Les prochaines soutenances de thèses

Paola Fournier soutiendra sa thèse "Vers une viticulture sans pesticide: analyse du microbiome de la vigne et des sols viticoles pour développer le biocontrôle microbien du mildiou" dans l’amphithéâtre Josy Bové, INRAE

Directrice de thèse : Corinne Vacher et Patrice This

Les vignes et les sols viticoles hébergent une grande diversité de micro-organismes, qui forment collectivement le microbiote. Certains micro-organismes sont des agents pathogènes, comme l'oomycète Plasmopara viticola, responsable du mildiou. D'autres, tels que les promoteurs de croissance et les antagonistes des pathogènes, ont une influence positive sur la santé de la vigne. Ces interactions plante-microbe et microbe-microbe ont fait l'objet d'une attention accrue ces dernières années car leur compréhension pourrait constituer une piste pour sortir des pesticides. Le programme de recherche VITAE (2020-26) combine plusieurs approches de gestion innovantes pour réduire l'utilisation des fongicides en viticulture. L'une de ces approches est la gestion du microbiote de la vigne et des sols viticoles pour contrôler les maladies foliaires, dont le mildiou. L'objectif de cette thèse est d'identifier des micro-organismes, qu'il s'agisse de bactéries ou de champignons, susceptibles de contribuer au biocontrôle du mildiou. Le premier chapitre est une synthèse bibliographique sur la dynamique des interactions entre la vigne et son microbiote, au cours de l’histoire évolutive et au cours de la vie de la plante. Le deuxième chapitre compare le microbiote de tissus foliaires asymptomatiques avec le microbiote associé aux lésions du mildiou. Il montre que les lésions du mildiou hébergent des levures basidiomycètes (Sporobolomyces patagonicus, S. roseus, Cryptococcus laurentii et Udeniomyces pyricola) et des bactéries (Bacillales, Streptomycetales), la plupart connues pour leurs propriétés de biocontrôle. En revanche, les tissus foliaires asymptomatiques sont plutôt associés à d’autres agents pathogènes aériens (oïdium, botrytis). Ces résultats suggèrent que la feuille recrute localement certains taxons microbiens ayant une activité de biocontrôle lors de l'infection par le mildiou. Le troisième chapitre analyse le microbiote foliaire et le microbiote du sol superficiel dans des parcelles choisies en fonction de relevés épidémiologiques. Il montre que certains taxons microbiens fongiques (par exemple, Buckleyzyma aurantiaca, Bullera alba, Trichoderma virens et Trichoderma hamatum) et bactériens (par exemple, les genres Streptomyces et Bacillus) sont systématiquement plus abondants dans les parcelles historiquement moins sensibles au mildiou. Ces taxons sont nombreux dans la couche superficielle du sol, où les oospores (forme dormante du pathogène) passent l'hiver, et ils sont présents dans la phyllosphère, où les zoospores (spores biflagellées, forme responsable de l'infection) infectent les feuilles. En revanche, l'endosphère foliaire, où se développe le mycélium du pathogène, contient peu de taxons microbiens liés aux données épidémiologiques. Ce troisième chapitre montre aussi que la composition du microbiote du sol superficiel permet de prédire la sensibilité d’une parcelle au mildiou. Le quatrième chapitre explore le rôle du microbiote foliaire dans la résistance au mildiou de deux espèces de vigne américaines (Vitis aestivalis et V. labrusca). Ce chapitre s’appuie sur une campagne d’échantillonnage menée sur la côte est des États-Unis. Les données sont en cours d’analyse. En conclusion, la thèse a révélé l'existence de consortia microbiens naturellement présents dans les vignobles, qui constituent des candidats prometteurs pour le biocontrôle du mildiou. Ces micro-organismes sont présents dans la phyllosphère et dans le sol superficiel en début de saison végétative et semblent ensuite augmenter en abondance dans les lésions de la maladie. Les perspectives majeures sont : (i) l'isolement des candidats microbiens et l'évaluation expérimentale de leur activité de biocontrôle, seuls ou combinés en communautés synthétiques, (ii) l’identification des pratiques agronomiques favorisant les consortia microbiens identifiés et (iii) le développement d’outils de prédiction de la sensibilité au mildiou basés sur le microbiote.

