Génétique quantitative des levures de vinification : cartographie de QTL et applications à la sélection des souches industrielles

Quantitative genetics of wine yeast : QTP mapping and industrial applications

• Auteur / Autrice : Philippe Marullo
• Direction : Denis Dubourdieu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et médicales. Œnologie et ampélologie
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Bordeaux 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Locus à caractère quantitatif

Saccharomyces cerevisiae

Vinification

Génétique

Levure (agent de fermentation)

Résumé

Les valeurs de paramètres technologiques des levures de vinification (S. Cerevisiae) présentent une distribution continue et quantitative. Ces phénotypes sont dûs au contrôle de plusieurs loci présentant des variations alléliques d'une souche à l'autre. Ces loci dits QTL (Quantitative Trait Loci) peuvent être identifiés selon une méthodologie appliquée depuis de nombreuses années chez les plantes et les animaux. Deux souches de levures parentales sélectionnées pour leurs fortes différences phénotypiques ont été croisées. A partir de l'hybride résultant, une descendance de plus de 100 individus a été caractérisée pour onze paramètres d'intérêt oenologique. Les souches parentales et une cinquantaine de descendants ont été génotypés à l'aide de puces à ADN. Plus de 2200 marqueurs génétiques ont été identifiés permettant de construire une carte génétique dense. Une corrélation statistique entre la présence de certains marqueurs et les valeurs phénotypiques des individus a permis d'identifier clairement trois loci liés à quatre caractères technologiques. L'impact d'une variation unique de séquence dans le gène ASP1 pour la production d'acidité volatile a été démontrée. Ce résultat souligne le lien entre l'assimilation de l'azote, la croissance cellulaire et la production d'acide acétique en oenologie. L'efficacité des méthodes de croisement pour l'amélioration des souches de levure oenologique a également été démontrée. Par ailleurs les loci identifiés au cours de cette thèse ont permis d'établir des stratégies de sélection innovantes chez la levure en utilisant des méthodes de sélection assistées par marqueurs telle que l'introgression.

The technological parameters of wine yeast (S. Cerevisiae) are continuously and quantitatively distributed. Among yeast strains, these phenotypes are controlled by many loci presenting numerous alleles. These loci are called QTL (Quantitative Trait Loci) and can be identified by a mapping approach widely used in plants and animals genetics. Following this methodology, two divergent parental strains were crossed to obtain an hybrid heterozygous for many genes. About 100 progenies derived from such hybrid were characterized for eleven enological parameters. Using DNA micro array (Affymetrix c we constructed a genetic map of 2200 markers for 51 selected progenies. A statistical correlation between some markers and phenotypic values of genotyped progenies leads us to identify three loci controlling four technological parameters. A single nucleotide polymorphism in ASP1 was shown to control volatile acidity production. The physiological impact of nitrogen uptake and yeast growth on acetate production was also demonstrated studding this loci. Finally, effectiveness of breeding methods for wine yeast improvement was also shown in particular markers selection based.