Descripción: El vino es una de las bebidas más consumidas a nivel mundial y su calidad está definida por compuestos polifenólicos, que se dividen en flavonoides (antocianinas, flavonoles, taninos, flavanonas, flavonas y chalconas) y no flavonoides (ácidos hidroxicinámico e hidroxibenzoico, estilbenos, tirosol e hidroxitirosol). Cada grupo afecta profundamente las propiedades del vino, y su composición define la capacidad de generar vinos singulares y deseables. La calidad y productividad de la vid están afectadas por factores ambientales derivados del cambio climático, que altera la fisiología de la vid y las condiciones de producción de las parras. Cambios en zonas productivas, afectación de la fenología de la planta y desplazamiento de la maduración son algunos efectos ya visibles. Las modificaciones en la composición del fruto causarán cambios en la cosecha, la composición, el estilo y la calidad del vino, afectando la sostenibilidad de la vitivinicultura. El desarrollo de técnicas de adquisición de datos masiva, tecnologías de secuenciación y plataformas de analítica basada en multi-ómicas (ómicas) permiten avanzar en el entendimiento de estos cambios. Las tecnologías ómicas permiten observar objetivamente las variables que influyen en el desarrollo y productividad de los cultivos. Hoy es posible entender los mecanismos de interacción de la planta con el entorno para generar nuevas variedades resilientes al cambio climático. Nuestra estrategia se centrará en establecer y modificar genes relacionados con la biosíntesis de flavonoides y otros compuestos fenólicos críticos para la calidad del vino, desarrollando nuevos genotipos de vid con mayor contenido de estos compuestos, mejorando así el color, la estabilidad y el perfil sensorial del vino. Mediante ómicas, entenderemos los mecanismos moleculares que rigen la generación de flavonoides en la baya y las respuestas de la planta al medio ambiente. Usaremos estas tecnologías para comprender las rutas metabólicas y los genes clave asociados a estas rutas biosintéticas. Determinaremos la abundancia y dinámica de transcritos claves de los genes centrales de la ruta bioquímica, estableciendo diferencias entre grupos de individuos en distintos entornos. También utilizaremos la asociación de genoma completo (GWAS) para analizar variantes genéticas del genoma de la vid, identificando y asociando variantes genómicas a rasgos bioquímicos y moleculares. Buscaremos la asociación robusta de los mecanismos de generación de flavonoides claves para la calidad del vino. El conocimiento generado permitirá definir genes objetivos fundamentales para ser intervenidos mediante CRISPR-Cas9, inactivando genes moduladores negativos en la ruta de generación de compuestos flavonoides y favoreciendo la formación de moléculas asociadas a determinantes críticos de la calidad de vino, en individuos que serán resilientes productivos frente a eventos climáticos. El proyecto cuenta con tecnologías y metodologías ya habilitadas, experiencia en el uso de CRISPR en la especie y ejemplos de aplicación de material editado no transgénico. Nos enfocaremos en cultivares emblemáticos e individuos élite cuyo trabajo previo para edición génica ya se ha establecido. Finalmente, desarrollaremos un programa de manejo del conocimiento para generar prototipos editados de eventual uso acelerado en el sistema productivo chileno.
