Brevet FR2542567A1 — publié le 19840921

TRAITEMENT PAR ECLAIRAGE SPECIFIQUE PC > UR LA FORMATION D' ANTHOCYANE DANS LES PLANTES ECONOMIQUEMENT IMPORTANTES La présente invention concerne- le traitement par éclairage spécifique permettant d'améliorer la formation d'anthocyane dans les plantes fruitières et ornementales présentant une importance économique1 sans affecter les autres caractéristiques de qualité du produit ni le développement et la croissance des plantes. La présente invention a pour objet général de nouveaux procédés de ce type. Les anthocuanes sont des pigments solubles dans l'eau qui sont responsables des couleurs attrayantes des fleurs, feuilles et fruits. Outre leur roule biologique, elles sont importantes esthétiquement et économiquement, car leur formation et leur stabilité sont essentielles pour la vente des plantes. Jusqu'a présent1 on améliore la couleur rouge dans les produitagricoles poussant dans les champs ou en serre, en vaporisant ou en traitant les plants et/ou des parties spécifiques de plants au moyen de régulateurs chimiques. Quelques fois, on utilise des procédés de sélection génétique et de reproduction pour améliorer la couleur Les régulateurs chimiques qui sont utilises par les horticulteurs pour un développement opportun de la couleur rouge de certaines plantes fruitières et ornementales, tendent à avoir des effets secondaires non souhaitables (défoliation, réduction de la durée du stockage. inhibition des racines, etc...) et souvent des résultats non-constants. Les procédés de sélection génétique et de sélection demandent beaucoup de travail et de temps. On sait que la synthèse de l'anthocyane dans une grande partie des tissus et des plantes est favorisée par la lumière. Cette action est obtenue à travers au moins deux réactions photochimiques: 1) à bas niveau énergétique, une réaction commande photochrome réversible rouge/rouge profond, et 2) une réaction d'irradiation élevée plus effective dans la région du bleu et du rouge profond du spectre de la lumière visible. On a étudié et interprété cette réaction d'irradiation élevée de l'accumulation d'anthocyane en termes de Phutochimie ou d'un autre photorécepteur encore inconnu. La présente invention a pour objet d'améliorer la formation d'anthocyane dans les plantes fruitières ou ornementales sans causer d'effets indésirables. Le développement en temps opportun de la couleur rouge dans certaines plantes fruitières ou ornementales ayant un poids économique important dans la production et la commercialisation des produits horticoles. Il. y a de nombreux facteurs qui affectent la formation de l'anthocyane, l'un d'eux étant l'influence de la lumière. On a étudie cette influence de la lumière sur les plantes ornementales et sur les plantes fruitières par divers moyens. Par exemple, on a exposé toutes les pommes etlou airelles mures vertes en stockage normal au froid à un traitement combine de lumière bleue (,82 mW/cm2) et de lumière rouge (,3 mW/cm2) présentant des crêtes d'émission à 448 nm et 660 nm environ respectivement, à différents moments.Les résultats obtenus montrèrent une amélioration sensible de la formation de l'anthocyane (46X en moyenne en plus qu'avec un traitement à la lumière rouge ou à la lumière bleue uniquement). De même, la formation de l'anthocyane dans la peau des pommes mores par irradiation après récolte avec une lumière rouge et une lumière bleue à 1 C, fut sensiblement améliorée (35Z en moyenne en plus par rapport aux groupes de contrôle non soumis à la lumière). Selon l'invention, la formation de l'anthocyane dans les fruits et les plantes peut être améliorée en soumettant la plante à un traitement combiné de lumière bleue et de lumière rouge. Les plantes peuvent être exposées jusqu'à 40 jours avant @@ r@colte, à ces lampes fluorescentes à bande étroite dites VHO et/ou à des lampe@ à décharge à haute intensité, dans une gamme comprise entre 1 et 200 W/cm2 par périodes de 1 a 4 heures par jour. les pommes avant récolte sont, de préf érence, exposées a la lumière bleue et a la lumière rouge, tandis que les poinsetties ne doivent être exposées qu'a la lumière rouge seulement. Après la récolte, les pommes stockees au froid peuvent continuer à être exposées a une lumière rouge ou une lumière rouge et à une lumière bleue pendant une période de 4 jours. