbo tumornih izrastkov.

Bolezen lesa vinske trte, znana kot črna noga (»black foot«), je ena izmed najpogostejših bolezni korenin pri mladih trtah. Povzročajo jo vrste rodu Ilyonectria, še posebej I. liriodendri (Bleach in sod., 2021). Te patogene glive lahko preživijo več let v tleh, tudi po odstranitvi okuženih trt (de Brito et al., 2019; Deyett in Rolshausen, 2020; Liu in Howell, 2021; Rivas et al., 2022).

Več glivnih rodov, povezanih z boleznimi lesa vinske trte (Botryosphaeria in Diplodia), Petrijeve bolezeni (Cadophora, Phaeoacremonium in Phaeomoniella) in črne pegavosti (Diaporthe), so zaznali v tkivih korenin, ki niso kazala simptomov okužbe (del Martínez-Diz et al., 2019; Deyett in Rolshausen, 2020; Liu in Howell, 2021; Rivas et al., 2022). Poleg gliv so v zdravih koreninskih tkivih zaznali tudi bakterije vrste Candidatus phytoplasma spp., povzročiteljice rumenice počrnelosti lesa (»bois noir«). Ta ugotovitev nakazuje, da je koreninska endosfera lahko pomemben rezervoar latentnih patogenov (Marasco in sod., 2018; del Martínez-Diz in sod., 2019; Liu in Howell, 2021).

Korenine vinske trte so lahko okužene tudi s fitovirusi, ki jih prenašajo talni ogorčici. Med najpogostejšimi virusi, ki prizadenejo vinsko trto, sta virus pahljačavosti listov vinske trte (»Grapevine fanleaf virus«, GFLV) in virus mozaika repnjaka (»Arabis mozaik virus«, ArMV). Prenos teh virusov poteka preko določenih vrst ogorčic (Xiphinema spp.), ki se hranijo na koreninah vinske trte (Fournier in sod., 2022).

Mikrobiom korenin vinske trte vključuje mikroorganizme, ki zavirajo patogene in ščitijo rastlino pred boleznimi. Delujejo bodisi neposredno, z antagonističnimi interakcijami (antibioza, hiperparazitizem, kompeticija), bodisi posredno, s spodbujanjem rastlinske imunosti ali vplivom na vektorje patogenov (Compant in sod., 2013).

Biokontrolna aktivnost bakterije Bacillus amyloliquefaciens temelji predvsem na antibiozi. Ta bakterija proizvaja širok nabor protimikrobnih spojin (lipopeptidi – surfaktin, fengicin, bacilbaktin…; poliketidi – makrolaktin, bacilen, dificidin; bakteriocini – plantazolicin), ki so učinkovite proti patogenom, kot so Botrytis cinerea, Phaeoacremonium aleophilum in Phaeomoniella chlamydospora (Mardanov in sod., 2019).

Mikroorganizmi v koreninah ne delujejo le neposredno na patogene, temveč tudi stimulirajo obrambo rastlin, s tem da sprožijo oksidativni izbruh, aktivirajo signalne kaskade, ki vodijo v nakopičenje endogenih hormonov (salicilna kislina, jasmonska kislina, etilen), povečajo sintezo PR-proteinov, litičnih encimov, poliaminov in fitoaleksinov. Na primer, bakterije iz rodu Burkholderia so povečale sintezo rastlinskih PR-proteinov (s patogenezo povezani proteini), ko so jih inokulirali na korenine vinske trte, ki so bile okužene z glivo B. cinerea (Esmaeel in sod., 2020). Mnogi drugi mikroorganizmi korenin imajo dokazano antagonistični učinek na patogene vinske trte, vendar njihov način delovanja ni vedno poznan. Bakterije rodu Streptomyces zmanjšujejo propad mladih vinskih trt in bolezen lesa vinske trte črna noga, ter Bacillus subtilis, ki neposredno omejuje rast glivnih patogenov, povezanih z boleznimi lesa vinske trte. AMF iz rodu Glomus in vrsta Rhizophagus irregularis pa lahko zmanjšujejo pojavnost bolezni lesa vinske trte črna noga in ščitijo vinsko trto pred GFLV, s tem da zavirajo proliferacijo in penetracijo njihovega nematodnega vektorja (X. index) v korenine. Poleg tega sta glivi Trichoderma atroviride in Aureobasidium pullulans antagonisti glivnih patogenov, ki so povezane z boleznimi lesa vinske trte in Petrijevo boleznijo (Fournier in sod., 2022).

Korenine vinske trte predstavljajo bogat in raznolik mikrobni prostor, katerega funkcionalnosti so že precej dobro raziskane. Identificirani so bili številni mikroorganizmi, ki pozitivno (npr. PGP bakterije, AMF in biokontrolni agensi) ali negativno (npr. Allorhizobium vitis in fitovirusi) vplivajo na zdravje in produktivnost vinske trte, njihov način delovanja pa je dobro opisan. Za nadaljnjo optimizacijo vinogradniških praks je ključnega pomena usmeriti prihodnje raziskave v razumevanje interakcij med mikroorganizmi v tleh in tistimi v nadzemnih delih rastline. Poseben poudarek bi moral biti na vplivih različnih načinov upravljanja tal na sestavo in delovanje mikrobioma tal (Bettenfeld in sod., 2021; Signorini in sod., 2021) ter njihovih kaskadnih učinkih na mikrobiome korenin, debla, listov in grozdnih jagod. Boljše razumevanje teh interakcij bi lahko prispevalo k izboljšanju zdravja vinske trte, večji odpornosti na bolezni in višji kakovosti pridelanega vina.

