Ninon a brillamment soutenu sa thèse le 29 mai 2024 à l'amphithéâtre Colette&Josy Bové.

« Réponse physiologique de la vigne à l’esca et interactions avec l’environnement abiotique : nutrition azotée et stress hydrique en conditions contrôlées »

Sous la Direction de Chloé Delmas et Grégory Gambetta

Jury 

Marielle ADRIAN, Professeure des universités, Institut Universitaire de la Vigne et du Vin Jules Guyot, Rapporteure

Thierry SIMONNEAU, Directeur de recherche, UMR LEPSE INRAE, Rapporteur

Yves GIBON, Directeur de recherche, UMR BFP INRAE, Examinateur

Cécile ROBIN, Directrice de recherche, UMR BIOGECO INRAE, Examinateur

Vivian ZUFFEREY, Chargé de recherche, Agroscope, Examinateur

Résumé

Le dépérissement des plantes pérennes est un phénomène global observé depuis plusieurs dizaines d’années et qui, avec le changement climatique, pourrait s’aggraver et se complexifier. C’est un processus multifactoriel impliquant des facteurs biotiques et/ou abiotiques et qui, suivant la façon dont ils vont se succéder et interagir entre eux, peuvent conduire à la mort précoce de la plante. Les plantes pérennes cultivées ne sont pas épargnées par ce phénomène. Au vignoble, depuis plusieurs dizaines d’années, une augmentation de la mortalité des ceps est observée entraînant une baisse du rendement. L’étude de la combinaison et de la temporalité des stress abiotiques et biotiques est indispensable pour comprendre les mécanismes sous-jacents au dépérissement du vignoble. Cette thèse a pour objectif d’étudier, par une approche intégrée, la réponse de la vigne cultivée (Vitis vinifera L. ssp. vinifera) à un ou plusieurs des stress suivants: un stress biotique, l’esca, une maladie du bois de la vigne complexe et encore mal connue; un stress lié aux pratiques culturales, la fertilisation azotée, levier ajustable par les agriculteurs, et enfin, un stress environnemental, le stress hydrique, qui tend à devenir de plus en plus problématique avec le changement climatique. 

Tout d’abord, nous avons examiné les relations entre la dynamique de croissance de la tige, la physiologie de la plante et l'anatomie du xylème lors de la pathogenèse de l'esca chez deux cépages sensibles, Vitis vinifera cv. 'Sauvignon blanc' et 'Cabernet Sauvignon'. Nous avons démontré que la pathogénèse de l'esca entraînait une altération de la croissance de la tige associée à des occlusions du xylème, une perte théorique de conductivité, et la production de petits vaisseaux fonctionnels en fin de saison. La production de ces nouveaux vaisseaux a permis, par la formation de nouvelles repousses, une reprise des échanges gazeux démontrant une capacité de résilience de la vigne.

Nous avons ensuite étudié l'effet de la carence ou de l'excès en azote sur l'incidence des symptômes foliaires d’esca, la communauté fongique du bois (par métabarcoding), ainsi que sur la physiologie et le métabolome des feuilles et du tronc chez le cépage Vitis vinifera cv. 'Sauvignon blanc' au cours d'une expérimentation de trois ans. Nous avons démontré un impact négatif et significatif du déficit azoté sur l'expression des symptômes foliaires. Notre approche intégrée a révélé des changements physiologiques et biochimiques induits par la nutrition azotée, sans impact sur la communauté fongique du bois.

Nous avons également examiné l'impact de l’esca sur la vulnérabilité du cépage Vitis vinifera cv. 'Sauvignon blanc' à la sécheresse et sur sa capacité de résilience. Nous avons démontré que l'expression des symptômes foliaires de l'esca retardait la réponse à la sécheresse. Cette interaction antagoniste entre les deux stress est principalement due à la perte de surface foliaire transpirante associée au développement de l'esca. Les vignes symptomatiques d'esca ont donc subi des niveaux de stress plus faibles par rapport aux vignes asymptomatiques, ce qui a ensuite permis une récupération physiologique plus rapide.

Enfin, un travail préliminaire nous a permis de caractériser le métabolome des feuilles associé à l’augmentation de la sévérité des symptômes d’esca et d’identifier une signature métabolique d’un stade précoce des symptômes foliaires encore jamais décrits.

Cette thèse démontre l’importance de l’étude intégrée de l’écophysiologie, du métabolisme et du mycobiome dans les processus de dépérissement des plantes pérennes et le rôle fondamental que peuvent jouer les interactions entre stress biotiques et abiotiques sur la vulnérabilité de la vigne et sur sa capacité de résilience à ces différents stress.