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparattront plus clairement a la lecture de la description qui suit de modes de réalisation donnés a titre non limitatif et à laquelle deux planches de dessins sont annexées. La Figure 1 représente le spectre actif pour la formation de l'anthocyane selon les plantes chaisies pour lesquelles les disques ont été incubes dans une sucrose à 0,1 mole et sous une lumière de plusieurs longueurs d'onde, La Figure 2 est un tableau illustrant l'effet de l'intensité lumineuse dans la formation de l'anthocyane pour des airelles (C) et pour des pommes (A). La Figure 3 est un tableau illustrant les effets de l'intensité lumineuse dans la formation de l'anthocyane pour la feuille de poinsettie. La Figure 4 est le diagramme de la synthèse de l'anthocyane dans la feuille de poinsettie en fonction du temps, et La Figure 5 représente un diagramme identique pour la pomme. On a montré, par des expériences aussi bien sur diverses plantes qu'in vitro, que le développement dela couleur rouge peut être amélioré par exposition a la lumière. Etudes de Laboratoire 1- Introduction L'étude de la formation de l'anthocyane a été entreprise in vitro sur certains types de plantes telles que l'airelle, la pomme et le poinsettie, de façon à rechercher: a) les effets relatifs des différentes régions du spectre et des différents niveaux de rayonnement; b) les relations de réversabilité et de réciprocité rouge/rouge profond, et c) l'implication de phytochrome et la contribution probable de la photosynthèse en réponse à une réaction d'irradiation élevée en lumière rouge. 2- Les plantes et la méthode Les plantes incluaient des airelles Vaccinium macrocarpon AIT (obtenues de Ocean Spray Company, Middleboro, Mass.,EVA), des poinsetties Euphorbia pulcherrima V-14 (obtenues de Ecke Nurseries, Encinatas, Ca.,EUA) et des pommes "McIntosch" Malus domestica (obtenues de l'University of Massachusetts Horticultural Research Center, Belchertown, Na et de Standard Orchards, Hudson, Ma, EVA), Dans la plupart des cas, la peau des pommes et les feuilles de poinsetties utilisées dans un but expérimental, ont été decoupees en forme de diques de ,5 cm de diamètre) au moyen d'un piston à ressort. Les disques de chaque groupe furent mis dans 0,1%HCl dans le méthanol, puis immédiatement gelés à l'azote et stockés au froid. On a fait les expériences dans une chambre environnementale (Controlled Environments, LTD, Winnipeg, Canada) divisée en cinq compartiments étanches à la lumière. On a dispose les lampes au-dessus de chaque compartiinent et on a règlé l'intensité de la lumière en ajustant la distance entre les lampes et les tissus. Ces derniers étaient maintenus a une température comprise entre 25 et 27 C, et étaient exposes séparément à une lumière à bande etroite de 9 longueurs d'onde comprises entre 371 nm et 74 nm (entre ,1 mW/cm2 et 2 mW/cm2), de façon continue chaque jour. Les lampes fluorescentes à bande étroite presentant une créte p-sj,r l'une da longueurs d'onde suivantes: 371, 420, 448, 467, 504, 550, 590, 660 et 740 nm (lampes fournies par GTE Sylvania Lighting Products, Danvers, Ma.,EUA) furent recouvertes (sauf la lampe présentant une créte a 371 nm) par un film polyester altérable de 0,13 mm d'épaisseur (Martin Processing Co.,Martinville, Va.,EUA). En outre, on a utilisé des filtres de plastique entourant les pré-filtres UV, de manière à absorber les lignes visibles de mercure hors de la région spectrale immédiate de l'émission à bande étroite. Les filtres et largeurs de bande utilisées pour chaque lampe sont bien connus. On a extrait l'anthocyane de tous les tissus au moyen de méthanol-HCl (99:1 en volumes). Les extraits furent filtrés, puis dilués dans chaque jeu de tissus avec du méthanol-HCl jusqu'à ce que le facteur d'absorption puisse être lu avec un spectro-photometre à 530 nm et à 657 nm. On a utilisé la formule A530-0,33A657 pour eliminer la contribution de la chlorophylle et de ses produits dégrades dans une solution acide jusqu'au facteur d'absorption à 53B nm. 3- Les résultats On a mesuré les spectres actifs pour la formation de l'anthocyane avec des disques de peaux d'airelles et de pommes et de feuilles modifiées de poinsetties. On a fait les mesures du spectre actif pendant la période linéaire de la formation de l'anthocyane, Les résultats significatifs obtenus avec plusieurs expériences spectrales sont représentes Figure 1 qui met en evidence un spectre actif pour la formation de l'anthocyane dans chaque groupe de plantes. On a incube les disques dans une sucrose à B,l mole et sous une lumière de plusieurs longueurs d'onde. La formation de l'anthocyane est représentée en pointillés comme une fonction de la longueur d'onde de la lumière utilisée pour chaque incubation. Chaque point de ce pointillé représente en moyenne 15 échantillons, chaque échantillon comportant 5 disques. La peau d'airelle dans une sucrose à B,l mole et sous une lumière e plusieurs longueurs d'onde montre deux cretes distinctes de biosynthèse de l'anthocyane, une crête basse à 448 nm et une crete élevée à 66 nm. Le spectre actif pour la formation de l'anthocyane