Etude de la plasticité de la réponse du fruit de la vigne à la contrainte hydrique

Study of the developmental plasticity of the grapevine fruit to drought

• Auteur / Autrice : Mengyao Shi
• Direction : Charles Romieu, Laurent Torregrosa
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie du développement
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2020
• Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : AGAP Institut, Amélioration Génétique et Adaptation des Plantes
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Diversité, adaptation et amélioration de la vigne (DAAV)

Mots clés

Mots clés libres

Fruit pulpeux

Changement climatique

Contrainte hydrique

Développement du fruit

Transcriptomique

Fleshy fruit

Fruit development

Climate change

Water deficit

Transcriptome

Résumé

Le dernier rapport du GIEC (www.ipcc.ch), aggravé par les dernières simulations de Météo-France, indique que les contraintes climatiques vont s'accentuer. L'alimentation hydrique des vignes a d'ores et déjà atteint un niveau critique en zone méditerranéenne mais la problématique va s'étendre rapidement à d'autres régions. Les cultivars de V. vinifera ont été sélectionnés de fa.on empirique et les mécanismes d'acclimatation ou d'adaptation aux contraintes thermo-hydriques ne sont que très partiellement connus, notamment pour ce qui concerne la construction du rendement et de la qualité du fruit. Les modèles décrivant les effets de la contrainte hydrique sur la distribution de l'eau et des assimilats au sein de la plante, qui permettraient d'appréhender la diversité phénotypique, assimilent la future vendange à un fruit moyen. La non prise en compte de l‘a-synchronie des baies au sein de la population limite l'étude des dynamiques d'accumulation des métabolites, gênant l'identification des régulateurs moléculaires et génétiques de la réponse du raisin aux contraintes abiotiques. Sur un panel de 16 génotypes à phénotypes contrastés soumis à un gradient de contrainte hydrique, la thèse étudiera les 2 niveaux de régulation de l'acclimatation et de l'adaptation à la contrainte hydrique : i) les réponses transcriptomiques et métaboliques intrinséques de la baie unique et ii) le r.le de la synchronicité et de l'hétérogénité de la maturation des baies uniques au sein de la grappe, en tant que site possible de rétroaction sources-puits.

The latest IPCC report (www.ipcc.ch) confirmed that temperature and evaporative demand will continue to increase, raising serious concerns on water availability for viticulture in many regions. Present Vitis vinifera cultivars have been empirically selected to fit with various regional climates, and constant progress are made on the understanding of this acclimatization or adaptation of grapevine to thermo-hydric factors, especially with regard to the construction of yield and fruit quality. Process based models that describe the effects of abiotic factors on C assimilation and the allocation of photo-assimilates to organs allow pertinent studies about phenotypic diversity. However, accounting for berry asynchrony and population structure is still needed for the quantitative assessment of the import of water and photo-assimilate in the developing fruit, in order to decipher the fine molecular and genetic mechanisms of adaptation to water deficit. Actually, until now, the future harvest was considered as a single fruit, which is not pertinent on the kinetic point of view. Using a panel of 16 genotypes of V. vinifera exhibiting contrasted phenotypes, the PhD will study the 2 levels of regulation of the acclimatization and the adaptation to drought: i)the intrinsic metabolic and transcriptomic responses of the single berry, ii) the role of the synchronicity and heterogeneity of single berry ripening within the bunch,