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Thèse

Model-based analysis of berry growth and chemical composition in response to source-sink ratio or water supply in grapevine (Vitis vinifera L.)

Résumé : La croissance et la composition biochimique (en sucres et acides) d'une baie de raisin en réponse à des facteurs internes (nombre de pépins, position de la baie au sein de la grappe) et externes (disponibilités hydrique et carbonée) ont été étudiées chez Vitis vinifera L. en couplant des approches expérimentales et de modélisation. Durant les années 2006 et 2007, plusieurs expérimentations écophysiologiques ont été menées sur 2 cépages rouges (Cabernet Sauvignon et Merlot) cultivés en serre et/ou au vignoble en région bordelaise. Différents niveaux d'offres en assimilats carbonés au niveau de la grappe ont été obtenus en manipulant par défoliation et/ou éclaircissage le rapport feuille/fruit de rameaux fructifères isolés par girdling. Deux niveaux de contrainte hydrique ont également été imposés aux plantes l'année 2007. Il a été montré grâce à une analyse mathématique des courbes de croissance des baies, que l'effet du nombre de pépins par baie sur la taille finale d'une baie était déterminé lors de la première phase de croissance de la baie et que cela modifiait de façon indirecte sa composition finale. Le nombre de pépins par baie s'est révélé être une cause importante de la variabilité intra-grappe de la taille finale des baies et de leur concentration en acide malique mais pas de leur concentration en sucres ou acide tartrique. L'augmentation de la disponibilité carbonée a entrainé une augmentation du poids moyen des baies et de leur concentration en sucres, une diminution de la concentration en acides et de façon générale une réduction de la variabilité entre baies. Par ailleurs, il a été observé un effet de la position des baies au sein de la grappe sur leur concentration en sucres, acides et leur poids frais uniquement dans les traitements limités en carbone. Cet effet ne semble pas dû à une distribution privilégiée au sein de la grappe soit du nombre de pépins par baie ou soit des forces potentielles de puits de chaque baie, mais peut s'expliquer plutôt par l'éloignement relatif de la baie par rapport à la source de carbone. Le modèle d'accumulation en sucres développé sur pêche (Génard and Souty, 1996) a été adapté spécifiquement au cas de la baie de raisin. Il a permis de simuler correctement l'effet négatif des faibles rapports feuille/fruit et l'effet positif d'une contrainte hydrique sur la concentration en sucres des baies. Il a été montré grâce au modèle que la diminution du rapport feuille/fruit (limitation de l'offre carboné) réduisait davantage l'importation de sucres vers la baie que les processus (i) d'utilisation des sucres au sein du fruit et (ii) de dilution par les entrées d'eau ; ces trois composantes contribuant ainsi à la diminution de la concentration finale en sucres dans les baies. A l'opposé, la contrainte hydrique a moins diminué l'importation de sucres que les 2 autres composantes (dilution, métabolisme) entraînant alors une augmentation nette de la concentration finale en sucres dans les baies. Enfin, les dynamiques d'accumulation de la matière fraiche et sèche dans les baies en réponse aux variations du rapport feuille/fruit ont bien été simulées par un modèle de croissance biophysique de baie (Fishman and Génard 1998). Le modèle a également permis de reproduire la variabilité en poids secs et frais mesurés au sein d'une grappe, sous réserve de renseigner les poids secs et frais de chaque population de baie à véraison.
Type de document :
Thèse
Liste complète des métadonnées

https://hal.inrae.fr/tel-02824219
Déposant : Migration Prodinra <>
Soumis le : samedi 6 juin 2020 - 22:21:47
Dernière modification le : vendredi 12 juin 2020 - 10:43:26

Identifiants

  • HAL Id : tel-02824219, version 1
  • PRODINRA : 35135

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Citation

Zhanwu Dai. Model-based analysis of berry growth and chemical composition in response to source-sink ratio or water supply in grapevine (Vitis vinifera L.). Life Sciences [q-bio]. Université d'Avignon et des Pays de Vaucluse, 2009. English. ⟨tel-02824219⟩

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