Projet ANR-14-CE20-0002 – SweetKaliGrape : Vers une amélioration de la qualité du raisin et du vin par le contrôle de l'accumulation du potassium et du sucre
Programme : Enjeux agroalimentaires (DS0502) 2014
Année de financement : 2014
Coordinateur du projet : Madame Isabelle GAILLARD (Biochimie et Physiologie Moléculaire des Plantes UMR0386 / INRA centre de montpellier)
Partenaires : Laboratoire public; Laboratoire public; Laboratoire public
Montant : 388196.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 48 mois
Résumé : Le vin est un produit important pour l’économie française, la qualité et la typicité des vins français étant largement reconnues comme partie intégrante de l’image de la France au niveau mondial. Or, la qualité du vin dépend pour beaucoup de la composition de la baie à la vendange. Chez la Vigne, le réchauffement climatique entraîne une augmentation importante de la teneur en K+  et en sucre de la baie de raisin. Cette évolution déjà observée depuis quelques décennies en Europe et au-delà se traduit par des vins dont le degré alcoométrique augmente, alors que l’acidité et le potentiel de vieillissement diminuent. Assurer de manière naturelle un contrôle de la balance sucre/acide des baies de raisin permettrait de préserver la typicité, la qualité et la valeur marchande des vins français. Cet objectif nécessite une meilleure compréhension des mécanismes  qui sous-tendent l’accumulation de K+ et des sucres dans la baie au cours de son développement et lors de contraintes climatiques. Le but de SWEETKALIGRAPE est de caractériser le répertoire moléculaire et les réseaux de régulation sous-jacents impliqués dans le contrôle de la balance sucre/acide des baies à la vendange. Notre consortium réunit trois équipes complémentaires possédant différents savoir-faire: (i) des (électro)physiologistes et biologistes moléculaires ayant conduit un travail pionnier dans le domaine de l'analyse des mécanismes moléculaires du transport de K+ chez la plante modèle Arabidopsis, (ii) des biologistes moléculaires et physiologistes travaillant sur la composition du raisin (notamment en sucres), les variations de son métabolisme en fonction de l’environnement et les bases moléculaires qui les sous-tendent et (iii) des écophysiologistes travaillant sur l’adaptation des plantes aux conditions climatiques. 
Le programme de travail comprend cinq tâches : (1) une analyse des relations existantes entre la qualité de la baie et l’accumulation du sucre et du K+ lors de différents scénarios climatiques, effectuée à la fois sur des cépages de référence et sur des variétés à génotypes contrastés en termes d’acidité ou de réponse au stress hydrique.  (2) L’identification du répertoire moléculaire des gènes exprimés dans la pulpe de raisin, et  impliqués dans la charge en K+ et en sucre de la baie (RNA-SEQ ) suivie de l’identification des réseaux de régulation sous-jacents (biologie systémique). (3) une analyse fine du pH subcellulaire des cellules de pulpe permettant de préciser le rôle de la distribution subcellulaire des protons en relation avec la qualité du raisin (4) la caractérisation fonctionnelle des différents canaux et transporteurs de sucre et de K+ identifiés lors de la tâche 2; (5) Une approche de génétique inverse via une stratégie de VIGS (virus-induced gene silencing), couplée à des transformations transitoires par agro-infiltration des baies suivie une analyse phénotypique des plantes mutantes obtenues afin de préciser le rôle joué in planta par les canaux, les transporteurs de sucre et les principaux gènes d’interêt identifiés au cours de l’étape 2.
La gamme des approches développées permettra une étude intégrée des mécanismes impliqués dans le contrôle de la balance sucre-acide de la baie de raisin en conditions normales ou de stress hydrique. De plus, la mise au point d’une nouvelle technique de génomique fonctionnelle chez la Vigne lèvera un verrou méthodologique chez cette espèce car les baies transformées seront analysables dès la fin de la première année, alors que 3 à 4 ans sont actuellement nécessaires à l’obtention de fruits analysables lors d’une transformation stable classique. Enfin, ce travail mettra au jour de nouveaux gènes jouant un rôle clé dans la qualité de la baie et pouvant apporter une contribution notable à la sélection variétale de vignes adaptées à l’environnement futur.