Diversité génétiques et des teneurs en métabolites secondaires et chimiotaxonomie

Date de mise à jour : 20 juin 2024

Les huiles essentielles sont une mélange complexe de composés terpéniques aromatiques propres aux agrumes.

Produites dans des cellules spécialisées elles sont constituées de plusieurs centaines de composés en proportions très variables selon l’espèce et selon l’organe. Par exemple, les huiles essentielles (HE) de zestes d’oranges et de bigarades sont constituées à plus de 90% de limonène alors qu’il est à moins de 10% dans les HE de feuille. Beaucoup de composés sont aussi présents à l’état de trace ou non détectés par les chromatographies classiques (CPG). Dans la situation des agrumes où l’évolution a fortement structuré la diversité génétique du complexe d’espèces, chaque taxon présente un profil chimique en HE particulier avec des variations quantitatives spécifiques de certains composés ou familles de composés. L’hybridation interspécifique, à l’origine de la plupart des agrumes cultivés, engendre de multiples combinaisons chimiques (profils) qui parfois fait apparaitre de nouveaux composés aromatiques (ou leur surexpression) non présents chez les parents ou les espèces ancestrales. Cela est une formidable opportunité pour l’exploitation industrielle de nouveaux arômes mais aussi un casse-tête pour la taxonomie des agrumes. Toutefois, la composition des huiles essentielles est à la base de la chimio-taxonomie des agrumes. Pour aborder ce thème, des collaborations ont été développées avec des laboratoires académiques (Université de Corse) ou privés (Cointreau, Mane, l’Occitane) spécialisés dans les domaines de l’analyse chimique et/ou de l’analyse sensorielle des huiles essentielles. Les huiles essentielles ne sont pas les seuls métabolites secondaires utilisés dans ces études, les polyphénols sont aussi une source de diversité avec des composés d’intérêt agronomique ou pharmaceutique. Ainsi depuis 2017, des études ont été menées sur la diversité d’une espèce, d’un taxon, ou sur un individu d’origine incertaine mais présentant des singularités aromatiques, en comparant les diversités génétiques (SSR, SNP) et chimiques.

L’origine génétique du citron Ichang de C. halimii et de la Pompia a été élucidée. Le premier serait un hybride pamplemousse x Yuzu (le Yuzu serait un hybride C. ichangensis x C. reticulata) (Demarcq et al. 2021) tandis que le second est un génotype (non hybride interspécifique) issu de l’évolution d’une branche ayant un ancêtre commun avec les kumquats (Luro et al. 2021). Sur le plan chimique, le citron Ichang présente un composé jamais détecté chez les agrumes apportant des notes aromatiques soufrées « fruit exotique ». L’huile essentielle d’halimii a des composés typiques (mêmes proportions) des kumquats mais également d’une façon plus surprenante des composés présents chez les pamplemousses. C’est une preuve que la chimio-taxonomie a des limites, notamment lorsque l’évolution est convergente entre espèces non affiliées, sur un caractère donné. La Pompia serait un hybride bigaradier x cédratier qui serait apparu en Sardaigne au XVIè siècle (Viglietti et al. 2019 ; Luro et al. 2019). Sa composition chimique est à mi-chemin entre les deux parents mais plus proche du bigaradier côté feuille et plus proche du cédrat côté zeste. Nous avons également étudié, la diversité du groupe des Papeda qui s’organise autour de 2 pôles génétiques (groupes d’espèces), C. micrantha et C. ichangensis (Baccati et al. 2021). La diversité chimique ne rend pas totalement compte de cette structuration car les profils sont beaucoup trop divergents avec des profils atypiques notamment ceux de l’HE de zestes de C. micrantha et de C. hystrix qui contiennent plus de 50% de citronellal. La diversité chimique de l’HE de zestes et de feuilles de bigaradiers et d’orangers a été analysées (Ferrer et al. 2021, 2023). Des génotypes hybrides non issus de l’hybride ancestral bigaradier ont été révélés par marquage génétique. La diversité chimique et celle aromatique (sensorielle) sont faibles entre variétés mutantes pour les deux groupes d’agrumes. La comparaison de profilages génétiques et chimiques (polyphénols) nous ont permis de révéler la véritable identité d’agrumes vendus sur le marché asiatique, sous de fausses appellations (Goh et al. 2022). Nous avons également révélé que l’environnement avait un effet sur la composition des HE que s’il était très contrasté (Luro et al. 2020) et que le porte-greffe modifie plus le rendement que la composition des HE de même que la tétraploïdie (Ferrer et al. 2022). Une étude des 75 mandariniers a démontré la singularité de certains génotypes sauvages comme Citrus tamurana (Luro et al. 2023). 

Références citées

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Date de mise à jour : 20 juin 2024