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Résumé

Le Pinot noir est certainement une des variétés de vigne cultivées parmi les plus anciennes, propagée par multiplication végétative au cours des siècles afin de produire des plantes-filles identiques à la plante-mère. Or, au cours de ce processus, des mutations spontanées sont survenues et ont conduit à l’apparition de clones variants. En s’intéressant à la couleur de la baie, notre étude a révélé les événements moléculaires et cellulaires qui se sont succédés pour permettre l’apparition de clones Pinot gris puis de Pinot blanc à partir du Pinot noir.

Contexte et enjeux

Les  vignobles sont plantés de clones de différentes variétés de vigne obtenus par bouturage et greffage. Cette technique produit, le plus souvent, des clones identiques à la plante-mère et identiques entre eux; cependant, de rares mutations somatiques naturelles peuvent modifier le génome de clones variants et générer de la diversité intra-variétale.

Résultats

L’étude d’une collection de clones de Pinots noir, de Pinot gris et de Pinot blanc nous a permis de montrer, pour la première fois, que des échanges importants entre chromosomes homologues conduisent au remplacement de la région du génome porteuse des gènes activant la voie de biosynthèse des anthocyanes par la région correspondante porteuse des gènes inactifs. Par ce transfert d’information des cellules de type ‘Pinot blanc’ peuvent apparaître dans du Pinot noir. Lorsque ce type de mutation apparaît dans une cellule interne du méristème, la multiplication de la cellule mutée peut conduire à une plante associant un épiderme ayant gardé la capacité de synthétiser des anthocyanes, alors que les cellules internes l’ont perdu : c’est le Pinot gris qui présente toujours une telle structure chimérique.  Par la suite, des réarrangements cellulaires peuvent survenir dans la chimère et conduire à une homogénéisation de l’ensemble de la plante. C’est ainsi que le Pinot blanc peut apparaître à partir du Pinot gris à la suite de l’invasion de l’épiderme coloré par des cellules internes de la plante, blanches.

Par ces mécanismes moléculaires et cellulaires, les clones de vigne sont en lente mais constante évolution.

Perspectives

Le Pinot n’est pas le seul cépage à pouvoir ainsi évoluer. Le Merlot, le Terret ou le Grenache présentent aussi des clones des trois couleurs dont il serait intéressant de connaître les mécanismes d’apparition. De plus, il serait intéressant de comprendre 1/pourquoi les gènes activant le locus de la couleur semblent être contre-sélectionnés chez la vigne cultivée 2/ si des structures particulières à proximité de ce locus favorisent la conversion génétique et 3/ si d’autres régions du génome de la vigne sont soumises à de tels remaniements chromosomiques. 

Valorisation : La connaissance de ces mécanismes permet de développer des outils d’identification moléculaires spécifiques aux différents clones appartenant à un même groupe variétal.

Références bibliographiques : Pelsy F*, Dumas V, Bévilacqua L, Hocquigny S, Merdinoglu D (2015) Chromosome Replacement and Deletion Lead to Clonal Polymorphism of Berry Color in Grapevine. PLoS Genet 11(4): e1005081. DOI: 10.1371/journal.pgen.1005081 * :corresponding author