La diversité génétique intra-variétale chez la vigne : Caractérisation et origines
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
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Les variétés de vigne (Vitis vinifera L. ), ou cépages, sont composées d'un ensemble de clones présentant des caractéristiques ampélographiques homogènes avec des différences mineures. Cette diversité clonale peut avoir pour origine, d'une part, par différents évènements de reproduction sexuée et, d'autre part, une accumulation de mutations somatiques durant les nombreux cycles de propagation végétative. Ce mémoire de thèse présente une étude de la diversité génétique intra-variétale réalisée sur un échantillon de 477 clones du groupe variétal des pinots, provenant de cinq régions viticoles et appartenant à six variétés. Cette analyse, réalisée à 50 loci microsatellites, a montré l'existence de deux groupes de clones présentant des niveaux de similarité génétique distincts. Dans le premier groupe composé de 474 clones, les niveaux de similarité génétique sont très élevés, compris entre 0. 97 et 1. 00. Un génotype majoritaire est partagé par 45 % des clones appartenant à différentes variétés. Les clones variants de ce génotype se différencient par une variation sur un, deux, voire trois loci. Vingt marqueurs polymorphes ont permis d'identifier 35 génotypes différents. Dans 70 % de ces cas, la variabilité est révélée par des génotypes tri-alléliques et, plus rarement, tétra-alléliques. Ces différents résultats indiquent que les clones de ce premier groupe sont très probablement issus d'un même zygote ancestral (origine monozygotique). Dans le deuxième groupe, trois clones de pinot noir présentent des niveaux de similarité génétique comparable à ceux observés au niveau inter-variétal (0. 74 à 0. 92). Deux d'entre eux sont très probablement issus de croisements entre un pinot et un apparenté, le troisième de l'autofécondation d'un pinot noir, donc de zygotes différents de celui dont sont issus les clones du premier groupe (origine polyzygotique). Afin de comprendre l'origine des variations tri-alléliques chez une espèce diploi͏̈de, nous avons, dans un premier temps, confirmé par séquençage l'appartenance à un même locus des trois allèles observés. Le clone agréé de pinot gris PG52, tri-allélique à deux loci, a ensuite été utilisé pour analyser (i) le mode de transmission des allèles dans une descendance d'autofécondation, (ii) la composition allélique de différents organes de la plante et (iii) la ségrégation de ces allèles dans des plantes issues d'embryogénèse somatique. Nous avons ainsi montré que la présence simultanée de trois allèles résultait d'une structure tissulaire chimérique, dans laquelle les deux couches cellulaires du méristème apical étaient génétiquement différentes. Une telle structure ne peut être maintenue que par multiplication végétative. L'origine monozygotique de la majorité des pinots et l'état chimérique des clones variants nous ont permis de retracer une phylogénie possible des différents évènements mutationnels ayant conduit à la diversité actuelle. Ces résultats représentent les premières bases pour l'identification et la protection des obtentions clonales, le chimérisme apportant de nouvelles perspectives pour l'amélioration de la vigne.