Soutenance de thèse Louis BLOIS

Soutenance de thèse Louis BLOIS

Soutenance de thèse Louis BLOIS

Louis BLOIS a soutenu sa thèse intitulée "Genetic architecture of root related traits and scion responses induced by grapevine rootstock - First study in a monospecies population of Vitis berlandieri"

La soutenance officielle de la thèse en anglais a eu lieu le mardi 28 mars à 10h en Allemagne.

Pour les personnes n'ayant pas pu assister à la soutenance en Allemagne, une version non officielle a eu lieu en français le jeudi 30 mars à 10h au domaine Haut Carré à Talence (bâtiment C4, 43 rue Pierre Noailles, 33400 Talence). 

Le jury était composé de:
Chair: Prof. Dr. Annette REINEKE, Hochschule Geisenheim University, Germany
Examiner 1: Prof. Dr. Joachim SCHMID, Hochschule Geisenheim University, Germany
Examiner 2: Prof. Dr. Astrid FORNECK, Universität für Bodenkultur Wien, Austria
Examiner 3: Dir. u. Prof. Dr. Reinhard TOPFER, Justus-Liebig-Universität Gießen Germany
Examiner 4: Dr. Elisa MARGUERIT, Bordeaux Sciences Agro, France
Examiner 5: Prof. Dr. Anne FENNELL, South Dakota State University, USA
Examiner 6: Prof. Dr. Thierry LACOMBE, Institut Agro Montpellier, France

Résumé:
Dans le contexte du changement climatique, l’adaptation des plantes est d’intérêt majeur. L’adaptation peut être atteinte en modifiant les pratiques culturales, la gestion des parcelles ou le matériel végétal. Chez les plantes greffées, le matériel végétal peut être adapté en améliorant le greffon ou le porte-greffe. Parce que le porte-greffe est le système racinaire de la plante, il est responsable de l’ancrage et de l’absorption de l’eau et des nutriments qui sont étroitement impliqués dans l’adaptation des plantes. De plus, les interactions entre le greffon et le porte-greffe font du porte-greffe un levier pertinent pour l’adaptation. Au vignoble, les porte-greffes les plus utilisés sont des hybrides entre les espèces de Vitis Américains (V. berlandieri, V. riparia, and  V. rupestris) et parfois Vitis vinifera. Malgré des découvertes récentes révélant une importante diversité génétique au sein de ces fonds génétiques, les porte-greffes restent peu étudiés et encore moins au niveau génétique. Les hybrides de V. berlandieri ont montré de bonne performances pour leur tolérance à la sécheresse et au calcaire dans les vignobles.
Grâce à la population naturelle de V. berlandieri collectée en 2005 et cultivée en champs à Geisenheim, Allemagne, 286 génotypes de V. berlandieri ont été échantillonnés et analysés pour leur structure génétique, révélant deux sous-populations et une association entre les conditions climatiques des aires de prélèvement et leur variabilité génétique. Une isolation par la distance a été révélée mais nous n’avons pas pu détecter de variabilité dans le fardeau génétique des sous-populations.
La population a été gréffée avec Riesling (clone 24-209) sur deux années consécutives et cultivée en pots dans une serre en conditions non limitantes. Un phénotypage racinaire a été réalisé après un an de croissance, révélant une forte variabilité au niveaux phénotypique et génétique. L’héritabilité de ces traits était modérée à forte et nous a permis de conduire une étude de génétique d’association et détecter 11 marqueurs génétiques associés aux traits liés au racines.
Chaque année, la population a été plantée dans une expérimentation en champs dans le but d’observer la variabilité des traits conférés par le porte-greffe au greffon. Une héritabilité moyenne à forte a été détectée pour le poids des bois de taille et le δ13C. Une étude de génétique d’association nous a permis de détecter deux marqueurs pour le δ13C mais aucun marqueur n’a été identifié pour le poids de bois de taille.
Des corrélations entre les traits liés aux racines et les traits conférés au greffon ont été identifiées. De plus, des porte-greffes commerciaux (SO4, 110R, Börner, and 5BB) ajoutés à la population de V. berlandieri nous ont permis de les comparer aux performances phénotypiques des génotypes de V. berlandieri pour l’ensemble des traits, mettant en évidence quelques génotypes intérressant pour la sélection. Cette étude de génétique d’association est la première conduite sur une population naturelle monospécifique de porte-greffes de vigne et elle a permis de dégager de nouvelles opportunités pour l’amélioration des porte-greffes.

Abstract:

In the context of climate change, crop adaptation is of major interest. Adaptation can be achieved by modifying cultural practices, field management, or plant material. In grafted plants, the plant material can be improved by the scion or the rootstock. The rootstock comprises the anchorage and the nutrient and water absorption as well as hormone signaling, which are closely involved in plant adaptation to its environment. Moreover, the interactions between the scion and the rootstock provides a broad range regarding adaptation strategies to different growing conditions and production aims. In vineyards, the most commonly rootstocks are hybrid breeds between American Vitis species (V. berlandieri, V. riparia, and V. rupestris) and sometimes V. vinifera. Despite recent findings revealing a large genetic diversity in these genetic backgrounds, rootstocks remain poorly studied, especially at the genetic level. The V. berlandieri hybrids have shown good performances in water deficit and limestone tolerance in vineyards.A selection of 286 V. berlandieri genotypes were chosen from a field-grown population of plants obtained from seedlings at Hochschule Geisenheim University, Germany. The samples were analysed regarding their genetic structure, which revealed two subpopulations and an association between the climatic conditions of the sampling areas and their genetic variability. While an isolation by distance has been highlighted, it was not possible to detect the variability in the genetic burden of the two subpopulations.This population was used for grafting of V. vinifera cv. Riesling (clone 24-209Gm), which was planted in pots and grown in the greenhouse fortwo consecutive years with no limiting conditions. A root phenotyping has been carried out after one year of growing, revealing a high variability at the phenotype and genetic level. The heritability was high for these traits which allowed to carry out a genome wide association study and to detect eleven genetic markers associated with root-related traits.Each year, the population was planted in a field experiment in order to observe the variability of conferred traits induced by the rootstock to the scion. A medium to high variability has been detected for the pruning weight and the δ13C as well as a medium to high heritability. A genome wide association study has allowed us to detect two significant markers for δ13C but no markers were highlighted for the pruning weight.Correlations between root-related and scion conferred traits have been found. A comparison of the phenotypical performance of the V. berlandieri genotypes to commercial rootstocks, i.e. SO4, 110R, Börner and 5BB, resulted in interesting insights for the selection of future genotypes for rootstock breeding. This association study is the first carried out in a natural population of a wild Vitis monospecies and highlights new opportunities for grapevine rootstocks breeding.

Date de modification : 14 août 2023 | Date de création : 17 mars 2023 | Rédaction : pv