Mikrobiom listov

Mikrobiom listov sestavljajo predvsem glive iz debla Ascomycota ter bakterije iz debel Actinomycetota, Pseudomonadota in Bacillota. Ob koncu rastne sezone pogosto prevladuje gliva A. pullulans, ki lahko predstavlja več kot polovico populacije gliv v starejših listih (Fournier in sod., 2022).

Mikrobiom listov vinske trte je izjemno dinamičen in se skozi rastno sezono močno spreminja. Ko se listi pojavijo spomladi, so kolonizirani predvsem z mikroorganizmi, ki prezimijo v brstih, na olesenelih delih rastline (v primeru primarnih okužb s patogeno glivo E. necator) ali v listnem opadu, ki ostane v tleh (v primernu primarnih okužb s patogeno oomiceto P. viticola) (Burruano, 2000; Gadoury et al., 2012). Mikroorganizmi, ki krožijo v ksilemu ali floemu, prispevajo tudi k začetni sestavi mikrobioma listov. Nekateri od teh mikroorganizmov so patogeni (bakterija Xylella fastidiosa, virusi in fitoplazme) (Laimer et al., 2009; Zherdev et al., 2018; Deyett in Rolshausen, 2019), medtem ko so drugi lahko koristni (npr. bakterija B. phytofirmans) (Compant in sod., 2008).

Starost listov močno vpliva na sestavo mikrobioma, saj mlajši listi ne nudijo enakega habitata za mikroorganizme kot starejši listi. Starost listov določa strukturo kutikule in epikutikularnih voskov, količino razpoložljivih hranil in koncentracijo sekundarnih metabolitov, kar vse vpliva na rast mikrobnih populacij. Starost listov določa tudi imunski status, saj mikrobna kolonizacija lahko spodbudi obrambo in pripravi liste, da so bolj odporni na poznejše okužbe (Chaudhry in sod., 2021; Griggs in sod., 2021; Shakir in sod., 2021). Poleg tega je pomembna tudi vloga zunanjih dejavnikov, kot so veter, dež in stik med listi, ki prispevajo k prenosu mikroorganizmov in oblikovanju mikrobioma listov skozi sezono. Kasneje razviti listi so pogosto v neposrednem stiku z že obstoječimi, starejšimi listi, katerih mikrobiom se lahko prenaša nanje. Ta prenos mikroorganizmov med listi, ki vključuje vmesne stopnje, kot je atmosfera ali druge rastlinske organe, je ključna pot kolonizacije listov vinske trte (Abdelfattah in sod., 2019; Griggs in sod., 2021). Ta prenos je odgovoren za sekundarne cikle okužb listnih patogenov. Pri tem imajo pomembno vlogo tudi favna, kot so členonožci in ptice, ki so pogosto podcenjeni vektorji mikroorganizmov. Te medsebojne interakcije privedejo do kompleksne sestave mikrobioma, ki se spreminja glede na starost in položaj listov na trti (Griggs in sod., 2021; Stefanini in Cavalieri, 2018).

Sestava mikrobioma listov se poleg sezonske dinamike razlikuje tudi glede na geografske in okoljske dejavnike, kot so podnebje, struktura pokrajine in različne agronomske prakse (Fournier in sod., 2022).

Med množico mikroorganizmov, ki kolonizirajo liste vinske trte, nekateri vplivajo na zdravje in rast rastlin. Pepelovka in peronospora sta najpomembnejši bolezni vinske trte. Črna grozdna gniloba postaja vse pomembnejša bolezen v Evropi. Vsi trije patogeni so vnesene vrste severnoameriškega izvora. Ko te vrste patogenov kolonizirajo list vinske trte, naletijo na obstoječi mikrobiom in virom, ki lahko ovirajo rast patogenov z neposrednimi ekološkimi interakcijami(npr. kompeticija za hrano in prostor, antibioza, hiperparazitizem…). Ko je ta prva ovira premagana, se patogeni soočijo z imunskim sistemom rastline, ki ga lahko stimulira mikrobiom, zlasti koreninski mikrobiom (Fournier in sod., 2022).

Več bakterijskih in glivnih vrst, izoliranih iz listov vinske trte ali detektiranih v mikrobiomu listov, ima negativen učinek na P. viticola pod eksperimentalnimi pogoji. Med glivami so to Acremonium byssoides, Alternaria alternata, Beauveria bassiana in Epicoccum nigrum ter več vrst rodu Fusarium, med bakterijami prevladujejo vrste rodu Bacillus (B. subtilis, B. pumilus). Poleg tega kolonizacija korenin z arbuskularno mikorizno glivo Rhizophagus irregularis povečuje odpornost vinske trte na P. viticola v listih (Fournier in sod., 2022). Interakcije med patogeni, mikrobiomom in viromom niso dobro dokumentirane pri pepelovki, vendar so nekatere antagonistične interakcije eksperimentalno dokazane. Več naravnih hiperparazitov E. necator je bilo identificiranih med rodovi Ampelomyces, Lecanicillium in Acremonium. Tako kot pri peronospori rast pepelovke zavirata bakteriji B. subtilis in B. pumilus (Fournier in sod., 2022).

