Adaptation au changement climatique : apport de la génétique E. Duchêne 1,2, V. Dumas 1,2, N....

Adaptation au changement climatique : apport de la genetique

E. Duchêne 1,2, V. Dumas 1,2, N. Jaegli 1,2, D. Merdinoglu 1,2, C. Monamy 3, D.Moncomble 4, L.Panigai 4

1 INRA, UMR 1131 SVQV, Colmar2 Université de Strasbourg, UMR 1131 SVQV, Colmar

3 BIVB, Beaune 4 CIVC, Epernay

Le contexte

• Une evolution des conditions de milieu: le climat se rechauffe,

• Des inquietudes sur la satisfaction des besoins en eau dans le futur,

• Sucres et acides: paramètres incontournables de la qualite des raisins,

• Les composes secondaires: elements cles de la typicite des produits,

• Des besoins de connaissances pour l’adaptation et la creation de nouvelles varietes.

E. Duchêne – RVVS 2013

A quoi devrait-on s'adapter?• Une avancée de la période de maturation• Des risques de stress hydrique?

Des effets déjà sensibles du changement climatique:sur les stades de développement

Sources: BIVB, CIVC, INRA

Des effets déjà sensibles du changement climatique:sur les stades de développement

Source: INRA

Des effets déjà sensibles du changement climatique:sur les paramètres de la vendange

Données de base CIVA, interpolations INRA

Des effets déjà sensibles du changement climatique:sur les stades de développement

Source: CIVC

Des effets déjà sensibles du changement climatique:sur les paramètres de la vendange

Source: CIVC

Des effets déjà sensibles du changement climatique:sur les paramètres de la vendange

Données de base CIVA, interpolations INRA

Des effets déjà sensibles du changement climatique:sur les paramètres de la vendange

Données de base CIVA, interpolations INRA

Des effets déjà sensibles du changement climatique:sur les paramètres de la vendange

Source: BIVB

Ces effets devraient se poursuivre dans le futur(Gewurztraminer, Alsace, scenario A1B-TT)

Présent : 23,8°C

Futur proche : +3,8°C

Futur lointain : +7,2°C

De quoi dépendent les teneurs en sucres?

• Des stades de développement?• Du rapport feuille/fruit?• De la physiologie des baies?

Une différence presqu’inexistante si l’on cumule les degrés.jours (2008)

S2 = prélèvement 230 °C.d après véraison

230 °C.d

Une méthode pour évaluer la surface foliaire

• Quantification du taux de couverture en % avec ImageJ• Calcul de la surface foliaire exposée en m2 par plante en

fonction de l’architecture du couvert

• Photographie numérique sur fond bleu• Analyse d’image

On retrouve un effet du rapport fruit/feuille dans une descendance Riesling x Gewurztraminer

Pente pour la descendance : -1.0 ± 0.1 °Brix/kg.m2

GW

RI

Il existe une variabilité génétique du coefficient de non-stockage des sucres importés

Il existe une forte variabilité génétique pour la composition en acides organiques

Les outils de génétique disponibles

• Génotypage et cartes génétiques,• Données sur l’expression des gènes: RNAseq.

Des technologies de pointe pour le génotypage

Puce Ilumina Infinium développée dans le cadre du projet Européen KBBE « GrapeReseq »: 18 071 bases d’un génome connues en une seule hybridation.

Des technologies de pointe pour le génotypage

L’analyse de l’expression de TOUS les gènes par RNASeq

Gewurztraminer – Baies vertes - 2010

Des outils d’analyse de l’expression de TOUS les gènes

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

Gewurz.Riesling

FP

KM

(ni

veau

d’e

xpre

ssio

n)

VVIr460.0

VMC4d412.6VMC7h314.6

VrZAG2137.2

VVIn7543.4

VVMD3253.3VVIp3754.4

VMC6g1067.8

RIGW04

GST1

GST2

VVIp17a0.0

VMC5h114.3

VVIp1118.8

VVIv7025.2VVIp3126.6VVIm0327.1

VVIp3441.7VVIv3342.8

VMC7b151.2

RIGW19

VvWRKY3

GST3GST4

Débourrement

VVMD70.0VrZAG623.2

VVMD615.9VMC5H518.8

VVIv36.230.0

VMC9a3.140.3

VMC8d1156.7

VVIp7578.8

UDV016.287.7

VVIn5692.1

RIGW07

SGR7/SR

LOBD39

VvFT

Id1

VvSVP1

VVIp05_GW0.0VVIp05_RI0.8

VMC9c17.7VVIq3210.2

VVC3417.9

VMC2c37.7

VVMD240.8

VVIn642.5VVIp265.5VVIn949.0

RIGW14

VvFUL-LVvSEP1

VvCOL2

VvFLC2

Floraison

Duchêne et al, 2012,Theor Appl Genet, 124:623-635

VVIn520.0

VVIt6512.1VVC0512.7VMC3g1118.3

UDV05224.3

VVMD3744.9VVMD546.3

VMC4b7-253.7

RIGW16

VvPYL

VvHB10

VMC2a30.0

VVIv169.4

VVIm1049.2

VVIu0456.6

VVMD1774.7

VVIn1683.1

VMC7f291.2

VVIm3399.1

RIGW18

VvSUT2-3

VvSUT2-2

VvMSAVvABF7

Véraison

Des résultats sur le déterminisme génétique des stades de développement

Des données sur le déterminisme génétique des teneurs en acides organiques

Conclusion

• Des outils de modélisation disponibles pour anticiper les effets des changements climatiques,

• Des méthodes pour caractériser la variabilité génétique des comportements au vignoble,

• Des outils de génétiques pour caractériser le fonctionnement des génomes.

Merci pour votre attention