Diversité génétique de la vigne

Le séquençage du génome de la vigne


Quatrième plante à dévoiler son patrimoine génétique, le décryptage du génome de la vigne permet une meilleure compréhension de son fonctionnement moléculaire, ainsi qu’un meilleur pilotage des programmes de sélection. Ceux ci peuvent désormais se faire à des stades très précoces sur des caractères agronomiques comme la résistance aux maladies ou les qualités organoleptiques du raisin.

Cette avancée majeure et exceptionnelle dans le domaine de la recherche sur la vigne ouvre de nouvelles perspectives en matière d’amélioration variétale, de connaissance des fonctions précises des gènes (et notamment ceux spécifiques à la vigne), de possibilité de transferts des résultats obtenus sur d’autres espèces modèles et de mise au point d’outils de diagnostic du fonctionnement de la plante.
Les apports du séquençage vont ainsi permettre de :
- définir des marqueurs plus pertinents,
- mieux caractériser les ressources génétiques, analyser la diversité
allélique et rechercher les allèles les plus efficaces ou les plus intéressants,
- déterminer et identifier les gènes présents dans les zones du génome mises en évidence par les études de cartographie génétique et impliquées dans l’expression des caractères quantitatifs complexes,
- développer et intensifier l’utilisation des techniques de sélection assistée par marqueurs : choix des géniteurs, tri des descendants obtenus,
- cloner plus facilement des gènes et aboutir à des possibilités de transformations génétiques mieux ciblées, plus efficaces, utilisant des gènes spécifiques de la vigne ou cherchant à éteindre ou désactiver l’expression de certains gènes indésirables,
- mettre au point des outils (puces à ADN) capables de suivre l’activation de l’ensemble des gènes de la vigne selon les conditions environnementales ou de développement.


Interview de Jean-Michel Boursiquot, ampélographe et Directeur du Pôle National Matériel Végétal de l’IFV

En quoi consiste le séquençage du génome de la vigne ?
Jean-Michel Boursiquot
: « Comme toutes les espèces animales ou végétales, la vigne est dotée d’une carte d’identité génétique appelée génome, constituée de l’ensemble de son information héréditaire. Le génome contient toutes les instructions nécessaires au développement, au fonctionnement et à la reproduction des cellules et de la vigne. Il est composé de molécules d’ADN géantes. Seule une partie de cet ADN (15%), appelé ADN codant, est constitué par des gènes, qui influencent directement le fonctionnement de la plante. On a par exemple déjà identifié chez d’autres espèces végétales, les gènes de la photosynthèse ou les gènes responsables de la fabrication des polyphénols. On ignore à ce jour à quoi servent les 85% d’ADN dit non codant.
Le séquençage du génome de la vigne consiste à identifier l’enchaînement des maillons qui constituent les molécules d’ADN. Ce sont des données brutes, qui sont le préalable indispensable aux deux étapes suivantes : le repérage des gènes sur les molécules d’ADN et la définition de la fonction de chacun des gènes identifiés.
On estime que la vigne compte environ 30 000 gènes dont 14 000 ont déjà été identifiés (gènes de résistance à l'oïdium, gènes contrôlant le développement du pépin, gènes contrôlant la couleur de la baie,…). D'autres sont en cours d'identification (gènes contrôlant la taille de la baie,…). D’ici quelque temps, le travail d’identification des gènes devrait être terminé mais la définition de leur fonction précise demandera beaucoup plus de temps et d’investissements ».

A quoi sert la connaissance du génome de la vigne ?
Jean-Michel Boursiquot :
« Elle va permettre trois avancées majeures :
- un meilleur pilotage des programmes d'amélioration génétique des cépages, avec une sélection beaucoup plus précise et ciblée de certains critères comme la résistance aux maladies, la régularité de rendement ou les qualités organoleptiques du raisin …
- un pilotage plus précis de la conduite de la vigne : l’identification des gènes qui deviennent actifs lors des différents stades phénologiques de la vigne (débourrement, floraison, véraison..), conduira à une meilleure compréhension de la physiologie du développement de la vigne jusqu’à la maturation de la baie de raisin, et des interactions avec les systèmes de culture.
- la mise en place de marqueurs de l’état physiologique et sanitaire de la vigne, aboutissant à la création d’outils plus précis d’aide à la décision pour la date de vendange, la nécessité d’irrigation ou de traitement phytosanitaire dans le cadre d’une viticulture de précision ».

Focus

Merlot, la découverte du chaînon manquant !

Douze ans après la découverte des parents du Cabernet-Sauvignon, des analyses par marqueurs moléculaires ont permis d’identifier la parenté du Merlot. Le Merlot, cépage le plus planté au monde (249 000 ha) et symbole de la Rive Droite bordelaise, s’avère être un descendant du Cabernet franc (père) et de la Magdeleine Noire des Charentes (mère). Ce dernier cépage, jusqu’à présent inconnu et non répertorié, a été trouvé il y quelques années en Bretagne, au nord de Rennes, chez un particulier, et en quatre endroits lors de prospections menées pour la conservation des vieux cépages du vignoble charentais. Cette découverte de la parenté du Merlot, effectuée conjointement par l’UMR 1097 DIAPC INRA – Montpellier SupAgro, l’Institut Français de la Vigne et du Vin, le Conservatoire du Vignoble Charentais IREO, montre l’importance du rôle génétique joué par un cépage jusqu’alors inconnu, et l’intérêt des prospections au vignoble et du maintien du patrimoine viticole.

 
 
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