Prihodnje raziskave bi morale biti usmerjene v preučevanje naravnih antagonistov patogenov, kot sta pepelasta in peronospora, ter njihovih interakcij z mikrobiomom in viromom vinske trte. Prav tako bi bilo koristno raziskati mikrobiom odpornih vrst Vitis in njihov potencial za biokontrolo bolezni. Razumevanje mikrobnih interakcij, povezanih z redkimi okužbami in prezimovališči patogenov, bi lahko omogočilo razvoj trajnostnih pristopov za obvladovanje bolezni vinske trte z zmanjšano uporabo pesticidov. S poudarkom na biotski raznovrstnosti mikrobioma in viroma listov bi lahko prispevali k trajnostnemu vinogradništvu, ki ohranja okolje in zdravje ljudi.

Grozdni mikrobiom

Mikrobiom grozdja vinske trte se skozi sezono močno spreminja, tako v številčnosti kot tudi v sestavi mikroorganizmov. Na površini grozdnih jagod se velikost populacije glivnih in bakterijskih združb povečuje z zorenjem in doseže vrhunec pri prezrelih jagodah. Sestava mikrobioma se prav tako spreminja; delež gliv iz debla Basidiomycota (npr. Cryptococcus spp., Rhodotorula spp., Sporobolomyces spp.) in rodu Aureobasidium se z napredovanjem sezone zmanjšuje, medtem ko se povečuje delež gliv iz debla Ascomycota (npr. Hanseniaspora spp., Metschnikowia spp., Pichia spp.) (Barata in sod., 2012). Pri bakterijah se številčnost Gram-negativnih bakterij, kot je Pseudomonas spp., zmanjšuje, medtem ko se povečuje številčnost Gram-pozitivnih bakterij, kot je Micrococcus spp. (Martins in sod., 2012). Morfologija in kemijska sestava grozdnih jagod sta glavna dejavnika teh sezonskih sprememb mikrobioma (Liu in Howell, 2021). Med zorenjem jagod se spreminjata vodna aktivnost na njihovi kožici in sestava eksudatov, kar vključuje povečanje vsebnosti sladkorja ter padec pH in kislosti (Griggs in sod., 2021; Martins in sod., 2014, 2020). Na sestavo mikrobioma vplivajo tudi vinogradniške prakse, kot so fitosanitarni ukrepi in obrezovanje, ter klimatske razmere od nastavka grozdnih jagod do trgatve (Belessi in sod., 2022; Bokulich in sod., 2014; Martins in sod., 2020). Poleg sezonskih sprememb se mikrobiom grozdnih jagod razlikuje glede na geografske regije in vinogradniške parcele, kar je privedlo do razvoja koncepta »mikrobnega terroirja«, ki povezuje biogeografijo mikrobov vinske trte z regionalnimi značilnostmi vina (Bokulich in sod., 2014; Gobbi in sod., 2022).

Med fazo zorenja grozdne jagode mikrobiom vsebuje tudi fermentativne mikroorganizme, ki pozneje pomembno prispevajo k procesu pridelave vina in kakovosti vina. Ti vključujejo kvasovke, kot so S. cerevisiae in ne-Saccharomyces vrste, ter mlečnokislinske bakterije (MKB). Kvasovka vrste S. cerevisiae je ključna za alkoholno fermentacijo, čeprav njena številčnost na površini jagod ostaja nizka (10⁴–10⁶ cfu/g) (Börlin in sod., 2020). Na raznolikost in številčnost fermentativnih kvasovk vplivajo uporaba fungicidov in okužbe s sivo plesnijo B. cinerea, ki modificira dostopnost sladkorjev (Fleet, 2003; Cordero-Bueso et al., 2014). Nizko število (<10³ cfu/g) MKB je prisotno tudi na zdravem grozdju in prehaja v mošt v zgodnjih fazah pridelave vina. Mednje spada tudi bakterija Oenococcus oeni, ki je v večji meri odgovorna za jabolčno-mlečnokislinsko fermentacijo (JMKF), pri kateri se L-jabolčna kislina v vinu pretvori v L-mlečno kislino. Vendar se JMKF začne šele, ko populacija O. oeni doseže 10⁶ cfu/mL. Razumevanje dejavnikov, ki zmanjšujejo bakterijsko biomaso, je ključno za preprečevanje počasne ali zaustavljene JMKF. Fagi so eden od teh dejavnikov, saj lahko vplivajo na velikost populacije O. oeni. Številni temperirani in virulentni fagi, ki okužijo O. oeni, so bili nedavno izolirani iz zdrobljenega grozdja in poznejših faz vinarstva (Claisse et al., 2021).

Mikrobiom grozdnih jagod lahko vsebuje mikroorganizme, ki vplivajo na kakovost vina, med katerimi so ocetnokislinske bakterije (OKB) in glive, odgovorne za nastanek nezaželenih spojin ter mikotoksinov. OKB (Acetobacter spp., Gluconobacter spp.) so kvarljivke, ki so naravno prisotne na grozdju (Fleet, 1993). Povzročajo izgube pridelka pred in po trgatvi ter zaradi njihovega delovanja grozje postane neprimerno za pridelavo vina. Značilen primer je grozdna gniloba. Za njen razvoj so potrebni vinske mušice (Drosophila, prenašalke bolezni), poškodovane grozdne jagode, različne kvasovke, ki grozdne sladkorje pretvarjajo v etanol, in ocetnokislinske bakterije (AAB), ki nato oksidirajo etanol v ocetno kislino (Lleixa in sod., 2018). AAB sobivajo s fagi na zrelih jagodah, pri čemer je bil nedavno opisan predstavnik družine Tectiviridae (Philippe in sod., 2018). Obvladovanje AAB v vinarstvu je zahtevno, saj te bakterije izkazujejo visoko sposobnost preživetja. Fagi in njihovi izhajajoči encimi endolizini, pa lahko ponudijo nove rešitve za obvladovanje AAB.