 Dalila Lamliji soutiendra sa thèse "Recherches sur les précurseurs des marqueurs moléculaires des arômes « fruits cuits » des raisins et des vins rouges de Vitis vinifera." dans l’amphithéâtre G - Bâtiment Licence - A29 Université de Bordeaux - Campus Talence

Directrice de thèse : Svitlana Poix

La qualité aromatique d'un vin, intimement liée à la présence de composés volatils, est influencée par de multiples facteurs, notamment la variété des raisins, leur maturité, les méthodes de vinification et les conditions climatiques. Le plus souvent, ces composés sont retrouvés dans le raisin sous forme liée (précurseur) et par conséquent non-odorante. Parmi les arômes notables associés aux raisins surmûris, les nuances de « fruits cuits » (pruneau, figue) sont particulièrement sensibles aux effets du changement climatique, notamment dans les régions viticoles comme Bordeaux. Ce travail de thèse vise à élucider l'origine des composés responsables des arômes de « fruits cuits » des vins rouges, tels que le furanéol à odeur de caramel (4-hydroxy-2,5-diméthyl-3(2H)-furanone) et la 3-méthyl-2,4-nonanedione (MND) rappelant le noyau de pruneau. Sur la base de la littérature et d’expériences préliminaires, nous avons émis l'hypothèse de l'existence de précurseurs et de proprécurseurs glucosylés et élaboré une stratégie pour les identifier dans les raisins et les vins. Cette recherche a été étendue à deux autres furanones d’intérêt œnologique, le sotolon (3-hydroxy-4,5-diméthylfuran-2(5H)-one) et l'abhexon (2-hydroxy-5-méthyl-3-hexanone). Cette démarche s'articule autour de deux approches complémentaires. La première consiste à synthétiser des standards glucosylés des composés d'intérêt, en tenant compte de leur stéréochimie. Plusieurs stratégies d’O-glucosidation ont été optimisées à partir de trois donneurs de glucose différents. Diverses méthodes de déprotection ont été expérimentées, suivies d'un processus de purification multi-étapes impliquant l’utilisation de la chromatographie sur silice et de la chromatographie liquide à haute performance (HPLC). L’ensemble des composés synthétisés a ensuite été caractérisé par résonance magnétique nucléaire (RMN) pour identifier les isomères formés, et par spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS). L’optimisation des conditions d’analyse en LC-MS/MS et HRMS de vins, moûts et baies de raisins rouges de différents cépages (Merlot, Cabernet Sauvignon et Grenache) a permis de valider pour la première fois l’existence du précurseur glucosylé du furanéol sous sa forme β dans des matrices œnologiques. La seconde stratégie repose sur l'utilisation d'enzymes glucosidases immobilisées sur des nanoparticules magnétiques γ-Fe₂O₃/polymère de type « cœur-écorce », afin de libérer les arômes volatils à partir de leurs formes liées. Les nanoparticules biofonctionnalisées ont été caractérisées par microscopie électronique à transmission (TEM) et spectroscopie infrarouge à réflexion diffuse (DRIFT), et l’activité enzymatique des glucosidases greffées a été testée dans des solutions modèles de moût et de vin. Les résultats préliminaires montrent que les β-glucosidases immobilisées conservent une bonne activité, tandis que l’efficacité des α-glucosidases diminue dans les conditions œnologiques, ce qui nécessite des optimisations supplémentaires. Ces résultats ouvrent la voie à des recherches approfondies sur la présence de composés glycosylés dans les moûts et les vins, visant à mieux comprendre leur formation et, à terme, optimiser le niveau de maturité des raisins et l’aptitude de vieillissement des vins rouges. 

Benjamin Poulain soutiendra sa thèse "Valorisation des lies de vin blanc : extraction de composés antioxydants d’intérêt œnologique par procédés éco-responsables " dans l’amphithéâtre de l'ISVV