dans ia feuille de poinsettie et la peau de la pomme est pratiquement identique à celui de l'airelle. La lumière la plus active de la lumière pour la formation de l'anthocyane dans la pomme était une lumière bleue présentant une crête d'émission à 448 nm. La sensibilité spectrale de la formation de l'anthocyane dans les espèces de plantes choisies exposees à une lumière continue bleue ou rouge depend de l'éclairement énergétique et de la durée de l'exposition. Dans les disques de- peaux de pommes et d'airelle, la synthèse de l'anthocyane a été complètement saturée avec un éclairement énergétique de 0,82 mW/cmzsous une lumière bleue, et de 1,19 mW/cm2 sous une lumière rouge (voir Figure 2). La Figure 2 montre l'effet de l'intensité de la lumière sur la formation de l'anthocyane dans des disques d'airelle (C) et de pomme (A).Les disques prélevés de la peau des fruits furent aussitôt transférés dans l'incubateur et soumis à un rayonnement rouge (1) et bleu (2) sous plusieurs intensites pendant 114 heures. La valeur de chaque point est une moyenne de cinq expériences separees effectuées trois fois + l'erreur statistique. Dans les disques de feuilles de poinsettie, l'intensité de la lumière bleue requise pour saturer l'anthocyane fut idendique à celle requise pour les disques de peaux de pommes. La saturation d'intensite de lumière rouge pour la formation de l'anthocyane, toutefois, fut presque un quart de celle requise pour les disques de peaux de pommes, comme indiqué Figure 3 qui illustre l'effet de l'intensité de la lumière sur la formation de l'anthocyane dans des disques de feuilles de poinsettie. Les disques prélevés sur les feuilles modifiées furent immédiatement transférés dans l'incubateur et exposés à un rayonnement rouge et bleu sous plusieurs intensites séparément pendant 120 heures. La valeur de chaque point est une moyenne de cinq expériences séparées effectuées trois fois-+ l'erreur statistique. En fonction du cours du temps de la synthèse de l'anthocyane Sous un rayonnement saturant bleu et rouge dans les disques de feuilles de poinsettie, on constate une phase initiale de retard durant environ 12 heure pendant laquelle il n'g a pas pratiquement de synthèse de l'anthocyane. La formation de l'anthocyane débute à la fin de cette phase de retard et atteint un état stable après 120 heures et 216 heures sous un rayonnement rouge et bleu, respectivement, comme représenté Figure 4 qui illustre la synthèse de l'anthocyane dans les disques de feuilles de poinsetties en fonction du temps. Les disques prélevés des feuilles modifiées de poinsettie furent immédiatement transférés dans l'incubateur et exposés à un rayonnement rouge (660 nmi 0,30 mW/cm2) et bleu (448 nm; ,82 mW/cm2) séparément au moment initial, puis récoltés aux moments indiques pour estimer la quantité d'anthocyane. La valeur de chaque point est une moyenne de cinq expériences différentes effectuées trois fois + l'erreur statistique. Dans les disques de peaux de pommes1 la synthèse de l'anthocyane présente une phase initiale de retard -durant 24 heures environ et atteint un état stable après 144 heures et 196 heures environ sous un rayonnement saturant bleu et rouge, respectivement, comme indiqué Figure 5 qui présente l'évolution dans le temps de la synthèse de l'anthocyane dans les disques de pommes Les disques prélevés de la peau du fruit furent immédiatement transférés à l'incubateur et soumis séparément à un rayonnement bleu (448 nm; B,82 mW/cm2) et rouge (66 nn; 1,19 mW/cm2) au moment initial et récoltés aux moments indiqués pour estimer la quantité d'anthocyane. La valeur de chaque poi-nt est une moyenne de cinq expériences différentes effectuées trois fois + l'erreur statistique. Puisque le spectre actif dans la formation de l'anthocyane dans la pomme et la poinsettie présente une crete pour une lumière de longueurs d'onde 448 mn et 66 nn environ, les roles relatifs de ces longueurs d'onde dans la synthèse de l'anthocyane furent examines. Le Tableau 1 montre les effets interactifs du rayonnement bleu et du rayonnement rouge dans la synthèse de l'anthocyane dans la pomme.Les disques de peaux de pommes exposes a un rayonnement bleu continu avec une intensité lumineuse saturante formèrent plus d'anthocyane qu'exposes à un rayonnement rouge continu. La lumière bleue continue, cependant, lorsqu'elle est appliquée simultanément à un rayonnement rouge continu, donne environ 36% en plus d'anthocyane qu un rayonnement continu bleu seul. On constate un résultat similaire avec un rayonnement bleu continu appliqué avec un faible flux de rayonnement rouge pendant la dur du rayonnement. Ces résultats montrent que la lumière rouge sert d e 9 â c h e t t e au rayonnement bleu agissant par