Glive, ki so naravno prisotne na zrelih grozdnih jagodah, lahko povzročajo nezaželene vonjave, zlasti vonj po zemlji in plesnivem. To velja tudi za sivo plesen B. cinerea, ki lahko proizvaja različne encime, ki oksidirajo fenolne spojine in povzročajo spremembe v barvi vina. Kljub temu lahko B. cinerea v določenih pogojih kolonizira grozdne jagode kot “plemenita plesen,” ki pozitivno vpliva na aromatski potencial grozdnih jagod (Fournier in sod., 2022).

Naravni antagonisti B. cinerea vključujejo glivo Aureobasidium pullulans, nekatere bakterije (Bacillus spp., aktinomicete) in kvasovke (Metchnikowia spp., Pichia spp.). Prav tako se mikovirusi, ki okužujejo B. cinerea, proučujejo kot potencialni biološki agensi. Nekatere plesni (Aspergillus carbonarius, Aspergillus niger), ki okužujejo grozdne jagode, lahko tvorijo nezaželene mikotoksine. Tudi te je mogoče nadzorovati z biološko kontrolo, in sicer z uporabo glive A. pullulans (Fournier in sod., 2022).

Grozdne jagode predstavljajo ključno mikrobno okolje, saj dinamika njihovega mikrobioma temelji na kmetijskih praksah in podnebnih razmerah v vinogradu ter določa kakovost končnega izdelka. Zato bi morala prihodnja raziskovanja še naprej preučevati sezonsko dinamiko mikrobnih interakcij in funkcij na površini grozdnih jagod, da bi pojasnili njihov vpliv na kakovost jagod in lastnosti vina. Pomemben napredek z uporabo metabolnih omrežij je bil dosežen za Oenococcus oeni in ga je treba razširiti na raven mikrobne skupnosti, da bi razumeli interakcije med O. oeni in drugimi mikroorganizmi (kot so Saccharomyces cerevisiae, LAB in AAB), ki pripadajo mikrobiomu jagod in sodelujejo v procesu vinarstva (Mendoza in sod., 2017). Po drugi strani pa bi bilo mogoče oceniti vpliv procesa vinarstva na dinamiko mikrobioma grozdnih jagod. Med vinarstvom namreč fermentativni mikroorganizmi dosežejo zelo visoke ravni v kleteh in se lahko v vinogradu razširjajo s sistemi za ekstrakcijo CO₂ in insekti kot prenašalci.

Grozdne jagode predstavljajo ključno mikrobno okolje, kjer dinamika mikrobioma temelji na agronomskih praksah in klimatskih pogojih v vinogradu, kar neposredno vpliva na kakovost končnega vina. Prihodnje raziskave bi se morale osredotočiti na sezonsko dinamiko mikrobnih interakcij in funkcij na površini grozdnih jagod, saj bi to pripomoglo k boljšemu razumevanju njihovega vpliva na kakovost grozdja in značilnosti vina. Napredek pri uporabi metabolnih omrežij, kot je bil dosežen pri Oenococcus oeni, bi bilo treba razširiti na raven celotne mikrobne skupnosti. To bi omogočilo boljši vpogled v kompleksne interakcije med O. oeni in drugimi mikroorganizmi, kot so Saccharomyces cerevisiae, mlečnokislinske bakterije (LAB) in ocetnokislinske bakterije (AAB), ki so pomemben del mikrobioma grozdja in igrajo ključno vlogo v procesu vinarstva (Mendoza in sod., 2017).

Zaključek in perspektive

Mikrobiom vinske trte se je razvijal tisoče let z vključevanjem taksonov iz Azije, Evrope in Amerike, pod vplivom človeške selekcije in invazij patogenov. Čeprav v tej zgodovini obstajajo velike vrzeli, številne študije kažejo, da mikrobiom vinske trte vsebuje koristne mikroorganizme, kot so bakterije za spodbujanje rasti rastlin, mikorizne glive, biokontrolni agensi in mikroorganizmi enološkega pomena, katerih mehanizmi delovanja so pogosto dobro dokumentirani. Ti koristni mikroorganizmi pripadajo dinamičnemu mikrobiomu, ki se pomembno spreminja skozi življenjsko dobo rastline in v različnih letnih časih.

Začetni mikrobiom cepljenih rastlin je določen z mikrobiomi matičnih rastlin, ki se uporabljajo za proizvodnjo podlag in cepičev. Ti začetni mikrobiomi lahko vsebujejo fitoviruse in glivične patogene, pa tudi koristne mikroorganizme, ki povečujejo odpornost rastline na biotske in abiotske stresorje. Nekatere koristne mikroorganizme, kot je arbuskularna mikorizna gliva R. irregularis, je mogoče inokulirati že v fazi vzgoje rastlin v drevesnicah. Po sajenju rastline korenine vinske trte aktivno izločajo eksudate, ki privabljajo mikroorganizme iz talne rezerve. Med koristnimi mikroorganizmi, ki jih privabljajo korenine, so bakterije za spodbujanje rasti rastlin (npr. Pseudomonas spp., Rhizobia spp.), ki omogočajo rastlinam dostop do mineralnih hranil, kot so fosfor, dušik in fosfati, ter arbuskularne mikorizne glive (npr. Glomus spp.), ki pomagajo rastlinam obvladovati sušni stres.