Directrice de thèse : Claudia NIOI

Chaque année, la filière viti-vinicole génère d’importants volumes de sous-produits, dont les lies de vin, qui représentent 2 à 6 % du volume total de vin. Ces sous-produits sont principalement valorisés par distillation de l’éthanol et l’extraction de l’acide tartrique. Toutefois, l’intérêt croissant pour une valorisation plus diversifiée a conduit à de nombreuses études sur l’extraction de composés polyphénoliques, notamment à partir des lies de vin rouge. En revanche, les lies de vin blanc, bien que reconnues pour leur potentiel antioxydant dans l’élevage des vins blancs, ont reçu beaucoup moins d’attention, en raison de leur faible richesse en polyphénols et cette propriété des lies demeure donc sous- exploitée. Cette thèse étudie donc le potentiel de valorisation des lies de vin blanc à travers une approche innovante et éco-durable. Plus précisément, ce projet vise à développer et optimiser des procédés d’extraction et de fractionnement des lies de vin blanc guidés par la capacité antioxydante des extraits obtenus. Tout d’abord, l’influence de plusieurs procédés de séchage sur la préservation de l’activité antioxydante des lies a été étudiée. Pour cela, différentes matrices de lies ont été collectées et analysées afin d’évaluer la variabilité de leur composition en fonction de leur origine vinicole. Par la suite, des méthodes d’extraction durables, telles que l’extraction au CO2 supercritique et à l’eau sous-critique, ont été comparées à des solvants conventionnels. Les extraits présentant la plus forte capacité antioxydante ont été obtenus par extraction à l’eau sous-critique. Ce procédé a ainsi été sélectionné et une étude d’optimisation, basée sur la méthodologie des surfaces de réponse, a été menée afin de déterminer les conditions opératoires optimales permettant de maximiser l’activité antioxydante des extraits. Dans un contexte de réduction des intrants œnologiques et notamment du dioxyde de soufre (SO2), l’impact des extraits de lies non purifiés sur la prévention des phénomènes d’oxydation du vin a été ensuite étudié. Les résultats obtenus ont démontré que les extraits présentent des propriétés antioxydantes pertinentes et comparables à celles de produits commerciaux tels que les dérivés de levures. Toutefois, leur action
antioxydante reste inférieure à celle du SO2 et leur utilisation pourrait altérer les propriétés sensorielles du vin, influençant ainsi sa qualité finale. Dans le but de minimiser cet impact sensoriel, une étude de fractionnement par ultrafiltration a été réalisée. Afin d’évaluer l’impact des performances des procédés membranaires, des membranes d’ultrafiltration présentant différents seuils de coupure et soumises à divers paramètres opératoires ont été étudiées dans le but de concentrer la fraction antioxydante des extraits. Ce procédé a ainsi permis de concentrer leur capacité antioxydante d’un facteur 1,5. Par ailleurs, les résultats du fractionnement révèlent que la fraction antioxydante des extraits, corrélée au contenu en azote et en lipides des lies, est composée de molécules dont les poids moléculaires se situent entre 10 kDa et moins de 1 kDa. Le couplage de ces procédés, sans utilisation de solvants organiques, permet une extraction efficace et une concentration de composés à haute valeur ajoutée issus des lies de vin blanc. Ce travail contribue ainsi à améliorer la durabilité économique et environnementale de la gestion de ces résidus, tout en ouvrant des perspectives pour d’autres applications d’extraction au sein des distilleries.

Anthony Pébarthé-Courrouilh soutiendra sa thèse "Evaluation de l'effet de facteurs environnementaux sur les stilbénoïdes, conséquences sur leurs activités antimicrobiennes et recherche de solutions de protection"  dans l’amphithéâtre de l'ISVV

