The Science of Fungi in Grapevine

Abstract

Grapevine is one of the world’s most important cultivated plants, domesticated from the wild vine over 11,000 years ago. The fungi associated with it are doubtless as old as the plant itself. Despite their co-evolution with the vine over the centuries, it was only with the invention of the microscope in the seventeenth century that fungi started to be recognised. The arrival in Europe of powdery and downy mildew in the second half of the 19th century brought about a complete change in vine cultivation practices worldwide, as systematic protection from both fungi was required throughout their growing cycle. Over 150 years after their introduction they are still the focus of scientific research.  Around twenty other fungal diseases, including black rot, are present in grapevine, making plant protection an essential and highly complex endeavour. “The science of fungi in grapevine” illustrates the scientific knowledge acquired over the course of history on fungi themselves and on their multiple interactions with the vine and its environment. Descriptions of the biology and epidemiology of fungi, symptoms and means of protection are completed by the pathogen-host plant system which forms a bioecological unit nowadays referred to as the holobiont and microbiota. The relationship of microorganisms and the plant as whole is related to the vine anatomy which is part of the present book. Ultimate alternative to the regular use of fungicides are fungal disease-resistant varieties obtained by breeding by understanding vine defence mechanisms to be applied in selection using biochemical and genetic markers.  The role of fungal endophytes as well as their biodiversity, interactions with the plant, way of life and possible evolution are analysed objectively based on the most recent scientific findings. Grafting and the production of grapevine plants can be sources of infection by fungi. The different graft and rootstock assembly techniques and the risks of contamination at the different stages of multiplying the young plants are analysed in addition to the mycobiome present in nursery plants and disinfection techniques. Finally, cultivation of Vitis vinifera cultivars needs an active control by using fungicides to be implemented in strategies, choosing the right product, applied at the right moment on an accurate dosage and precisely with perfectly calibrated and to the canopy adapted sprayers.  The Science of Fungi in Grapevine, written and coordinated by the scientists Olivier Viret and Katia Gindro, is a remarkable reference work on fungi in grapevine. Based on the latest scientific findings, it takes a holistic approach to the subject of the protection of grapevine from fungi by placing pathogen-vine interactions squarely at the centre of its reflections and analyses. Aimed both at researchers, teachers, students, and technicians as well as those working in the wine industry, it is written so as to be accessible to both scientists and winegrowers alike.

The Science of Fungi in Grapevine

La vigne est l’une des plantes cultivées les plus importantes au monde, domestiquée à partir de la vigne sauvage il y a plus de 11 000 ans. Les champignons qui lui sont associés sont sans doute aussi anciens que la plante elle-même. Malgré leur coévolution avec la vigne au cours des siècles, ce n’est qu’avec l’invention du microscope au XVIIe siècle que les champignons ont été découverts. L’arrivée en Europe de l’oïdium et du mildiou dans la seconde moitié du XIXe siècle a entraîné un changement radical des pratiques viticole dans le monde entier, par la nécessité de lutter activement contre les maladies fongiques. Plus de 150 ans après leur apparition, les pathogènes font toujours l’objet de recherches scientifiques.  Une vingtaine d’autres maladies fongiques, dont le black rot, concernent la vigne, ce qui fait de la lutte une activité essentielle et complexe. The Science of Fungi in Grapevine décrit les connaissances scientifiques acquises au cours de l’histoire sur les champignons eux-mêmes et sur leurs multiples interactions avec la vigne et son environnement. Les descriptions de la biologie et de l’épidémiologie des champignons, des symptômes et des moyens de lutte sont complétées par le système pathogène-plante hôte qui forme une unité bioécologique appelée aujourd’hui holobionte habité par le microbiote. La relation entre les micro-organismes et la plante dans son ensemble est liée à l’anatomie de la vigne qui fait partie du présent ouvrage. L’alternative ultime à l’utilisation régulière de fongicides sont les cépage multi-résistantes aux maladies fongiques obtenus par sélection en intégrant les mécanismes de défense de la vigne et en utilisant des marqueurs biochimiques et génétiques.  Le rôle des endophytes ainsi que leur biodiversité, leurs interactions avec la plante, leur mode de vie et leur évolution est analysé objectivement sur la base des découvertes scientifiques les plus récentes. Le greffage et la production de plants de vigne peuvent être des sources d’infection par des champignons. Les différentes techniques de greffage et les risques de contamination aux différents stades de multiplication des jeunes plants sont traités, de même que le mycobiome présent dans les plants en pépinière. Enfin, la culture de Vitis vinifera nécessitera toujours une lutte active par l’utilisation de fongicides à mettre en œuvre dans des stratégies, en choisissant le bon produit, appliqué au bon moment avec un dosage précis et avec des pulvérisateurs parfaitement calibrés et adaptés à la haie foliaire. The Science of Fungi in Grapevine, rédigé et coordonné par les scientifiques Olivier Viret et Katia Gindro, est un remarquable ouvrage de référence sur les champignons de la vigne. Basé sur les dernières découvertes scientifiques, il aborde le sujet de la protection de la vigne contre les champignons de manière globale en plaçant les interactions vigne-pathogènes au centre des réflexions. Destiné aussi bien aux chercheurs, enseignants, étudiants et techniciens qu’aux professionnels de la vigne, il est rédigé de manière à être accessible tant aux scientifiques qu’aux viticulteurs.

