Thèse de Doctorat de Montpellier SupAgro

Mercredi 11 décembre 2019

à 14h00 – Campus de La Gaillarde – Amphi 208 (Cœur d’Ecole)

Identification et caractérisation des canaux K+ de type Shaker de vigne impliqués dans le contrôle de l’acidité du raisin

BPMP, équipe Kaliphruit

Ecole Doctorale : GAIA – Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
Spécialité : BIDAP – Biologie, Interactions, Diversité Adaptative des Plantes
Etablissement : Montpellier SupAgro

Devant le Jury composé de :
Mme Fatma OUAKED-LECOURIEUX, Chargée de recherche, CNRS Bordeaux – UMR EGFV Rapporteure
M. Sébastien THOMINE, Directeur de recherche, CNRS Paris – UMR I2BC Rapporteur
Mme Nathalie LEONHARDT, Chercheuse CEA, CEA Cadarache Examinatrice
M. Thierry SIMONNEAU, Directeur de recherche, INRA Montpellier – UMR LEPSE Examinateur
Mme Isabelle GAILLARD, Directrice de recherche, INRA Montpelllier – UMR BPMP Directrice de thèse
Mme Teresa CUELLAR-SANCHEZ, Chercheuse CIRAD, CIRAD Montpellier – UMR AGAP Co-directrice de thèse

La vigne (Vitis vinifera L.) est une espèce fruitière à fort impact économique, largement cultivée pour la production de raisin de cuve et donc de vin. Cette espèce est également considérée comme une plante modèle pour étudier la physiologie des plantes à fruits acides. Chez la vigne, comme pour toutes les plantes, le K+ joue un rôle crucial dans de nombreux mécanismes physiologiques. Lors de la maturation du raisin, qui est initiée par une étape clé appelée véraison, le K+ va être fortement accumulé dans la baie. Pendant la maturation de la baie, cet ion initie et contrôle les flux massifs de sucre et de nutriments nécessaires au chargement de la baie. En revanche, une accumulation trop importante de K+ dans la baie de raisin entraîne une diminution de l’acidité des moûts conduisant à l’obtention de vins de faibles qualité organoleptiques et un potentiel de vieillissement altéré. Dans ce contexte, la compréhension des flux K+ intervenant lors de la maturation de la baie semble cruciale. Mon travail s’est focalisé sur la caractérisation de canaux potassiques appartenant à la famille des Shaker. Les différents membres de cette famille sont connus pour dominer la conductance potassique à la membrane plasmique des cellules végétales. Cette famille composée de 9 membres divisée en 5 sous-familles a été étudiée de façon exhaustive chez la plante modèle A. thaliana. Chez la vigne, 9 membres ont aussi été identifiés. Mais de façon surprenante, nous ne retrouvons pas la même répartition des sous-unités dans les différentes sous-familles. Par exemple, la sous-famille des sous-unités sortantes comprend 2 membres chez A. thaliana, alors que 4 membres ont été identifiés chez la vigne. Durant ma thèse, j’ai étudié ces 4 sous-unités pour comprendre leur implication dans le transport du K+ chez la vigne et le chargement de la baie pendant sa maturation. Dans ce cadre, ma thèse se divise en 3 axes. Le premier axe expose la caractérisation de VvK5.1, une sous-unité Shaker sortante typique mais avec un territoire d’expression élargi suggérant fortement l’implication fonctionnelle de canaux Shaker de type sortants dans de nouvelles fonctions. Le deuxième axe présente la caractérisation de VvK5.2. Cette sous-unité dotée d’une particularité structurale semble complètement adaptée aux besoins physiologiques de la baie de raisin lors de sa maturation. Pour finir, le dernier axe de recherche regroupe les deux sous-unités appelées VvK5.3 et VvK5.4 qui partagent 95% d’identité au niveau peptidique mais curieusement diffèrent par la présence d’une mutation au niveau du motif de sélectivité au K+.