Directrice de thèse : Stéphanie CLUZET

La vigne (Vitis vinifera L.), culture d'importance économique majeure à travers le monde, est sensible à de nombreuses maladies provoquant des dégâts sur la plante et ses fruits, et conduisant à des pertes de rendement et de qualité des vins. Le mildiou (Plasmopara viticola) et la pourriture grise (Botrytis cinerea) comptent parmi les maladies les plus dommageables. Leur contrôle se fait traditionnellement par l'utilisation de pesticides issus de chimie de synthèse ou à base de cuivre, composés étant à la fois nocifs pour l'environnement et l'Homme. Dans le cadre d'une viticulture plus durable, il est nécessaire de développer des solutions alternatives/complémentaires, avec par exemple l'utilisation de biopesticides (composés naturels antimicrobiens). Chez la vigne, les stilbénoïdes, et plus particulièrement les stilbènes stricto sensu, sont considérés comme des phytoalexines car dotés d'activités antimicrobiennes envers de nombreux agents pathogènes. Ces polyphénols peuvent être induits suite à des stress mais sont aussi accumulés de manière constitutive dans la plante surtout dans les parties ligneuses, comme les sarments considérés comme coproduits de la viticulture. Des extraits enrichis en stilbénoïdes et obtenus depuis de tels coproduits, permettant ainsi leur valorisation, pourraient être utilisés comme des biopesticides. Cependant, lorsqu'appliqués au vignoble, leurs activités antimicrobiennes sont moindres, probablement en raison de l'instabilité des stilbènes en conditions environnementales. Le rayonnement solaire et des enzymes fongiques ont notamment été identifiées comme des facteurs compromettant la stabilité de certains stilbénoïdes. De ce fait, l'objectif de cette thèse était i) d'étudier la stabilité des stilbénoïdes d'un extrait de sarments face aux UV-A (facteur abiotique) et aux laccases de B. cinerea (facteur biotique), (ii) d'évaluer les conséquences de l'action de ces 2 facteurs sur le potentiel antimicrobien des stilbénoïdes envers P. viticola et B. cinerea et iii) de rechercher des méthodes de protection pour assurer la stabilité des stilbénoïdes. Les résultats révèlent que la majorité des stilbénoïdes de l'extrait, tous des stilbènes, sont dégradés par les UV-A. Par une étude sur molécules pures avec la trans-ɛ-viniférine et le trans-resvératrol, deux molécules majeures de l'extrait de sarment, nous avons noté que les photo-transformations commencent par l'isomérisation des composés suivie de leur oxydation menant à des structures phénanthréniques. Après exposition aux UV-A, l'extrait de sarments présente une diminution drastique de ses activités antimicrobiennes sur P. viticola et dans une moindre mesure sur B. cinerea. Pour limiter l'impact négatif des UV-A, deux approches de photoprotection des stilbènes ont été étudiées : combinaison de l'extrait de sarments avec des flavonoïdes et émulsification de l'extrait. Ainsi, les stilbènes ont été protégés durant les premières minutes d'exposition, en corrélation avec une conservation partielle de l'activité anti-mildiou. Dans un second temps, l'objectif était d'améliorer la stabilité des stilbènes de l'extrait en présence de laccases de B. cinerea, enzymes oxydant les stilbènes. Des tanins de pépins de raisin, rapportés comme inhibiteurs de laccases dans le vin, ont montré une capacité d'inhibition de l'activité des laccases supérieure à celle des stilbénoïdes. Parmi les stilbénoïdes, les stilbènes s.s. ont été les seuls à être biotransformés par les laccases et dans une moindre mesure en présence de tanins, en corrélation avec un léger gain d'activité anti-mycélienne. Enfin, différents extraits de tanins ont été évalués pour leur potentiel antimicrobien sur le mildiou. Les résultats soulignent que les extraits de tanins de pépins de raisin (tanins condensés) sont les plus inhibiteurs sur le développement de l'oomycète. De plus, l'activité inhibitrice de ces extraits a aussi été évaluée sur la libération des sporanges et la mobilité des zoospores.

Tom Estier soutiendra sa thèse "Recherches sur les déterminants moléculaires de l'amertume des vins blancs secs et moelleux - Interprétation moléculaire et applications pratiques"  dans l’amphithéâtre de l'ISVV

