Identification des bases moléculaires de propriétés technologiques de levures oenologiques

Identification of molecular basis of technological properties of wine yeasts

• Auteur / Autrice : Jessica Noble
• Direction : Bruno Blondin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologie, microbiologie
• Date : Soutenance le 30/06/2011
• Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences des Procédés – Sciences des Aliments (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : SPO - Sciences Pour l'Oenologie
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Blondin, Serge Casaregola
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Doris Rauhut, Jean-Marie François

Mots clés

Mots clés libres

S. cerevisiae

Levure oenologique

Qtl

So2

S. cerevisiae

Wine yeast

Qtl

So2

Résumé

Les bases moléculaires responsables des propriétés technologiques des levures œnologiques sont pas ou peu connues. Or, ces connaissances sont nécessaires pour mettre en œuvre des stratégies d'amélioration génétique des capacités fermentaires ou de l'impact organoleptique des levures par croisements et une meilleure exploitation de la biodiversité. Ces travaux de thèse ont visé à l'identification des bases génétiques de plusieurs propriétés d'intérêt, telles que la production de sulfites, la capacité fermentaire en milieu carencé en azote ou la formation d'esters. Une approche de recherche de QTL a été mise en œuvre en s'appuyant sur la création d'une population de ségrégants méiotiques issus du croisement de deux souches œnologiques aux caractéristiques contrastées. Une caractérisation des phénotypes des ségrégants associé à leur génotypage a permis d'identifier des QTL pour les différents traits étudiés. L'implication d'une région du génome dans le contrôle de la voie d'assimilation des sulfates a été démontrée. Ce locus est responsable de la variation phénotypique de plusieurs métabolites de cette voie et de métabolites indirectement connectés. D'autres QTL ont également pu être mis en évidence pour les capacités fermentaires sur un milieu carencé en azote et la production de différents composés volatils. Leur analyse a permis d'identifier plusieurs gènes candidats dont les fonctions sont liées directement ou indirectement aux phénotypes étudiés.

The molecular basis of technological properties of wine yeasts are not or poorly known. However, this knowledge is required for the improvement of the fermentation capacity and of the organoleptic impact of wine yeasts by breeding strategies and a better exploitation of the yeast biodiversity. This thesis aimed at identifying the genetic bases of several traits of interest such as: sulfite production, fermentation ability in low nitrogen medium or esters formation. A QTL mapping approach has been implemented from a population of meiotic segregants derived from the cross of two strains with contrasting oenological characteristics. Phenotyping of the a population of meiotic segregants was combined with a genotyping to identify QTL for these traits. The involvement of a region of the genome in the control of sulphate assimilation pathway has been demonstrated. This locus is responsible for the phenotypic variation of several metabolites of this pathway and indirectly connected metabolites. Other QTLs have also been demonstrated for the fermentation capacities on a nitrogen limiting medium and production of various volatile compounds. Their analysis revealed several candidate genes whose functions are related directly or indirectly to the studied phenotypes.