action à éclairement énergétique élevé@ plutôt que l'inverse, car les impulsions de lumière bleue superposées à un rayonnement continu rouge n'apporte pas les mêmes- effets. TABLEAU 1 EFFETS DES TRAITEMENTS PAR LUMIERE ROUGE (66 nm) ET BLEUE (44,- nm) POUR LA FORMATION DE L'ANTHOCYANE DANS DES DISQUES DE PEAUX DE POMMES (McIntosh) Traitement Quantité d'anthocyane * (A530-0,33A657) 72 heures 144 heures Rouge continu (1,19 mW/cm2) 0,054#0,003 0,126#0,006 Bleu continu (0,82 mW/cm2) 0,088#0,004 0,197#0,011 Rouge continu et bleu continu (mèmes valeurs) 0,118#0,005 0,269#0,012 Rouge continu et 10 mn de bleu toutes les quatre heures (mèmes valeurs) 0,056#0,002 0,163#0,006 Bleu continu et 10 mn de rouge toutes les quatre heures (mèmes valeurs) 0,0112#0,006 0,264#0,013 *Les valeurs sont les moyennes de cinq expériences différentes effectuees trois fois # l'erreur statistique. L'interaction de deux longueurs d'onde pour la formation de l'anthocyane danc les disques de feuilles de poinsettie est sensiblement différente. Comme repésenté Tableau 2, la région à bande étroite obtenant le meilleur résultai est une lumière rouge présentant une crete à 66 nm. On constate alors un augmentation de plus de 6% dans la formation d'anthocyane dans les disques di feuilles1 lorsqu'un rayonnement bleu continu est ajouté à la lumière roug continue. Avec des rayonnements bleus de courtes durées ajoutes à u. rayonnement rouge continu, on obtient un résultat. identique à celui obtenu ave un rayonnement continu bleu plus rouge. TABLEAU 2 EFFETS DES TRAITEMENTS PAR LVMIERE ROUGE (66 nm) et BLEUE (448 n;t) POUR LA FORMATION DE L'ANTHOCYANE DANS DES DISQUES DE FEUILLES DE POINSETTIES Traitement Quantité d' anthocyane* (A530-0,33A657) 6 heures 12 heures Rouge continu (0,30 mW/cm2) 0,119#0,006 0,262#0,012 Bleu continu (0,82 mW/cm2) 0,065#0,004 0,154#0,009 Bleu et rouge continus (mèmes valeurs) 0,187#0,012 0,422#0,025 Rouge continu et 10 mn de bleu toutes les quatre heures (mèmes valeurs) 0,166#0,011 0,410#0,028 Bleu continu et 10 mn de rouge toutes les quatre heures (mèmes valeurs) 0,088#0,006 0,186#0,010 *Les valeurs sont les moyennes de cinq expériences différentes effectuées trois fois # l'erreur statistique. La différence dans un mode d'action de lumière rouge et de lumière bleue pour l'anthocyane semble ètre liée à la stabilité du photorécepteur, peut-ètre phgtochrome. Dans les disques de pommes, le photorécepteur semble etre relativement instable, parce que de brèves expositions à un rayonnement rouge ont été requis pendant la période de rayonnement bleu. Le rayonnement rouge seul active le phytochrone nécessaire a la 'réaction à éclairement énergétique élevée" au bleu et rend en même temps possible cette réaction à un faible niveau de rendement. Pour les disques de poinsetties, l'effet du rayonnement bleu s@@ la formation de l'anthocyane, delivre sans doute certains précurseurs nécessaires à la formation de l'anthocyane. On croit que le rayonnement bleu réduit E niveau de certains inhibiteurs spécifiques qui intervient avec un lyase-ammoniaque phénylalanine qui est un enzyme-clé impliqué dans la biosynthése de l'anthocyane. Des critères bien établis devraient ètre satisfaits, cependant, avant de dire que le phytochrome est impliqué dans le système de la plante. Ces critères pour la formation de l'anthocyane sont donnés Tableau 3. TABLEAU 3 EFFET D'UNE BREVE EXPOSITION AU ROUGE ET AU ROUGE PROFOND POUR LA FORMATION DE L'ANTHOCYANE DANS DES DISQUES DE FEUILLES DE POINSETTIES Traitement Quantité d'anthocyane * (A530-0,33A657) Test noir 0,001 1 mn de rouge par jour 0,024 10 mn de rouge profond par Jour 0,001 lB mn de rouge + rouge profond par jour 0,001 lB mn de rouge profond + rouge par jour On a a extrait 1'anthocyane cinq jours après le premier rayonnement, Les expériences habituelles induction substitution montrent que le phytochrome est impliqué dans la fcornatic de l'anthocyane au moyen de la lumière dans les feuilles de poinsetties. Les valeurs sont les moyennes de huit expériences différentes effectués trois fois. La formation de l'anthocyane se produisit par une brève expositior de 10 mn à la lumière rouge chaque jour et cet effet fut totalement neutralisé par une exposition suivant immédiatement la première pendant lB mn à une lumière rouge profond. L'induction par un traitement unique, bref, et à faible éclairement énergétique, et une réaction réversible rouge/rouge profond montrent à l'évidence que le phytochrome est au moins l'un des photorécepteurs impliqués dans la formation de l'anthocyane. Comme indiqué Tableau 4, par des échanges réciproques d'éclairement énergétique et de durée d'éclairement énergétique, on démontre que la formation de l'anthocgane dans les disques de