Directeur de thèse : Axel MARCHAL

L'équilibre entre les différentes saveurs d'un vin conditionne largement sa perception par le consommateur. Dans les vins rouges, la présence de composés phénoliques confère une amertume contribuant à leur harmonie. A l'inverse, dans les vins blancs la saveur amère est fréquemment associée à une perte d'équilibre pouvant déprécier leur qualité et leur valeur. Cette amertume peut être perceptible dès les premières étapes de la vinification ou se développer lors de l'élevage et du vieillissement en bouteille. Elle se manifeste aussi bien dans les vins blancs secs que dans les vins moelleux, contenant des sucres résiduels. Si les observations relatives à la perception de l'amertume dans les vins blancs sont nombreuses, les connaissances sur son origine moléculaire demeurent insuffisantes. Plusieurs composés amers ont été identifiés dans le bois de chêne et le rôle de révélateur de l'éthanol a été bien établi. Néanmoins, les variations d'amertume observées en fonction des cépages, des terroirs et des conditions d'extraction des jus (pressurage) suggèrent l'existence de composés amers provenant des raisins blancs. En parallèle, certains vins, secs et liquoreux, développent une amertume intense au cours de la conservation en bouteille, apparaissant souvent de façon concomitante avec les manifestations d'un vieillissement aromatique défectueux. A la lumière de ces observations, il est vraisemblable qu'il existe dans les vins blancs des marqueurs moléculaires de la saveur amère d'origines diverses. Ce travail visera dans un premier temps à isoler et les identifier afin, dans un second temps, de les quantifier et de déterminer les mécanismes conduisant à leur formation. Axe 1 : Isolement et caractérisation structurale des marqueurs moléculaires de l'amertume provenant du raisin Ce travail nécessitera la sélection, par des tests d'analyse sensorielle, de vins présentant une amertume significative. Un protocole de purification sera alors mis en place, en utilisant divers techniques séparatives (SPE, CPC, HPLC) afin de fractionner les vins retenus. Ce protocole sera guidé conjointement par des tests d'analyse sensorielle (gustatométrie) et des tests d'activation des récepteurs gustatifs. Cette dernière approche, développée avec l'équipe du Dr Loïc Briand (CSGA Dijon), consiste à mesurer, par imagerie calcique, la stimulation de récepteurs à l'amertume, exprimés in vitro, au contact de fractions de vin. Ces criblages permettront de sélectionner les fractions les plus amères, jusqu'à l'obtention des composés purs. L'élucidation structurale sera réalisée par diverses techniques spectroscopiques, et notamment la spectrométrie de masse à haute résolution ou la résonance magnétique nucléaire, dont est équipé le laboratoire. Axe 2 : Caractérisation sensorielle et quantification des composés isolés Afin de déterminer l'impact sensoriel des composés purifiés, il sera nécessaire d'établir leurs propriétés par des tests psychophysiques. En particulier, les seuils de détection seront déterminés dans différentes matrices. En parallèle, une méthode de quantification par LC-HRMS sera développée et validée, afin de pouvoir doser les composés dans divers vins blancs commerciaux et en cours d'élaboration. Axe 3 : Etude des facteurs viticoles et des paramètres œnologiques susceptibles de moduler la perception de l'amertume des vins blancs L'application de la méthode de quantification par LC-HRMS permettra de mesurer la présence éventuelle dans le raisin des composés identifiés. Puis, des expérimentations seront mises en place au vignoble afin d'établir l'incidence de divers paramètres viticoles, comme le cépage, la nature du sol ou le mode de conduite sur les teneurs en composés amers. De la même façon, l'incidence de la date de récolte et des modalités d'extraction des jus sera établie. Enfin, l'évolution de ces composés au cours de la vinification, du vieillissement et des opérations de stabilisation des vins pourra être mesurée. Au-delà de l'acquisition de connaissances fondamentales, l'objectif de ce projet est de fournir aux vinificateurs des indicateurs quantitatifs pour les guider dans les choix techniques relatifs à la détermination de la date de récolte ainsi qu'aux pratiques d'extraction des jus.

Etienne Dvorak soutiendra sa thèse "Bases génomiques de l'adaptation du mildiou aux résistances de la vigne"  dans l’amphithéâtre Bové, INRAE

Directeur de thèse : François DELMOTTE

L'agent du mildiou de la vigne, Plasmopara viticola, est un oomycete parasite introduit accidentellement en Europe à la fin du 19ème siècle. Il s'agit d'une des maladies les plus destructrices sur vigne dont le contrôle nécessite de très nombreux traitements phytosanitaires. Des programmes récents d'amélioration de la vigne ont abouti à la création de nouveaux cépages naturellement résistants au mildiou. Malgré une diffusion restreinte de ces cépages, on assiste à l'émergence de souches virulentes capable de contourner certaines de ces résistances suggérant une capacité d'adaptation très rapide du pathogène. Gérer durablement le déploiement des résistances de la vigne nécessite une connaissance approfondie de la génétique de l'interaction entre la plante et le pathogène. Si les facteurs de résistances sont aujourd'hui bien décrits, nous ne disposons d'aucune connaissance sur les facteurs de virulence. Les ressources génomiques produites par notre laboratoire, couplée à la maitrise récente du cycle sexué du pathogène, permettent aujourd'hui d'envisager de nouvelles approches pour découvrir ces gènes. L'objectif du projet de thèse est d'identifier, par une approche de génétique quantitative par croisement, les déterminants génomiques de la virulence impliquée dans le contournement de trois facteurs de résistances de la vigne (Rpv3, Rpv10, Rpv12). Plusieurs centaines de descendants issus de deux croisements de P. viticola seront caractérisés pour leur agressivité vis-à-vis de ces facteurs de résistances. Ils seront génotypés (hybridation sur puce, amplicon sequencing) et la matrice des polymorphismes obtenue permettra de construire les cartes génétiques. Les données de virulence seront associées aux données de génotypage pour identifier les régions génomiques (QTL) impliquées dans le déterminisme génétique des caractères étudiés (nombre de loci, dominance/additivité, pléiotropie/épistasie). Ces résultats nous permettront de comprendre la dynamique d'apparition de nouvelles virulences et d'anticiper l'émergence de nouveau contournements. L'identification des régions impliquées dans la virulence permettra également de développer un nouvel outil moléculaire adapté au suivi en routine des profils de virulence des populations de mildiou au vignoble.

