Description

Chez les espèces pérennes, le rendement et la qualité de la production sont affectés par la contrainte hydrique avec des effets interannuels marqués. Nos connaissances sur les mécanismes physiologiques et la variabilité génétique de ces réponses restent insuffisantes pour adapter les vignobles aux bouleversements attendus notamment au niveau climatique. Le plus souvent, les réponses à la contrainte hydrique n’ont été étudiées que sur un seul cycle végétatif, en considérant les caractères indépendamment les uns des autres et sur des bases génétiques restreintes. Le projet G2WAS ambitionne d’étudier les réponses de la vigne à un déficit hydrique aux échelles intra- et inter-annuelles, en intégrant les dynamiques de production, de stockage et d’utilisation des ressources carbonées dans les systèmes végétatifs et reproducteurs. Cette étude sera abordée sur un panel de diversité optimisé pour représenter la diversité génétique de l’espèce cultivée (V. vinifera). Afin de préciser les bases génétiques et physiologiques des caractères adaptatifs de la réponse à la contrainte hydrique, et de les incorporer aux programmes de sélection, plusieurs approches innovantes seront mises en oeuvre : i) le phénotypage avancé des organes végétatifs et reproducteurs à différents stades de développement, avec un focus sur l’allocation du carbone, ii) l’identification des réseaux de gènes co-régulés par transcriptomique exhaustive (RNAseq); iii) l’analyse d’association phénotype-génotype sur génome entier (GWAS) dans un panel de 279 variétés iv) le développement d'un modèle statistique multi-caractères et multi-années pour améliorer la précision de prédiction. Appliquée pour la première fois chez les pérennes, une telle combinaison de méthodes améliorera la détection des QTL et la prédiction des valeurs génétiques individuelles. Cette approche multidisciplinaire est rendue possible grâce au consortium G2WAS qui regroupe des spécialistes en éco-physiologie, physiologie, génétique quantitative et fonctionnelle, statistiques et des sélectionneurs. Le projet s’articule autour de 4 WP, outre la coordination (WP1), une étude physiologique (WP2) de 16 génotypes contrastés soumis à un gradient de 10 conditions hydriques en conditions contrôlées (plateforme PhenoDyn) permettra d'étudier finement les mécanismes physiologiques et moléculaires d'adaptation à la sècheresse et de paramétrer le phénotypage semi-automatique (WP3) du panel des 279 (plateforme PhenoArch); ces données serviront à la détection de QTL et à la prédiction génomique (WP4), à l’aide d’un modèle statistique développé spécifiquement pour cette étude ; les résultats obtenus seront implémentés dans des programmes de sélection en cours sur la résistance aux maladies fongiques (WP5). Cette dernière étape sera l’une des premières tentatives pour combiner des propriétés de tolérance à la contrainte hydrique et de résistance aux maladies fongiques, en accord avec les 2 grands défis que doit relever la viticulture de demain. Outre une avancée scientifique sur la caractérisation des ressources génétiques à la base de la création variétale chez la vigne, ces nouvelles connaissances sur l’interaction entre limitation carbonée et fonctionnement hydraulique à l’échelle de la plante entière seront essentielles pour les acteurs de la filière, qui doivent anticiper les conséquences du changement climatique, notamment l'augmentation de la demande évaporative et le rationnement des ressources en eau. Ces connaissances et nouvelles méthodologies seront transférables à d'autres modèles d’espèces pérennes fruitières