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Mutants de Pinot gris évoluant vers le Pinot blanc du fait de leur structure chimérique.. © Inra, Gilles Pelsy

L'histoire du Pinot noir qui devient Pinot gris puis Pinot blanc... une diversité de couleurs pour une diversité de vins

Les pieds de vigne utilisés en viticulture sont obtenus en multipliant une plante mère par greffage : ainsi, pour un cépage donné, tous les individus sont identiques … ou presque. En effet, il peut se produire des évènements spontanés dans le génome de certaines plantes, conduisant à des individus différents. Ce sont ces phénomènes que les chercheurs de l’Inra ont étudiés, et plus spécifiquement ceux conduisant à la diversité de couleur de la baie de la famille des Pinots (Pinot noir, gris ou blanc). Ils montrent pour la première fois que des échanges de chromosome de grande ampleur peuvent entrainer la perte de la synthèse des pigments rouges, les anthocyanes, responsables de la couleur des baies. On peut ainsi comprendre  comment à partir d’un Pinot noir produisant des baies noires peuvent apparaître des pieds de Pinot gris et de Pinot blanc. Ces résultats, publiés dans PLOS Genetics le 2 avril 2015, couronnent plus de 15 ans de travaux scientifiques.

Mis à jour le 03/04/2015
Publié le 03/04/2015
Mots-clés : VIGNE - PINOT

Baies blanches sur une grappe de pinot gris résultant du réarrangement cellulaire de la chimère.. © Inra, Gilles Pelsy
Baies blanches sur une grappe de pinot gris résultant du réarrangement cellulaire de la chimère. © Inra, Gilles Pelsy

En 2004, les chercheurs de l’Inra de Colmar ont montré que le génome de l’épiderme du grain de raisin pouvait présenter des différences avec celui de l’intérieur de la baie : c’est une chimère naturelle! Le caractère gris du Pinot est ainsi dû à l’association d’un épiderme de Pinot noir autour de cellules internes devenues de type Pinot blanc par mutations génétiques spontanées survenues naturellement.
De plus, ils ont montré que la mutation pouvait être propagée à l’ensemble de la plante par une invasion de la couche épidermique colorée par les cellules internes mutées, comme on peut l’observer sur cette photo montrant des baies de Pinot gris évoluant vers le Pinot blanc, du fait de la structure chimérique du Pinot gris.

Les chercheurs ont poursuivi leurs travaux pour identifier plus finement les mécanismes moléculaires conduisant à la perte de la couleur des baies. Ils ont étudié une collection de 6 Pinot noir, 7 Pinot gris et 20 Pinot blanc. L’analyse génétique des descendances d’autofécondations a été déterminante pour asseoir leurs résultats et confirmer leurs hypothèses. Les chercheurs montrent ainsi, pour la première fois, que des échanges de grande ampleur entre chromosomes homologues, dans certains cas associés à des délétions, peuvent avoir lieu dans leur génome, conduisant à l’élimination des gènes capables d’induire la voie de biosynthèse des pigments rouges, les anthocyanes, responsables de la couleur des baies. On peut ainsi expliquer comment, à partir d’un Pinot noir à raisin noir, on peut obtenir un Pinot gris chimérique, puis par réarrangement cellulaire, un Pinot blanc. C’est ainsi que l’on a décrypté les bases des mécanismes moléculaires et cellulaires à l’origine de la diversité de vins produits par la grande famille de Pinots.

Cette étude apporte un nouvel éclairage sur les mécanismes à l’origine de l'évolution du génome de la vigne. Cependant, des questions demeurent. Par exemple, comment est initié ce processus, quels sont les facteurs favorisant l’apparition de ces mutations …

Depuis la domestication de la vigne vers le VIIème millénaire avant J.C., l'homme a sélectionné des plants pour obtenir des fruits toujours mieux adaptés aux contraintes climatiques, aux exigences des viticulteurs et au goût des consommateurs. Très tôt, les plants les plus appréciés ont été multipliés de façon végétative par bouturage. 

Rappelons ici que la multiplication végétative conduit à l'obtention de clones : en règle générale, les plantes filles sont conformes à la plante-mère et possèdent en effet le même génome aux mutations près, apparues au cours du processus de propagation.
Le groupe variétal Pinot compte 6 variétés : gris, noir, meunier, teinturier, blanc et moure, chacune étant composée de plusieurs clones, sélectionnés par l'homme pour leurs caractéristiques culturales et œnologiques. L'Inra de Colmar préserve 465 clones de Pinots dans une collection-conservatoire, ainsi que 181 clones de Riesling, 204 clones de Savagnins, 66 clones de Knipperlé, 212 clones d’Auxerrois et 120 clones de Sylvaner.
 

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Référence

Pelsy F, Dumas V, Bévilacqua L, Hocquigny S, Merdinoglu D (2015). Chromosome Replacement and Deletion Lead to Clonal Polymorphism of Berry Color in Grapevine. 2 avril 2015, PLoS Genetics -PLoS Genet 11(4): e1005081. doi:10.1371/journal.pgen.1005081