Ayoub Jaa  soutiendra sa thèse "Les Altérations métaboliques des oligoestilbènes comme agent thérapeutique dans le cancer du sein: modèle de culture 3D"  dans l’amphithéâtre de l'ISVV

Directeur de thèse : Tristan RICHARD

Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent et représente la première cause de décès par cancer chez la femme. Il existe différents types de cancer du sein. De nos jours, le cancer triple négatif (TNBC), qui représente environ 20% des cancers du sein invasifs, ne présente pas de traitement satisfaisant. Dans le but de découvrir de nouveaux agents thérapeutiques, il s'agit, dans un premier temps, de développer un modèle de culture in vitro reproduisant le micro-environnement tumoral. La reprogrammation métabolique est une des caractéristiques du cancer, et aussi, une spécificité de l'altération métabolique du cuivre et du fer. Pour répondre à cette problématique et avoir un modèle plus pertinent, un modèle 3D de cellule de cancer du sein sera développé et caractérisé. Le resveratrol est un composé bien connu de la vigne et du vin. Il présente de nombreuses propriétés biologiques. Il est à l'origine de la famille des stilbènes, composés spécifiques de la vigne et du vin. Ces dérivés naturels du resvératrol, relativement peu connus, possèdent également des propriétés biologiques intéressantes. Il s'agira d'étudier, dans un second temps, la formation et la présence de ces composés chez la vigne et dans le vin. Enfin, en se basant sur les multiples activités des stilbènes, et nous avons fixé comme objectif final l'évaluation des propriétés cytotoxiques des oligostilbènes de la vigne et du vin.

Cécile Prévot  soutiendra sa thèse "Rôle du facteur de transcription VvCRF4 dans la thermotolérance de la vigne : caractérisation et réponse au stress thermique."  dans l’amphithéâtre de l'ISVV

Directeur de thèse : Fatma Ouaked-Lecourieux

Dans le contexte du changement climatique, il devient urgent de préciser les mécanismes mobilisés par la vigne pour faire face aux vagues de chaleur extrême auxquelles elle est de plus en plus souvent confrontée. Notre équipe a produit un important jeu de données moléculaires permettant de mieux définir l'impact de températures élevées sur le développement du raisin. Le présent projet vise à sélectionner et à caractériser certains acteurs moléculaires susceptibles de jouer un rôle majeur dans les processus d'acclimatation de la vigne confrontée aux températures élevées et dans le contrôle de la qualité du raisin. Le travail de thèse sera réalisé dans le cadre de l'ANR PARASOL et s'appuiera sur notre savoir-faire en génomique fonctionnelle combiné aux données collectées sur cette thématique (Lecourieux et al., 2017 ; 2020). Ce travail évaluera également les conséquences développementales (vigueur, phénologie, rendement) et métaboliques (contenu du raisin pour ses principaux métabolites qualitatifs) d'une altération de l'expression de ces acteurs du stress thermique, ainsi que leur implication dans le contrôle de processus majeurs tel que la balance redox et l'équilibre potassium/acide. In fine, ce projet contribuera à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans la réponse au stress thermique chez une plante pérenne à intérêt agronomique et devrait permettre de proposer des biomarqueurs de résilience, susceptibles d'être exploités dans les stratégies d'amélioration et/ou de sélection de variétés de vigne mieux adaptées à l'environnement climatique de demain

Florencia Oviedo  soutiendra sa thèse "Évolution expérimentale de la bactérie lactique du vin Oenococcus oeni dans des environnements extrêmes : applications pour la sélection de levains malolactiques améliorés"  dans l’amphithéâtre de l'ISVV