poinsetties obéit à une relation de réciprocité et que cette réponse est une fonction de la dose (I.t) plutôt que de l'éclairement énergétique seul. La validite de la relation de réciprocité montre que seul un photor-écepteur est implique dans la photo-commande de la synthèse de l'anthocyane. TABLEAU 4 RELATION ENTRE L'ECLAIREMENT ENERGETIQUE ET LE TEMPS REQUIS POUR LA PHOTO-COIlMANDE DE LA FORMATION DE L'ANTHOCYANE DANS LES DISQUES DE FEUILLES DE POINSETTIE Après rayonnement 2Z heures ~ ~ l2 haires CH2heures 6 ~0, 13~, 81268-,1o15 0,262+,14 q4*e1l5 ,' ç2b5 15D 1 Blolorid2 ' ,l23+, , -,%62+, *Les valeurs dans les tirets représentent des doses de lumière égles (I.t=Constant, avec I = éclairement énergétique et t = le temps. Les valeurs sont les moyennes de cinq différentes expériences effectuées trois fois + err.stat La quantité d'anthocyane formée en réponse d un bref rayonnement est relativement faible et il faut, pour en obtenir un maximum, un long rayonnement à- la lumière rouge (voir Tableau 5). On a identifié la première réponse comme étant une réaction phytochrome réversible à faible énergie rouge/rouge profond, tandis que l'on considère la dernière comme étant une réaction à énergie élevee, appelee aussi système de réaction à éclairement énergétique élevé photo-morpho-gssnèse de la plante.La dernière réponse suggère la dépendance de la durée d'exposition sur r' interaction phytochrome ou l'existence possible d'un second système photochimique à côté du phytochrome, en particulier la photosynthèse TABLEAU 5 EFFET DE LA DUREE D'EXPOSITION A LA LUMIERE ROUGE POUR LA FORMATION D'ANTHOCYANE DANS LES DISQUES DE FEUILLES DE POINSETTIE Traitement I Quantité d'anthocyane* (A530-0,33A657) 10 mn de rouge/Jour**(660 nm; 0,30 mW/cm2) 0,024#0,001 120 heures de rouge (mèmes valeurs) 0,265#0,010 *Les valeurs sont les moyennes de huit expériences différentes effectuées trois fois # err.stat. **On a extrait l'anthocyane cinq jours après le premier traitement au rayonnement. De façon à déterminer si la photosynthèse contribue à la réponse HIR par lumière rouge pour l'amélioration de la formation de l'anthocyane dans les disques de poinsetties, on a fait des études en utilisant plusieurs inhibiteurs de la photo-phosphorylation photosynthétique et de la synthèse de la chlorophylle. Le Tableau 6 montre l'effet des inhibiteurs photosyrthètiques cycliques et non-cycliques dans la synthèse de l'anthocyane. On a incubé des disques de feuilles de poinsettie avec quatre inhibiteurs séparément pendant une durée déterminée avec une lumière de 66 mn Aucun des inhibiteurs, tels que 3-(3,-4 dichlorophényle)-1, l'urée dyméthyle (DCMU), le sulfate d'ammoniaque (NH4)2SO4 de la photo-phosphorylation non-cyclique, ainsi que le dinitrophénol (DNP) et l'antimycine-A (ANT-A) n'arrètèrent la formation de l'anthocyane par la lumière. TABLEAU 6 EFFET DES INHIBITEURS PHOTOSYNTHETIQUES SUR A FORMATION DE L'ANTHOCYANE DANS DES DISQUES DE FEUILLES DE POINSETTIE Traitement Quantité d'anthocyane (A530-0,33A657) (M) DCMU (NH4)2SO4 DNP ANT-A 0 0,268a 0,261a 0,249a 0,253a 10-5 0,261a 0,267a 0,256a 0,254a 10-3 0,264a 0,259a 0,252a 0,249a On a expose les disques â une lumière rouge de 660 m (0,30 mW/cm2) pendant cinq jours. Les tests de contrôle etaient gardes dans un solution de sucrose a 0,1 @olè. Les valeurs sont les moyennes de cinq experiences différer tes effectuées trois fois. Les moyennes suivies par une postface identique dans chaque colonne ne sont pas très différentes pour les valeurs d'anthocyane p#0,05. De même, la streptomycine (STM) et le chloroamphénicol (@HP), qui sont des inhibiteurs du développement du chloroplaste et de la chlorophylle, avec deux concentrations différentes (1 ppm et 100 ppm), n'ont aucun effet sur la synthèse de l'anthocyane (Tableau 7). TABLEAU 7 ACTION DES ANTIBIOTIQUES STM ET CHP SUR LA SYNTHESE DE L'ANTHOCYANE DANS DES DISQUES DE FEUILLES DE POINSETTIE Traitement Quantité d'anthocyane* Concentration (A530-0,33A657) (ppm) STP CHP 0 0,265a 0,258a lB ,259a- B,267a 100 0,268a 0,252a On a exposé les disques a une lumière rouge de 660 nr (0,30 mW/cm2) pendant cinq jours, les disques de contrôle étant incubés dans une solution de sucrose à 0,1 mole. Les valeurs sont les moyennes de cinq expériences différentes effectuées trois fois. Les moyennes suivies d'une postface identique dans chaque colonne ne sont pas très différentes pour les valeurs d'anthocyane p Les caractéristiques de base de la réponse phytochrome, telles que l'efficacité relative des différents niveaux de rayonnement, la réversibilité rouge/rouge profond, et la validite des relations de réciprocité de la réponse, ne sont pas affectées par les antibiotiques. Les rapports des niveaux d'anthocyane obtenue