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Nationalité : Espagne

Sujet de thèse

Réponse de clones de Tempranillo (Vitis vinifera L.) à des facteurs de l'environnement liés au changement climatique (température élevée, haut niveau de CO2 et déficit en eau): réponse physiologique de la plante et composition de la baie.

• Ecole doctorale: Sciences de la Vie et de la Santé - Université de Bordeaux
• Encadrement : Inmaculada PASCUAL ELIZALDE (Université de Navarre, Espagne) / Ghislaine HILBERT
• Date soutenance : 18 Décembre 2019

Résumé

Le changement climatique devrait modifier les conditions environnementales dans le future, affectant ainsi l'agriculture. Le Tempranillo, une variété de vigne rouge (Vitis vinifera L.) largement cultivée au niveau international, pourrait être affecté par l'augmentation des températures moyennes mondiales et des niveaux de CO2 dans l'atmosphère, ainsi que par la diminution de la disponibilité en eau sur sa zone traditionnelle de culture. L'utilisation de la diversité intra-variétale a été proposée comme une stratégie pour essayer de conserver la typicité du vin et les variétés régionales dans les conditions de culture futures, en déplaçant la phase de maturation vers des périodes aux conditions environnementales plus favorables. L'objectif de cette thèse était donc de déterminer la réponse de différents clones de Tempranillo aux conditions environnementales simulées de 2100, en se concentrant sur la croissance et le développement des plantes, ainsi que sur la composition des baies. Des boutures fructifères de clones de Tempranillo, dont la longueur du cycle de reproduction était différente, ont été exposées à différents scénarios climatiques dans des serres à gradient de température (TGG) et des serres de chambre de croissance (GCG) depuis la fructification jusqu'à la maturité. Les impacts de la température élevée (+4 ° C), du CO2 élevé (700 ppm) et du déficit en eau, combinés ou non, ont été évalués. Les résultats montrent une augmentation de la croissance végétative et une réduction de la production dues aux températures élevées. La concentration élevée de CO2 a également augmenté la croissance végétative et l'activité photosynthétique. Néanmoins, un processus d'acclimatation a été observé, celui-ci étant plus fort lorsqu'un haut niveau de CO2 est combiné à une température élevée. Le déficit en eau a fortement réduit l'activité photosynthétique et la croissance végétative, occultant les effets de la température et du CO2. La température élevée, que ce soit individuellement ou associée à des niveaux élevés de CO2, a accéléré l'accumulation de sucres et la date de maturité a été avancée, mais ces effets ont été atténués par le déficit en eau. La dégradation de l'acide malique a également été favorisée par l'augmentation de la température, en particulier lorsque cette dernière est associée à une concentration élevée de CO2 et à un déficit en eau. La concentration et le profil des acides aminés ont été influencés par les températures élevées, un niveau de CO2 élevé et, en particulier, par un déficit en eau. L'augmentation de CO2 a réduit l'effet de la température sur le découplage de l'accumulation des anthocyanes par rapport à celle des sucres ; cependant, la combinaison d'une température élevée, d'un haut niveau de CO2 et d'un déficit en eau a conduit à un déséquilibre entre ces deux composés du raisin. Le profil des anthocyanes a été modifié par le changement climatique, une température élevée augmentant la proportion des formes acylées tandis qu'un haut niveau de CO2 et un déficit hydrique ont favorisé quant à eux l'abondance relative de la malvidine, et des formes acylées, méthylées et trihydroxylées. Les clones étudiés ont montré des différences dans leur développement phénologique, leur croissance végétative et reproductive, ainsi que dans la composition de leurs raisins. En outre, les résultats révèlent l'existence d'une réponse différentielle des clones de Tempranillo aux conditions environnementales prévues pour 2100 en termes de performance de la plante et de composition du raisin. De façon générale, parmi les clones étudiés, RJ43 fut le plus affecté par les conditions de croissance futures (températures élevées, haut niveau de CO2 et déficit en eau) aussi bien en termes de développement phénologique qu'en termes de concentration en anthocyanes et de leur profil. A l'inverse, VN31 a maintenu la plus haute teneur en anthocyanes et le ratio anthoycyanes sur TSS les plus élevé tandis que 1084 a montré les teneurs les plus faibles en sucres, acide malique et en anthocyanes et le ratio anthocyanes sur TSS le plus bas. Les différences observées dans la réponse des clones au changement climatique ne dépendent pas toujours de la longueur du cycle de reproduction.

Publications

• Arrizabalaga M, Morales F, Oyarzun M, Delrot S, Gomès E, Irigoyen JJ, Hilbert G, Pascual I (2018) Tempranillo clones differ in the response of berry sugar and anthocyanin accumulation to elevated temperature. Plant Science 267, 74-83.