Mikroorganizmi z biokontrolno aktivnostjo (npr. Bacillus), delujejo prek različnih mikrobnih interakcij, vključno z antibiotičnim delovanjem, hiperparazitizmom, prostorsko in prehransko kompeticijo itd. Nekateri koristni mikroorganizmi lahko prodrejo v korenine in se razširijo v nadzemne dele rastline, kot je bakterijski endofit B. phytofirmans. Krožeči mikroorganizmi, med katerimi so lahko tudi patogeni (Xylella fastidiosa), lahko dosežejo liste in postanejo del njihovega visoko dinamičnega mikrobioma, ki ga poganjajo sezonske spremembe.

Med rastno sezono liste vinske trte kolonizirajo glavni patogeni, kot sta glivi P. viticola in E. necator, ki so oba invazivna patogena severnoameriškega izvora. Vendar pa listi prav tako vsebujejo mikroorganizme z biokontrolno aktivnostjo, kot sta B. subtilis in A. pullulans. Nazadnje, mikrobiom grozdnih jagod se med dozorevanjem bistveno spreminja. V fazi zorenja vključuje fermentativne kvasovke in bakterije (npr. S. cerevisiae, O. oeni), ki pozitivno vplivajo. Vendar pa mikrobiom grozdnih jagod lahko vsebuje tudi nezaželene mikroorganizme, kot so glive, ki proizvajajo neprijetne vonjave (npr. glivični patogen B. cinerea), ter ocetnokislinske bakterije, ki povzročajo bolezni vina.