après 10 minutes de rouge et dix minutes de rouge/10 minutes de rouge profond sont identiques dans l'incubateur contenant les inhibiteurs, comme on peut le constater par rapport aux tests de contrble du Tableau 8. Ceci montre que la photosynthèse ne joue aucun role dans la formation de l'anthocyane au moyen de lumière rouge, et que l'effet de rayonnement rouge sur la synthèse de l'anthocyane et le développement photosynthètique sont indépendants l'un de l'autre. TABLEAU 8 INFLUENCE DE LA STM ET DU CHP SUR LA REVERSIBILITE ROUGE/ROUGE PROFOND POUR LA FORMATION DE L'ANTHOCYANE DANS DES DISQUES DE FEUILLES DE POINSETTIE Traitement Quantité d'anthocyane* (A530-0,33A657) contrble STP CHP (sucrose 0,1) (100 ppm) (100 ppm) Controle noir 0,001a 0,001a 0,001a 10 mn/jour rouge 0,024b 0,025b 0,024b 10 mn/jour rouge profond 0,001a 0,001a 0,001a 10 mn rouge + la mn rouge profond /jour 0,001a 0,001a 0,001a 10 mn rouge profond + 10 mn rouge /jour 0,023b 0,024b 0,023b *On a extrait l'anthocyane cinq jours après le début du rayonnement. Les valeurs sont les moyennes de trois expériences différenes effecuées trois fois. Les moyennes suivies du postfaces non-identiques dans chaq colonne dîffèret de manière significative pour les valeurs d'anthocyane p#0,05. 4- Discussion Le spectre actif dans la formation de l'anthocyane dans des disques de peaux de pommes ou d'airelles et de feuilles de poinsettie présente deux crêtes, l'une dans le bleu et l'autre dans le rouge du spectre visible figure t). La sensibilité spectrale et la dépendance de l'éclairement énergétique de la synthèse de l'-anthorgane dans les tissus exposés à un rayonnement continu dépend de la durée du rayonnement (Figures 2 à 5). Ainsi, la synthèse de l'anthocyane est commandée par des reactions d'éclairement énergétique élevé, et agit par des intéractions de phytochrome avec d'autres photorécepteurs HIR. La lumière rouge est efficace pour stimuler la formation de l'anthocyane et cet effet est annulé lorsque la lumière rouge est suivie immédiatement par une lumière rouge profonde. Une telle réversibilité a été obtenue avec des breves durées de lumière1 ce qui montre clairement l'implication de phytochrome Tableau 3). Etudes sur le terrain 1- Les Pommes a) Traitement par rupture de la nuit Des pommes (de variétés "McIntosh" et " Red Delicious") sur les arbres, traitées à la lumière par rupture de la nuit (lampes à décharge à haute intensité et/ou lampes fluorescentes à bande étroite VHO: de 1 W/cm2 à 2 W/cm2, un quart d'heure par jour), pendant les 4 jours précédant la récolte, montre une amélioration dans la formation de l'anthocgane par rapport aux groupes de contrôle (non soumis au traitement). En référence au Tableau I qui illustre l'effet du traitement par rupture de la nuit sur le développement des pommes de couleur rouge au moment de la récolte, on peut comparer les résultats pour plusieurs groupes dans l'Etat de Washington et en Californie états Unis d'Amérique). Il faut noter qu'en 1977, pour les arbres exposés au traitement de rupture de la nuit pendant les 3B jours précédant la récolte, la couleur rouge en pourcentage présenta un pourcentage de 78,3% contre 73,8% (une augmentation de 4,5%). En 1978, avec une exposition de 3 jours, le groupe illuminé présenta un pourcentage par rapport au groupe de contrôle de 62,8X contre 53% (une augmentation de 9,8Z). Cette disparité dans les résultats annuels est due, en partie, au fait que deux saisons annuelles ne sont jamais identiques (température, humidité, précipitations, présence d'insectes, etc...). On a appliqué une lumière comprenant un bleu continu et un rouge continu et présentant des crêtes d'émission a 448 nm et 660 nm environ, respectivement. Les pommes Red Delicious' étaient cultivées a Wematchee (Washington) en 1978 et à Linden (Californie) en 1979 et furent soumises au traitement pendant 45 jours, un quart d'heure par nuit; elles présentèrent, par rapport aux groupes de contrôle, une amélioration de 9,2% et de 7% respectivement. Les tests furent répétés l'année suivante, avec une exposition durant 4 jours, et ils montrèrent une amélioration de 9,2% et de 12,5% respectivement. Les effets du traitement par rupture de la nuit sur la pomme (1Red Delicious") de récolte aussi bien en taille qu'en qualité, en 1979 à Wenatchee (Washington) sont représentés Tableau II ci-après. On comparera les groupes de contrôle aux pommes traitées à l'alar, et par traitement par rupture de la nuit avec deux différentes valeurs. En particulier, les résultats montrent que le traitement par rupture de la nuit permet d'améliorer la couleur rouge en pourcentage par rapport aux groupes de contrôle et aux groupes traités à l'alar. Les pourcentages en volumes globaux et en