Quantitative Proteomics Analysis of ABA- and GA3-Treated Malbec Berries Reveals Insights into H2O2 Scavenging and Anthocyanin Dynamics

Autores
Murcia, Mauro Germán; Alonso, Rodrigo; Berli, Federico Javier; Arias, Leonardo; Bianchimano, Luciana; Pontin, Mariela Ana; Fontana, Ariel; Casal, Jorge José; Piccoli, Patricia Noemí
Año de publicación
2024
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Abscisic acid (ABA) and gibberellic acid (GA3) are regulators of fruit color and sugar levels, and the application of these hormones is a common practice in commercial vineyards dedicated to the production of table grapes. However, the effects of exogenous ABA and GA3 on wine cultivars remain unclear. We investigated the impact of ABA and GA3 application on Malbec grapevine berries across three developmental stages. We found similar patterns of berry total anthocyanin accumulation induced by both treatments, closely associated with berry H2O2 levels. Quantitative proteomics from berry skins revealed that ABA and GA3 positively modulated antioxidant defense proteins, mitigating H2O2. Consequently, proteins involved in phenylpropanoid biosynthesis were downregulated, leading to decreased anthocyanin content at the almost ripe stage, particularly petunidin-3-G and peonidin-3-G. Additionally, we noted increased levels of the non-anthocyanins E-viniferin and quercetin in the treated berries, which may enhance H2O2 scavenging at the almost ripe stage. Using a linear mixed-effects model, we found statistical significance for fixed effects including the berry H2O2 and sugar contents, demonstrating their roles in anthocyanin accumulation. In conclusion, our findings suggest a common molecular mechanism by which ABA and GA3 influence berry H2O2 content, ultimately impacting anthocyanin dynamics during ripening.
EEA La Consulta
Fil: Murcia, Mauro Germán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Alonso, Rodrigo. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Biología Agrícola de Mendoza; Argentina
Fil: Alonso, Rodrigo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mendoza. Instituto de Biología Agrícola de Mendoza; Argentina
Fil: Berli, Federico Javier. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Biología Agrícola de Mendoza; Argentina
Fil: Berli, Federico Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mendoza. Instituto de Biología Agrícola de Mendoza; Argentina
Fil: Arias, Leonardo. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Biología Agrícola de Mendoza; Argentina
Fil: Arias, Leonardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Mendoza. Instituto de Biología Agrícola de Mendoza; Argentina
Fil: Bianchimano, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Pontin, Mariela Ana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria La Consulta; Argentina
Fil: Fontana, Ariel. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Biología Agrícola de Mendoza; Argentina
Fil: Fontana, Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Biología Agrícola de Mendoza; Argentina
Fil: Casal, Jorge José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Casal, Jorge José. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina
Fil: Casal, Jorge José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; Argentina
Fil: Piccoli, Patricia Noemí. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Biología Agrícola de Mendoza; Argentina
Fil: Piccoli, Patricia Noemí. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto de Biología Agrícola de Mendoza; Argentina
Fuente
Plants 13 (17) : 2366. (September 2024)
Materia
Vid
Proteómica
Antocianinas
Ácido Giberelico
Peróxido de Hidrógeno
Grapevines
ABA
Proteomics
Anthocyanins
Gibberellic Acid
Hydrogen Peroxide
Malbec
Ácido Abscísico
Agua Oxigenada
Abscisic Acid
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
INTA Digital (INTA)
Institución
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria
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We found similar patterns of berry total anthocyanin accumulation induced by both treatments, closely associated with berry H2O2 levels. Quantitative proteomics from berry skins revealed that ABA and GA3 positively modulated antioxidant defense proteins, mitigating H2O2. Consequently, proteins involved in phenylpropanoid biosynthesis were downregulated, leading to decreased anthocyanin content at the almost ripe stage, particularly petunidin-3-G and peonidin-3-G. Additionally, we noted increased levels of the non-anthocyanins E-viniferin and quercetin in the treated berries, which may enhance H2O2 scavenging at the almost ripe stage. Using a linear mixed-effects model, we found statistical significance for fixed effects including the berry H2O2 and sugar contents, demonstrating their roles in anthocyanin accumulation. 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Instituto de Biología Agrícola de Mendoza; ArgentinaFil: Casal, Jorge José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; ArgentinaFil: Casal, Jorge José. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Casal, Jorge José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura; ArgentinaFil: Piccoli, Patricia Noemí. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias. Instituto de Biología Agrícola de Mendoza; ArgentinaFil: Piccoli, Patricia Noemí. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. 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