Cet article reprend une présentation de Patrice This lors du colloque Euroviti organisé par l’IFV, à Angers en janvier dernier :
La vigne est une espèce pérenne à multiplication préférentiellement végétative, même si la reproduction sexuée est également possible. Un cépage nouveau, différent des parents, est issu d’un pépin, résultat de la reproduction sexuée.
Par multiplication végétative, un cépage est reproduit quasiment à l’identique par bouturage ou greffage. Après un nombre important de cycles de multiplication, peuvent apparaitre des différences entre les vignes produites, qui représentent des clones différents (Figure 1). Ces variations peuvent toucher de nombreux caractères (rendement, sucres, port…). Bien que le niveau de variation entre clones soit plus faible que la différence entre cépages, les clones peuvent cependant être un moyen de faire face à certains défis de la viticulture, notamment vis-à-vis du changement climatique, d’autant que l’identité du cépage est maintenue. Selon les cépages, la diversité clonale est plus ou moins importante. Certains clones agréés sont disponibles pour les viticulteurs, mais il existe aussi beaucoup de clones présents dans des collections, nationale ou privées, non agréées. On parle alors d’accessions. Par ailleurs, la vigne voyage beaucoup et est cultivée dans des régions différentes.
Elle peut ainsi évoluer différemment selon les régions du monde dans laquelle elle est cultivée, et donc multipliée.
Figure 1 : Analyse en composantes principales des 55 accessions et 3 clones agréés ENTAV-INRA® de « Merlot ».
L’analyse en composantes principales a été réalisée à partir de la matrice des distances calculée à partir des données moléculaires.
Les accessions sont colorées en fonction de l’année de plantation de la plante mère.
Les 3 clones agréés, servant de référence sont colorés en rouge.
Les méthodes de séquençage du génome permettent-elles de différencier des clones d’une même variété ?
Séquencer le génome d’une plante c’est lire l’ensemble des lettres du code génétique (A, T, G, C correspondant aux 4 bases formant la molécule de l’ADN). Chez la vigne, l’ensemble du génome comprend environ 480 millions de paires de bases réparties dans les 19 chromosomes de la vigne. Diverses méthodes permettent de lire les bases composant le génome, on parle de méthodes de séquençage. Si l’on compare le génome de différentes variétés, il est possible d’identifier des différences entre les génomes : si on compare le génome de « Cabernet franc », de « Merlot » et de « Magdeleine noire des Charentes » par exemple, il est possible d’identifier jusqu’à 4,9 millions de bases différentes sur les 480 millions du génome (Tableau 1, Sichel et al, 2023). De la même manière, il est possible de comparer le génome de deux clones et d’identifier des variants entre les clones. Dans le cas des clones, on peut identifier quelques milliers de bases différentes donc considérablement moins qu’entre variétés (Tableau 1, Sichel, 2023). Ces différences permettent cependant de distinguer les clones comme cela a été obtenu avec les clones de ‘Merlot’ (Figure 1).
Tableau 1 : Nombre de variants (SNPs ou insertion/deletions) identifiés entre les deux haplotypes de « Merlot », entre un des haplotypes de « Merlot » et « Cabernet franc », ou entre un des haplotypes de « Merlot » et « Magdeleine noire des Charentes » ou entre clones de « Merlot »
1 : D’après Sichel et al, 2023 ;
2 : d’après Sichel, 2023.
La diversité clonale peut-elle réellement apporter une réponse vis-à-vis du changement climatique ?
La diversité au sein d’une collection privée de « Merlot » a été caractérisée à la fois au niveau de l’ADN à l’aide de méthodes de séquençage du génome et pour quelques caractères de la vigne, notamment la concentration en sucre des baies. Ce travail a été rendu possible grâce à un dispositif expérimental de bonne qualité, avec des répétitions (2 blocs avec une répartition aléatoire des 55 clones). L’analyse moléculaire des clones a permis de distinguer les 55 clones de Merlot (Figure 3). Sur la base des données de concentration de sucre du raisin de ces clones, les deux clones les plus extrêmes sur ce caractère ont présenté des concentrations de sucre significativement différentes, représentant l’équivalent d’un degré d’alcool dans les vins finaux. Il s’agit d’une faible variation, mais tout de même importante pour les vignerons Bordelais, et ce levier peut également être associé à d’autres leviers.
Des clones d’un même cépage issus de deux régions différentes du monde, après multiplication, ont-ils évolué ?
Un ensemble de 27 clones de chenin blanc a été analysé. Il s’agit de 14 clones français agréés conservés par l’IFV au domaine de l’Espiguette (clones 220, 278, 416, 417, 624, 880, 982, 1018, 1206, 1207, 1208, 1209, 1286 et 1348), ainsi que 13 clones venant d’Afrique du Sud (clones 9, 24, 220, 426, 481, 550, 624, 737, 880, 1018, 1061, 1064).
Certains clones provenant d’Afrique du Sud sont issus des clones français, mais ayant été multipliés plusieurs décennies en Afrique du Sud. La multiplication du matériel végétal en Afrique du Sud a également conduit à la création de nouveaux clones. L’ensemble de ce matériel a été séquencé puis comparé grâce à une stratégie dite de « k-mers » afin de déterminer si le matériel français est distinct du matériel d’Afrique du Sud. L’analyse en composante principale des données moléculaires permet de bien distinguer le matériel français du matériel sud-africain (Figure 2). Cela démontre donc que les clones peuvent évoluer différemment selon les environnements. Si l’on cherche de la diversité originale dans une variété, il est donc intéressant d’aller chercher du matériel végétal issu de différentes régions du globe.
Figure 2 : Analyse en composantes principales de 26 clones de chenin blanc. Les clones sont identifiés par leur nom + un suffixe : FR pour la France ou RSA pour l’Afrique du Sud.
La couleur des symboles correspond à l’origine des clones : bleu pour l’Afrique du Sud et orange pour la France.
Conclusion
Grâce à des méthodes de séquençage du génome entier, il est donc possible de caractériser et différencier les clones d’un même cépage. La comparaison des séquences des génomes des clones permet de répondre à des questions académiques, mais aussi plus appliquées ayant des répercussions pour la filière.