poids à sec des pommes démontrent également qu'il y a une amélioration. TABLEAU I EFFET DU TRAITEMENT PAR RUPTURE DE LA NUIT SUR LE DEVELOPPEMENT DE LA COULEUR ROUGE DES POMMES AU MOMENT DE LA RECOLTE Couleur rouge en pourcentage Traitement 1977* 1978* 1978** 1979** 1979 1980 "McIntosh" "McIntosh" "Red Delicious" "Red Delicious" "Red Delicious" "Red Delic. Massachusetts Massachusetts Washington St. Caliornie Washington St. Californie Contrôle 73,8 53 89 53 B9 47,5 Illuminé 78,3 62,8 98,2 b 98,2 Les arbres ont été soumis à un traitement par rupture de la nuit 30 jours avant la récolte des fruits. Les arbres ont été soumis à un traitement par rupture de la nuit 45 jours avant la récolte des fruits. TABLEAU II EFFETS DU TRAITEMENT PAR RUPTURE DE LA NUIT SUR LES POMMES ("Red Delicious") EN TAILLE ET QUALITE LORS DE LA RECOLTE {Wenatchee, WA, Etats Unis d'Amérique" Traitement Taille Poids Fermeté Masse** Poids Poids Masse Z Couleur chair(Kg) soluble % hu@ide g sec g totale*** % Contrôle 72 183#3,98 9,23#0,06 10,33#0,13 10,37#0,02 1,26#0,01 11,99#0,14 89#1,2 Alar-1200ppm 72 183,58#4,97 8,68#0,06 9,91#0,24 10,23#0,08 1,22#0,01 11,84#0,12 94,5#1 10 W/cm2 660 nm 72 192#3,43 9,1#0,06 10,59#0,14 10,31#0,04 1,39#0,02 13,5#0,15 99,3#1 20 W/cm2 660 nm 72 183,64#4,33 9,38#0,09 10,27#0,16 10,29#0,02 1,35#0,02 13,05#0,15 97#1 Le traitement a ete effectué sur 72 fruits (18 fruits/arbre) choisis de même taille. La masse soluble n'est pas corrigée en température (période de récolte). On a calculè la nasse totale avec des fruits de même taille. L'éthrel, qui est un régulateur chimique de la croissance généralement utilisé pour assurer la coloration rouge des pommes, ne permet d'obtenir que des pommes ayant de faibles caractéristiques de stockage. Par contre, les pommes soumises au traitement de rupture de la nuit avec des lumières bleue et rouge presentent d'excellentes qualités de stockage, comme indique Tableau III suivant: TABLEAU III EFFET DU TRAITEMENT PAR RUPTURE DE LA NUIT SUR LA QUALITE DES POMMES ("Red Delicious") LORS DE LA RECOLTE (Californie, 198) Traitement Couleur moy.Fermeté moyenne Masse moy. Qualité de Stockage x Contrôle 47,5 18,7 11,93 bonne Trait 6 18,79 11,58 bonne Ethrel 5 17.04 13,77 faible Californie Standard 18 à 19 11 a 12 Traitement des pommes par rupture de la nuit (pour la variété Red @elicious") avant la récolte présente de nombreux avantages par rapport aux goupes de contrôle non traité à la lumière. Les pommes traitées, comme on peut 12 voir Tableau IV, sont meilleures pour le consommateur (US Extra-Fancy ou Fancy), présentent un meilleur pourcentage de nasse, sont plus lourdes, ont un @eille@@ @ourcentage de rouge, et la croissance du tronc de l'arbre est amélior@e. TABLEAU IV EFFET DU TRAITEMENT PAR RUPTURE DE LA NUIT SUR LA QUALITE ET LA CROISSANCE DES POMMES AU MOMENT DE LA RECOLTE (variété "Red Delicious", Californie, 1979) Traitement taille détail des fruits Z fermeté masse % poids longueur couleur croissance du tronc consom. jus rejet autre(kg) (g) (cm) rouge % (cm) % Contrôle 144 46,89 26,89 4,16 22,1 7,42#0,13 13,78#0,25 148#5 6,95#0,09 53 7,44 Traité 149 58,4 21,47 6,04 14,1 7,43#0,11 13,88#0,25 162#5 7,11#0,08 60 10,4 42 TABLEAU V EFFETS COMPARES DU TRAITEMENT PAR RUPTURE DE LA NUIT ET DE ETHREL SUR LA QUALITE DES POMMES DE RECOLTE (variété Red Delicious"; Californie, 1979) Traitement Fermeté (kg) 7. de masse couleur qualité de stockage rouge en 7. Contrôle 7,42#0,13 13,70#0,25 53 bonne Traité 7,43#0,11 13,88#0,25 60 bonne Ethrel 5,63#0,18 15,88#0,97 55 mauvaise L'ethrel (généralement utilise pour la coloration rouge des pommes) a été vaporise 2 semaines avant la récolte des fru: Les pommes traitées par rupture de la nuit gardent la mème fermeté que les pommes tests, ont la même qualité de stockage, présentent un meilleur pourcentage de masse et un meilleur pourcentage de couleur rouge que les pommes tests.Par contre, les pommes traites à l'éthrel sont moins fermes. ont un moindre pourcentage de masse, et présentent une mauvaise qualite de stockage, comme on peut le constater sur le Tableau V de la page précédente. b) Lumière continue après la récolte Le Tableau VI donne les pourcentages de couleur rouge des pommes Red Delicious" (Californie, 1979) sous certaines conditions de contrôle et d'illumination. Avant la récolte, les pommes traitées furent exposées 4 heures (entre 22 heures et 2 heures du matin) à une lumière rouge continue (crête à 66 nn) et une lumière bleue continue (crête à 448 nm) à 1 W/cm2 environ. Après la récolte, les pommes traitées ont été exposées de façon continue à une lumière de 66 nm (1 W/cm2 environ) pendant 4 jours, alors qu'elles étaient conservées au froid. TABLEAU VI EFFET DU TRAITEMENT SUR LE DEVELOPPEMENT