Directeur de thèse : Claire Le henaff

Dans la production de vin, la fermentation alcoolique (FA) est réalisée par la levure Saccharomyces cerevisiae, transformant les sucres du jus de raisin en éthanol et en dioxyde de carbone. De plus, la fermentation malolactique (FML) a lieu dans la plupart des vins rouges de haute qualité et certains vins blancs, sous l’action des bactéries lactiques (BL). Oenococcus oeni est l’espèce de BL prédominante en vinification car elle est la mieux adaptée à l’environnement difficile du vin, caractérisé par une rareté des nutriments, des concentrations élevées d’éthanol, un faible pH, ainsi que la présence de polyphénols et de dioxyde de soufre (SO₂).
Les mutations fréquentes, ainsi que le transfert horizontal de gènes, sont probablement des moteurs clés de l'adaptation rapide de O. oeni aux environnements fluctuants rencontrés lors de la vinification. Cependant, l’étude des traits et des dynamiques évolutives qui contribuent à la diversité adaptative des populations de O. oeni reste difficile dans le cadre de fermentations spontanées. Cela est dû au paysage complexe de stress biotiques et abiotiques tout au long de la fermentation.
L’objectif de ce travail est de mieux comprendre les pressions sélectives sur O. oeni et de relier les variations génétiques des génotypes favoris aux variables du vin. Ce travail vise à identifier les pressions sélectives sur O. oeni et à relier ses variations génétiques aux variables du vin. Des typages moléculaires des souches dominantes ont été effectués dans des vins soumis à différents niveaux d’éthanol, de pH et de composés polyphénoliques. Le séquençage génomique a permis de comprendre les relations entre souches et leurs rôles écologiques dans des compositions de vin distinctes. Par la suite, des souches sélectionnées d’origines diverses ont été assemblées en un consortium, et leur développement a été évalué dans des vins rouges et blancs difficiles après la FA, offrant des perspectives sur les interactions au niveau infra-spécifique et sur la diversité lors de la FML.
Dans le chapitre final, une nouvelle famille de phages lytique appelés "Krappator" a été rapportée. Cette famille a été entièrement caractérisée par des approches physiologiques et in silico, et deux nouvelles espèces ont été proposées. Dans ce dernier travail, Un représentant de cette famille a été utilisé pour étudier la pression exercée par les phages sur O. oeni via des expériences de co-évolution, révélant les stratégies développées par la bactérie contre ce type d’antagonisme.
Globalement, nous avons employé diverses approches pour approfondir notre compréhension des pressions subies par O. oeni. Alors que les vignerons dépendent de plus en plus de souches bactériennes commerciales robustes pour garantir une FML réussie, nos résultats pourraient contribuer au développement de nouvelles stratégies pour sélectionner des démarreurs de FML mieux adaptés à la fermentation de vins complexes et exigeants.

Mathieu Larrey  soutiendra sa thèse "Analyse de la mise en place de l'architecture racinaire des porte-greffes de la vigne en réponse à leur disponibilité initiale en réserves via le modèle Archisimple."  dans l’amphithéâtre de l'ISVV

Directeur de thèse : Philipp VIVIN

Améliorer le taux de reprise des jeunes plants greffés/soudés afin de limiter leur dépérissement futur au vignoble est un enjeu majeur pour la pépinière viticole. Cela passe notamment par une meilleure compréhension des capacités d'enracinement et de la mise en place de l'architecture racinaire après implantation, en lien avec l'efficacité des racines à coloniser le sol et prélever les ressources hydro-minérales. De nombreux facteurs génétiques, physiologiques ou environnementaux modifient ces processus chez la vigne. Parmi eux, le statut nutritionnel du matériel végétal initial pourrait être déterminant. Cette thèse a pour objectif de caractériser, chez la jeune vigne en conditions contrôlées, l'influence de la disponibilité initiale en réserves carbonées et azotées sur la rhizogenèse, la croissance et la plasticité des traits morphologiques du système racinaire pour différents génotypes de porte-greffes, contrastés en terme de développement racinaire. Il sera notamment recherché si les processus d'émission, d'élongation et de ramification racinaire sont différemment impactés par la teneur locale en sucres et la nature du greffon. Ces données serviront également à calibrer un premier modèle de développement racinaire pour la vigne.

Pierre Blondel  soutiendra sa thèse "Impact des pratiques sur la biodiversité et le fonctionnement des sols en paysage viticole."  dans l’amphithéâtre de l'ISVV

