Analysis of the root system architecture responses to reserves availability in grapevine rootstocks using the Archisimple model

Analyse de la mise en place de l’architecture racinaire des porte-greffes de la vigne en réponse à leur disponibilité initiale en réserves via le modèle Archisimple using the Archisimple model

• Auteur / Autrice : Mathieu Larrey
• Direction : Philippe Vivin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques
• Date : Soutenance le 19/12/2024
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Écophysiologie et génomique fonctionnelle de la vigne (Villenave d'Ornon, Gironde)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Nguyen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Béatrice Bogeat-Triboulot, Frédéric Rees
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Valérie Legué, Guillaume Lobet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Phénotype

Vigne

Greffe (botanique)

Écophysiologie

Racines (botanique)

Mots clés libres

Rhizogénèse

Architecture racinaire

Phénotypage plante

Modélisation écophysiologique

Porte-Greffe

Vigne

Rhizogenesis

Root sytem architecture

Root phenotyping

Root modelling

Rootstock

Grapevine

Résumé

Améliorer le taux de reprise des jeunes plants greffés/soudés afin de limiter leur dépérissement futur au vignoble est un enjeu majeur pour la pépinière viticole. Cela passe notamment par une meilleure compréhension des capacités d'enracinement et de la mise en place de l'architecture racinaire après implantation, en lien avec l'efficacité des racines à coloniser le sol et prélever les ressources hydro-minérales. De nombreux facteurs génétiques, physiologiques ou environnementaux modifient ces processus chez la vigne. Parmi eux, le statut nutritionnel du matériel végétal initial pourrait être déterminant. Cette thèse a pour objectif de caractériser, chez la jeune vigne en conditions contrôlées, l'influence de la disponibilité initiale en réserves carbonées et azotées sur la rhizogenèse, la croissance et la plasticité des traits morphologiques du système racinaire pour différents génotypes de porte-greffes, contrastés en termes de développement racinaire. Il sera notamment recherché si les processus d'émission, d'élongation et de ramification racinaire sont différemment impactés par la teneur locale en sucres et la nature du greffon. Ces données serviront également à calibrer un premier modèle de développement racinaire pour la vigne.

Improving the recovery rate of young grafted grapevines in order to limit their future decline in vineyards is a major challenge for nurseries and grape growers. This requires a better understanding of their rooting capacities and the establisment of their root system architecture (RSA) after implantation, in particular in relation to their efficiencies in soil prospection and soil resources capture. Many genetic, physiological or environmental factors modify these processes in grapes. Among them, the nutritional status of the mother plant material could be decisive. The aim of this thesis is to characterize, in young vines mostly under controlled conditions, the influence of the initial availability of carbon and nitrogen reserves on rhizogenesis, growth and plasticity of the morphological traits of the root system for different Vitis rootstock genotypes contrasted in terms of root development. In particular, it will be investigated whether the processes of root emission, elongation and branching are differently affected by the local carbohydrates content and the nature of the graft. These data will also be used to calibrate a first model of root system development for the vine. Such functional-structural root model is a promising way to overcome in situ root phenotyping issues and can serve as a basis for the development of root ideotypes in silico by highlighting the underlying genetic mechanisms and parameters that are most likely influence RSA.