DE LA COULEUR ROUGE DES POMMES "Red Delicious' 7. de couleur rouge Traitement 28 jours 35 jours récolte Après récolte 5 jours 4 jours au froid* Contrôle 3 33 53 55 Traite 4 46 6 85 Le traitement commença le 3/7/79 et trois arbres furent traités. *Après la récolte, les fruits furent conservés à 10 C. 2- Raisins Du raisin (variété "Emperor") destiné a la fabrication du vin, a été traité par rupture de la nuit (lampes a décharge et lampes fluorescentes a bande étroite, entre 1 W/cm2 et 200 pW/cm2) pendant un temps compris entre 1 heure et 4 heures par jour et ce pendant les 4 jours précédant la récolte. On-a constaté des améliorations dans la formation de- l'anthocyane par rapport au groupe test (non soumis au traitement), comme illustré Tableau VII. La taille des fruits et leurs qualités (fermeté de la chair, masse, possibilité de stockage) au moment de la récolte n'avaient pas été affectées par le traitement par rupture de la nuit. De même, la croissance de la pousse et le développement du fruit étaient normaux. TABLEAU VII EFFET DU TRAITEMENT SUR L'ACCUMULATION DE SUCRE ET SUR LA FORMATION D'ANTHOCYANE DANS LES RAISINS "Emperor" Traitement % de sucre Intensité moyen d' anthocyane Contrôle 14 + Ethrel 15,2 ++++ Lumière rouge 15,9 +++ Lumière bleue 15,4 ++ Lumière rouge et lumière bleue 15,8 Lumière rouge et Ethrel i6,93 Lumière bleue et Ethrel 16,23 ++ Lumière rouge et lumière bleue et Ethrel 16s3 (deux semaines avant la récolte) + signifie de 10 a 2 de couleur rose des grains. ++ signifie de 30 a 45% de couleur rose des grains. +++ signifie de 5 a 75% de couleur rose des grains. ++++ signifie de 8 a 99 de couleur rose des grains - signifie une coloration rouge brun douce des grains (non souhaitable commercialement. Conclusions L'utilisation d'un système d'éclairage spécifique peut aider considérablement a améliorer la couleur des fruits et des plantes ornementales (que l'exposition soit effectuée en stockage, en serre ou sur le terrain) sans causer ni phototoxicité ni d'effet opposé a la croissance normale et au développement des arbres. En mettant en pratique l'invention, on obtient donc ce résultat. L'intégrité des caractéristiques de qualité de stockage des fruits peut être conservée, et il n'en résulte aucune pollution chimique. Les pommes prélevées d'un stock conservé au froid peuvent etre ainsi traitées a tout moment sans affaiblissement des couleurs. Bien que seuls certains modes de réalisation de l'invention aient été décrits, il est envident que toute modification apportée par l'Homme de l'Art ne sortirait pas du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS t- Procédé pour favoriser la formation de l'anthocyane dans ur produit choisi dans le groupe comprenant les fruits et les plantes caractérisé en ce que l'on expose le dit produit a un traitement combiné de lumière bleue et de lumière rouge. 2- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le le dit produit est choisi dans le groupe comprenant les pommes, les raisins les airelles et les poinsetties. 3- Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le dit groupe comprend les pommes "Red Delicious", les pommes "McIntosh" Malus domestica, les raisins "Emperor', les airelles Vaccinium nacrocarpon AIT, et les poinsetties Euphorbia pulcherrima V-14. 4- Procédé selon la revendication 1 caractérise en ce que le dit produit est traité par rupture de la nuit pendant un nombre de jours détermine avant la récolte. 5- Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le dit produit est traite pendant les 4 jours précédant la récolte. 6- Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que le traitement est effectué au moyen de lampes choisies dans le groupe des lampes a décharge a haute intensité et les lampes fluorescentes, avec une intensité de 1 à 2 W/cm2 pendant un temps compris entre 1 et 4 heures par jour. 7- Procédé pour favoriser la formation de l'anthocyane dans un produit choisi dans le groupe comprenant les pommes wRed Delicious", les pommes UMcIntosh", les airelles, les raisins "Emperor", et les poinsetties caractérisé en ce que l'on expose le dit produit a un traitement combiné de lumière bleue et de lumière rouge présentant des crêtes d'émission centrées sur 448 et 66 nm environ respectivement, à différents intervalles de temps, avant la récolte. 8- Procédé pour favoriser la formation de l'anthocyane dans les pommes qui ont été récoltées, caractérise en ce que l'on expose de façon continue les dites pommes, alors que celles-ci sont conservées au froid, à une lumière rouge présentant une crête d'émission centrée sur 660 nm environ. 9- procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que les dites pommes sont exposées de façon continue pendant quatre jours.