Viri

1. Abdelfattah, A., Sanzani, S.M., Wisniewski, M., Berg, G., Cacciola, S.O., Schena, L., 2019. Revealing cues for fungal interplay in the plant–air interface in vineyards. Front. Plant Sci. 10, 922.
2. Asghari, S., Harighi, B., Ashengroph, M., Clement, C., Aziz, A., Esmaeel, Q., Ait Barka, E., 2020. Induction of systemic resistance to Agrobacterium tumefaciens by endophytic bacteria in grapevine. Plant Pathol. 69, 827–837.
3. Baldan, E., Nigris, S., Romualdi, C., D’Alessandro, S., Clocchiatti, A., Zottini, M., Stevanato, P., Squartini, A., Baldan, B., 2015. Beneficial bacteria isolated from grapevine inner tissues shape Arabidopsis thaliana roots. Plos one 10, e0140252.
4. Balestrini, R., Magurno, F., Walker, C., Lumini, E., Bianciotto, V., 2010. Cohorts of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in Vitis vinifera, a typical Mediterranean fruit crop: cohorts of AM fungi in vineyards. Environ. Microbiol. Rep. 2, 594–604.
5. Bao, L., Sun, B., Wei, Y., Xu, N., Zhang, S., Gu, L., Bai, Z., 2022. Grape cultivar features differentiate the grape rhizosphere microbiota. Plants 11, 1111.
6. Bais, H.P., Weir, T.L., Perry, L.G., Gilroy, S., Vivanco, J.M., 2006. The role of root exudates in rhizosphere interactions with plants and other organisms. Annu. Rev. Plant Biol. 57, 233–266.
7. Barata, A., Malfeito-Ferreira, M., Loureiro, V., 2012. The microbial ecology of wine grape berries. Int. J. Food Microbiol. 153, 243–259.
8. Belessi, C., Chalvatznti, I., Marmaras, I., Nisiotou, A., 2022. The effect of vine variety and vintage on wine yeast community structure of grapes and ferments. J. Appl. Microbiol. 132, 3672–3684.
9. Berlanas, C., Berbegal, M., Elena, G., Laidani, M., Cibriain, J.F., Sagiues, A., Gramaje, D., 2019. The fungal and bacterial rhizosphere microbiome associated with grapevine rootstock genotypes in mature and young vineyards. Front. Microbiol. 10, 1142.
10. Bettenfeld, P., Cadenai Canals, J., Jacquens, L., Fernandez, O., Fontaine, F., van Schaik, E., Courty, P.-E., Trouvelot, S., 2021. The microbiota of the grapevine holobiont: a key component of plant health. J. Adv. Res. 40, 1–15. S2090123221020617.
11. Bleach, C., Ridgway, H.J., Jaspers, M.V., Jones, E.E., 2021. The relative susceptibility of grapevine rootstocks to black foot disease is dependent on inoculum pressure. N. Z. Plant Prot. 74, 62–69.
12. Bokulich, N.A., Thorngate, J.H., Richardson, P.M., Mills, D.A., 2014. Microbial biogeography of wine grapes is conditioned by cultivar, vintage, and climate. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 111, 139–148.
13. Bona, E., Massa, N., Novello, G., Boatti, L., Cesaro, P., Todeschini, V., Magnelli, V., Manfredi, M., Marengo, E., Mignone, F., Berta, G., Lingua, G., Gamalero, E., 2018. Metaproteomic characterization of Vitis vinifera rhizosphere. FEMS Microbiol. Ecol. 95, 1–15.
14. Börlin, M., Claisse, O., Albertin, W., Salin, F., Legras, J.L., Masneuf-Pomarède, I., 2020. Quantifying the effect of human practices on S. cerevisiae vineyard metapopulation diversity. Sci. Rep. 10 (1), 16214.
15. Burruano, S., 2000. The life-cycle of Plasmopara viticola, cause of downy mildew of vine. Mycologist 14, 179–182.
16. Campisano, A., Pancher, M., Puopolo, G., Puddu, A., Lòpez-Fernàndez, S., Biagini, B., Yousaf, S., Pertot, I., 2015. Diversity in endophyte populations reveals functional and taxonomic diversity between wild and domesticated grapevines. Am. J. Enol. Vitic. 66, 12–21.
17. Canfora, L., Vendramin, E., Felici, B., Tarricone, L., Florio, A., Benedetti, A., 2018. Vineyard microbiome variations during different fertilisation practices revealed by 16s rRNA gene sequencing. Appl. Soil Ecol. 125, 71–80.
18. Carbone, M.J., Alaniz, S., Mondino, P., Gelabert, M., Eichmeier, A., Tekielska, D., Bujanda, R., Gramaje, D., 2021. Drought influences fungal community dynamics in the grapevine rhizosphere and root microbiome. J. Fungi 7, 686.
19. Chaparro, J.M., Badri, D.V., Vivanco, J.M., 2014. Rhizosphere microbiome assemblage is affected by plant development. ISME J. 8, 790–803.
20. Chaudhry, V., Runge, P., Sengupta, P., Doehlemann, G., Parker, J.E., Kemen, E., 2021. Shaping the leaf microbiota: plant–microbe–microbe interactions. J. Exp. Bot. 72, 36–56.
21. Claisse, O., Chaïb, A., Jaomanjaka, F., Philippe, C., Barchi, Y., Lucas, P.M., Le Marrec, C., 2021. Distribution of prophages in the Oenococcus oeni species. Microorganisms 9, 856.
22. Compant, S., Kaplan, H., Sessitsch, A., Nowak, J., Ait Barka, E., Clément, C., 2008. Endophytic colonization of Vitis vinifera L. by Burkholderia phytofirmans strain PsJN: from the rhizosphere to inflorescence tissues. FEMS Microbiol. Ecol. 63, 84–93.
23. Compant, S., Brader, G., Muzammil, S., Sessitsch, A., Lebrihi, A., Mathieu, F., 2013. Use of beneficial bacteria and their secondary metabolites to control grapevine pathogen diseases. BioControl 58, 435–455.
24. Cordero-Bueso, G., Arroyo, T., Valero, E., 2014. A long term field study of the effect of fungicides penconazole and sulfur on yeasts in the vineyard. Int. J. Food Microbiol. 189, 189–194.
25. Cordero-Bueso, G., Mangieri, N., Maghradze, D., Foschino, R., Valdetara, F., Cantoral, J.M., Vigentini, I., 2017. Wild grape-associated yeasts as promising biocontrol agents against Vitis vinifera fungal pathogens. Front. Microbiol. 8, 2025.