Directeur de thèse : Brice Giffard

La conservation de la biodiversité est un enjeu prioritaire pour la filière viticole. La biodiversité du sol, moins connue et moins explorée, l'est particulièrement car elle est à la base de nombreux processus écologiques essentiels comme la dégradation de la matière organique et le recyclage des nutriments. Cependant, peu de connaissances existent sur les effets des pratiques viticoles sur la biodiversité de la pédofaune, les fonctions écologiques et les services écosystémiques qu'elle supporte. Ce projet de thèse vise à caractériser la diversité l'activité de plusieurs de ces taxons en parcelles viticoles et à relier leurs niveaux de diversité et d'abondance à des niveaux d'intensités gestion de l'enherbement (en différenciant les variations intra-parcellaires de gestion des rangs et inter-rangs) ainsi que d'utilisation de produits phytosanitaires. Dans un second temps, nous chercherons à relier plus particulièrement l'abondance et la diversité de certains groupes-clés de la pédofaune (lombrics, microarthropodes et diversité microbienne), les processus microbiens de recyclage des éléments minéraux et organiques (capacités métaboliques) ainsi que les services associés de fertilité des sols ou de stockage du carbone. Les résidus organiques issus de la vigne et des enherbements (adventices) contribuent de manière importante au stock de matière organique du sol : un des objectifs se focalisera sur ces mesures de diversité des microorganismes, des activités enzymatiques et de capacités cataboliques qui permettront d'évaluer l'activité potentielle en lien avec la structure des communautés de décomposeurs. Les itinéraires viticoles seront ainsi comparés par ces différents indicateurs et permettront de décrire l'état des sols de surface sur le site-atelier Bacchus, réseau de parcelles mis en place et suivi par l'UMR Santé et Agroécologie du Vignoble.

Sera Goto  soutiendra sa thèse "Recherche des facteurs pouvant influencer le vieillissement qualitatif des vins de réserve.."  dans l’amphithéâtre de l'ISVV

L’objectif principal de ce projet de thèse est de proposer à la Maison Veuve Clicquot Ponsardin (VCP) l’acquisition de nouvelles connaissances concernant l’effet des lies pendant l’élevage des vins de réserve. La recherche et la caractérisation de la qualité des lies sur le potentiel des vins à vieillir positivement sera particulièrement abordé. Différentes pratiques œnologiques seront étudiées afin d’optimiser les dynamiques de vieillissement qualitatif : 1. Caractériser chimiquement la composition azotée des lies d’élevage ayant une part importante dans la teneur en précurseurs d’arômes clés du vieillissement qualitatif des vins de réserve VCP. 2. Characterise physiquement l’évolution des lies fies au cours de vieillissement. 3. Mesurer l’effet des pratiques œnologiques (ex : application intrants azoté, échange des lies) sur la composition chimique des lies ainsi que des vins de base VCP.

"François Clavero  soutiendra sa thèse "Etude de la dégradation de pesticides par procédé de Lumière Pulsée combinant une approche de chimie analytique et d’écotoxicologie. Application aux effluents viticoles."  dans l’amphithéâtre Josy Bové, INRAE

Directeur de thèse :  Rémy Ghidossi

La viticulture génère d'important volumes d’eaux usées contaminées par des pesticides. Les procédés actuels pour traiter ces effluents présentent des limites (énergivores, efficacité limitée, production de déchets concentrés en pesticides). La lumière pulsée (LP) a récemment montré un potentiel pour la dégradation de quelques pesticides. L’objectif de ce travail a été de développer un procédé continu de traitement des effluents viticoles par LP en combinant une approche de chimie analytique et d’écotoxicologie. Tout d’abord, le traitement par LP en statique de 20 pesticides largement utilisés en viticulture a révélé la formation de 74 produits de dégradation. Ces pesticides ont été dégradés à au moins 93,5 %. A travers cette étude, une optimisation des conditions opératoires de traitement par LP a permis des baisses de toxicité aiguë pour tous les modèles étudiés (bactéries, algues et poissons). Puis, l’optimisation de la LP en mode continu a permis de dégrader plus de 99 % des 20 pesticides en cocktail. Le traitement optimisé a été appliqué sur 3 effluents. La toxicité des effluents a été significativement réduite pour les trois modèles biologiques. Cependant, une toxicité élevée subsiste dans tous les échantillons traités en raison des éléments traces métalliques (ETM) présents dans les effluents. Enfin, des analyses LC-HRMS ont permis de discriminer 82 produits de dégradation, via des outils chimiométriques et 47 structures ont été proposées. La toxicité individuelle des photoproduits, estimée par ECOSAR, indique une baisse de toxicité, à la fois aiguë et chronique, pour les algues et poissons, mais seuls deux photoproduits ont été estimés non-toxiques. Ces résultats confirment l’efficacité de la LP pour dégrader la majorité des pesticides étudiés et réduire la toxicité des eaux traitées. Un couplage de la LP avec des procédés de coagulation-floculation-filtration pour éliminer les ETM, ainsi que l’ajout de peroxyde d’hydrogène, pourrait encore améliorer cette efficacité, réduire les coûts énergétiques et permettre une dégradation plus importante des photoproduits. Des études supplémentaires sont nécessaires pour évaluer les effets aigus et chroniques de ce procédé sur divers maillons de la chaîne trophique aquatique.