The Science of Fungi in Grapevine

Die Weinrebe ist eine der wichtigsten Kulturpflanzen der Welt, die vor mehr als 11 000 Jahren aus der Wildrebe domestiziert wurde. Die mit ihr verbundenen Pilze sind wahrscheinlich genauso alt wie die Pflanze selbst. Obwohl sie sich im Laufe der Jahrhunderte mit der Weinrebe entwickelt haben, wurden die Pilze erst mit der Erfindung des Mikroskops im 17. Bekannt. Als in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts der Falsche und der Echte Mehltau nach Europa ankamen, änderte es der Weinbau drastisch, indem Pilzkrankheiten aktiv bekämpft werden mussten. Mehr als 150 Jahre nach ihrem Auftreten sind die Krankheitserreger immer noch Gegenstand wissenschaftlicher Forschung.  Etwa 20 weitere Pilzkrankheiten, darunter der Black rot, betreffen die Weinrebe, was der Pflanzenschutz zu einer komplexen unanfechtbaren Tätigkeit macht. The Science of Fungi in Grapevine beschreibt die im Laufe der Geschichte gewonnenen wissenschaftlichen Erkenntnisse über die Pilze selbst und ihre vielfältigen Interaktionen mit der Weinrebe und ihrer Umwelt. Die Beschreibungen der Biologie und Epidemiologie der Pilze, der Symptome und der Bekämpfungsmöglichkeiten werden ergänzt durch das Pathogen-Wirtspflanze System, das eine bioökologische Einheit bildet, die heute als Holobionte bezeichnet wird und vom Mikrobiota bewohnt wird. Die Beziehungen zwischen den Mikroorganismen und der Pflanze als Ganzes sind mit der Anatomie der Weinrebe verbunden, die Teil dieses Buches ist. Die ultimative Alternative zum regelmäßigen Einsatz von Fungiziden sind Pilzwiederstandfähige Sorten, die durch Züchtung unter Einbeziehung der Abwehrmechanismen der Rebe und unter Verwendung biochemischer und genetischer Marker erhalten werden. Die Rolle der Endophyten sowie ihre Biodiversität, ihre Interaktionen mit der Pflanze, ihre Lebensweise und ihre Evolution werden auf der Grundlage der neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse analysiert. Die Pfropfung und die Erzeugung von Rebensetzlingen können Quellen für Pilzinfektionen sein. Die verschiedenen Veredlungstechniken und die Infektionsrisiken in den verschiedenen Stadien der Vermehrung der Jungpflanzen werden ebenso behandelt wie das Mykobiom, das in den Jungpflanzen vorkommt. Schließlich wird der Anbau von Vitis vinifera immer eine aktive Bekämpfung mit Fungiziden erfordern, die in Strategien eingesetzt werden müssen, wobei das richtige Produkt zu wählen ist, das zum richtigen Zeitpunkt mit einer genauen Dosierung und mit perfekt kalibrierten und an die Laubwand angepassten Sprühgeräten angewendet wird. The Science of Fungi in Grapevine, verfasst und koordiniert von den Wissenschaftlern Olivier Viret und Katia Gindro, ist ein bemerkenswertes Nachschlagewerk über die Pilze der Weinrebe. Es basiert auf den neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen und behandelt das Thema des Rebschutzes gegen Pilzkrankheiten auf globale Weise, indem es die Interaktionen zwischen Rebe und Pathogen in den Mittelpunkt stellt. Es richtet sich sowohl an Forscher, Lehrer, Studenten und Techniker als auch an Weinbauprofis und ist so verfasst, dass es sowohl für Wissenschaftler als auch für Weinbauern zugänglich ist.