26. Cordero-Bueso, G., Vigentini, I., Foschino, R., Maghradze, D., Ruiz-Muñoz, M., Benítez-Trujillo, F., Cantoral, J.M., 2022. Culturable yeast diversity of grape berries from Vitis vinifera ssp. sylvestris (Gmelin) Hegi. J. Fungi 8, 410.
27. Darriaut, R., Lailheugue, V., Masneuf-Pomarède, I., Marguerit, E., Martins, G., Compant, S., Ballestra, P., Upton, S., Ollat, N., Lauvergeat, V., 2022. Grapevine rootstock and soil microbiome interactions: keys for a resilient viticulture. Hortic. Res. 9, uhac019.
28. de Brito, L.M., Zanette, F., Biasi, L.A., Costa, M.D., dos Passos, J.F.M., 2019. Morphological identification of Ilyonectria liriodendri and its interaction with plant growth-promoting bacteria in grapevine rootstocks. Rev. Bras. Frutic. 41, e-140.
29. del Martínez-Diz, M.P., Andrés-Sodupe, M., Bujanda, R., Díaz-Losada, E., Eichmeier, A., Gramaje, D., 2019. Soil–plant compartments affect fungal microbiome diversity and composition in grapevine. Fungal Ecol. 41, 234–244.
30. Deyett, E., Rolshausen, P.E., 2019. Temporal dynamics of the sap microbiome of grapevine under high pierce’s disease pressure. Front. Plant Sci. 10, 1246.
31. Deyett, E., Rolshausen, P.E., 2020. Endophytic microbial assemblage in grapevine. FEMS Microbiol. Ecol. 96, fiaa053.
32. Esmaeel, Q., Jacquard, C., Sanchez, L., Clément, C., Ait Barka, E., 2020. The mode of action of plant-associated Burkholderia against grey mould disease in grapevine revealed through traits and genomic analyses. Sci. Rep. 10, 13993.
33. Fay, J. C., & Benavides, J. A. (2005). Evidence for Domesticated and Wild Populations of Saccharomyces cerevisiae. PLOS Genetics, 1(1), e5. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.0010005
34. Fay, J.C., McCullough, H.L., Sniegowski, P.D., Eisen, M.B., 2004. Population genetic variation in gene expression is associated with phenotypic variation in Saccharomyces cerevisiae. Genome Biol. 5, R26.
35. Fleet, G.H., 1993. In: CRC Press (Ed.), Wine Microbiology and Biotechnology. Harwood Academic Publishers, Chur, Switzerland.
36. Fleet, G.H., 2003. Yeast interactions and wine flavour. Int. J. Food Microbiol. 86, 11–22.
37. Fournier, P., Pellan, L., Barroso-Bergadà, D., Bohan, D. A., Candresse, T., Delmotte, F., Dufour, M.-C., Lauvergeat, V., Le Marrec, C., Marais, A., Martins, G., Masneuf-Pomarède, I., Rey, P., Sherman, D., This, P., Frioux, C., Labarthe, S., & Vacher, C. (2022). Chapter Two—The functional microbiome of grapevine throughout plant evolutionary history and lifetime. In D. A. Bohan & A. Dumbrell (Eds.), Advances in Ecological Research (Vol. 67, pp. 27–99). Academic Press. https://doi.org/10.1016/bs.aecr.2022.09.001
38. Gadoury, D.M., Cadle-Davidson, L., Wilcox, W.F., Dry, I.B., Seem, R.C., Milgroom, M.G., 2012. Grapevine powdery mildew (Erysiphe necator): a fascinating system for the study of the biology, ecology and epidemiology of an obligate biotroph. Mol. Plant Pathol. 13, 1–16.
39. Gessler, C., Pertot, I., Perazzolli, M., 2011. Plasmopara viticola: a review of knowledge on downy mildew of grapevine and effective disease management. Phytopathol. Mediterr. 50, 3–44.
40. Gobbi, A., Acedo, A., Imam, N., Santini, R.G., Ortiz-Álvarez, R., Ellegaard-Jensen, L., Belda, I., Hansen, L.H., 2022. A global microbiome survey of vineyard soils highlights the microbial dimension of viticultural terroirs. Commun. Biol. 5, 241.
41. Griggs, R.G., Steenwerth, K.L., Mills, D.A., Cantu, D., Bokulich, N.A., 2021. Sources and assembly of microbial communities in vineyards as a functional component of winegrowing. Front. Microbiol. 12, 673810.
42. Habbadi, K., Duplay, Q., Chapulliot, D., Kerzaon, I., Benkirane, R., Benbouazza, A., Wisniewski-Dyé, F., Lavire, C., Achbani, E.H., Vial, L., 2020. Characterization and phylogenetic diversity of Allorhizobium vitis isolated from grapevine in Morocco. J. Appl. Microbiol. 128, 828–839.
43. Hernandez, M., Menéndez, C.M., 2019. Influence of seasonality and management practices on diversity and composition of fungal communities in vineyard soils. Appl. Soil Ecol. 135, 242–248.
44. Ji, W., Han, K., Cai, Y., Mu, Y., Zhao, L., Zhang, M., Hou, C., Gao, M., Zhao, Q., 2019. Characterization of rhizosphere bacterial diversity and berry quality of Hutai No.8 (Vitis vinifera L.) with different ages and their relations. J. Sci. Food Agric. 99, 4532–4539.
45. Laimer, M., Lemaire, O., Herrbach, E., Goldschmidt, V., Minafra, A., Bianco, P., Wetzel, T., 2009. Resistance to viruses, phytoplasmas and their vectors in the grapevine in Europe: a review. J. Plant Pathol. 91, 7–23.
46. Legras, J.-L., Merdinoglu, D., Cornuet, J.-M., & Karst, F. (2007). Bread, beer and wine: Saccharomyces cerevisiae diversity reflects human history. Molecular Ecology, 16(10), 2091–2102.
47. Lleixa, J., Kiourgoglou, D., Mas, A., Portillo, M., 2018. Microbiome dynamics during spontaneous fermentations of sound grapes in comparison with sour rot and Botrytis infected grapes. Int. J. Food Microbiol. 281, 36–46.
48. Likar, M., Stres, B., Rusjan, D., Potisek, M., Regvar, M., 2017. Ecological and conventional viticulture gives rise to distinct fungal and bacterial microbial communities in vineyard soils. Appl. Soil Ecol. 113, 86–95.
49. Liu, D., Howell, K., 2021. Community succession of the grapevine fungal microbiome in annual growth cycle. Environ. Microbiol. 23, 1842–1857.
50. Liu, D., Zhang, P., Chen, D., Howell, K., 2019. From the vineyard to the winery: how microbial ecology drives regional distinctiveness of wine. Front. Microbiol. 10, 2679.
51. Marasco, R., Rolli, E., Fusi, M., Michoud, G., Daffonchio, D., 2018. Grapevine rootstocks shape underground bacterial microbiome and networking but not potential functionality. Microbiome 6, 3.
52. Mardanov, A.V., Chibizhevskaya, E.P., Lazarev, A.M., Rakitin, A.L., Beletsky, A.V., Chebotar, V.K., Ravin, N.V., 2019. Complete genome sequences of endophytic bacilli isolated from grapevine plants. Microbiol. Resour. Announc. 8, e01625-19.
53. Martins, G., Miot-Sertier, C., Lauga, B., Claisse, O., Lonvaud-Funel, A., Soulas, G., Masneuf-Pomarède, I., 2012. Grape berry bacterial microbiota: impact of the ripening process and the farming system. Int. J. Food Microbiol. 158, 93–100.
54. Martins, G.E., Casini, C., Da Costa, J.-P., Geny, L., Lonvaud, A., Masneuf-Pomarède, I., 2020. Correlation between water activity (aw) and microbial epiphytic communities associated with grapes berries. OENO One 54, 49–61.
55. Mendoza, S.N., Cañón, P.M., Contreras, Á., Ribbeck, M., Agosín, E., 2017. Genome-scale reconstruction of the metabolic network in Oenococcus oeni to assess wine malolactic fermentation. Front. Microbiol. 8, 534.
56. Morales-Cedeño, L.R., Ma del Orozco-Mosqueda, C., Loeza-Lara, P.D., Parra-Cota, F.I., de los Santos-Villalobos, S., Santoyo, G., 2021. Plant growth-promoting bacterial endophytes as biocontrol agents of pre- and post-harvest diseases: fundamentals, methods of application and future perspectives. Microbiol. Res. 242, 126612.
57. Ocete, R., Armendariz, I., Cantos, M., Álvarez, D., Azcón, R., 2015. Ecological characterization of wild grapevine habitats focused on arbuscular mycorrhizal symbiosis. Vitis 54, 207–211.
58. Ofek-Lalzar, M., Gur, Y., Ben-Moshe, S., Sharon, O., Kosman, E., Mochli, E., Sharon, A., 2016. Diversity of fungal endophytes in recent and ancient wheat ancestors Triticum dicoccoides and Aegilops sharonensis. FEMS Microbiol. Ecol. 92, fiw152.
59. Philippe, C., Krupovic, M., Jaomanjaka, F., Claisse, O., Petrel, M., le Marrec, C., 2018. Bacteriophage GC1, a novel tectivirus infecting Gluconobacter Cerinus, an acetic acid bacterium associated with wine-making. Viruses 10, 39.
60. Puig-Pujol, A., Ferrando, N., Capdevila, F., Ocete, R., Revilla, E., 2016. Yeast biodiversity from Vitis vinifera L., subsp. sylvestris (Gmelin) Hegi to face up the oenological consequences of climate change. BIO Web Conf. 7, 02026.
61. Radić, T., Likar, M., Hančević, K., Regvar, M., Čarija, M., Zdunić, G., 2021. Root-associated community composition and co-occurrence patterns of fungi in wild grapevine. Fungal Ecol. 50, 101034.
62. Shakir, S., Zaidi, S.S.-A., de Vries, F.T., Mansoor, S., 2021. Plant genetic networks shaping phyllosphere microbial community. Trends Genet. 37, 306–316.
63. Rijavec, T., Lapanje, A., 2016. Hydrogen cyanide in the rhizosphere: not suppressing plant pathogens, but rather regulating availability of phosphate. Front. Microbiol. 7, 1785.
64. Rivas, G.A., Semorile, L., Delfederico, L., 2022. Microbial diversity of the soil, rhizosphere and wine from an emerging wine-producing region of Argentina. LWT 153, 112429.
65. Saraf, M., Jha, C.K., Patel, D., 2010. The Role of ACC deaminase producing PGPR in sustainable agriculture. In: Maheshwari, D.K. (Ed.), Plant Growth and Health Promoting Bacteria. Plant Growth and Health Promoting Bacteria, Microbiology Monographs, Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, pp. 251–272.
66. Signorini, M., Borruso, L., Randall, K.C., Dumbrell, A.J., Pii, Y., Mimmo, T., Cesco, S., 2021. Soil heterogeneity within a vineyard impacts the beta but not the alpha microbial agro-diversity. Appl. Soil Ecol. 166, 104088.
67. Stefanini, I., Cavalieri, D., 2018. Metagenomic approaches to investigate the contribution of the vineyard environment to the quality of wine fermentation: potentials and difficulties. Front. Microbiol. 9, 991.
68. Sun, X., Kosman, E., Sharon, A., 2020. Stem endophytic mycobiota in wild and domesticated wheat: structural differences and hidden resources for wheat improvement. J. Fungi 6, 180.
69. Swift, J.F., Hall, M.E., Harris, Z.N., Kwasniewski, M.T., Miller, A.J., 2021. Grapevine microbiota reflect diversity among compartments and complex interactions within and among root and shoot systems. Microorganisms 9, 92.
70. Trouvelot, S., Bonneau, L., Redecker, D., van Tuinen, D., Adrian, M., Wipf, D., 2015. Arbuscular mycorrhiza symbiosis in viticulture: a review. Agron. Sustain. Dev. 35, 1449–1467.
71. Vukicevich, E., Thomas Lowery, D., Úrbez-Torres, J.R., Bowen, P., Hart, M., 2018. Groundcover management changes grapevine root fungal communities and plant-soil feedback. Plant and Soil 424, 419–433.
72. Warringer, J., Zörgö, E., Cubillos, F.A., Zia, A., Gjuvsland, A., Simpson, J.T., Forsmark, A., Durbin, R., Omholt, S.W., Louis, E.J., Liti, G., Moses, A., Blomberg, A., 2011. Trait variation in yeast is defined by population history. PLoS Genet. 7, e1002111.
73. Zaller, J.G., Cantelmo, C., Santos, G.D., Muther, S., Gruber, E., Pallua, P., Mandl, K., Friedrich, B., Hofstetter, I., Schmuckenschlager, B., Faber, F., 2018. Herbicides in vineyards reduce grapevine root mycorrhization and alter soil microorganisms and the nutrient composition in grapevine roots, leaves, xylem sap and grape juice. Environ. Sci. Pollut. Res. 25, 23215–23226.
74. Zherdev, A., Vinogradova, S., Byzova, N., Porotikova, E., Kamionskaya, A., Dzantiev, B., 2018. Methods for the diagnosis of grapevine viral infections: a review. Agriculture 8, 195.