Transcript Influence du stress hydrique sur l`accumulation des flavonoides

Influence du stress hydrique
sur l’accumulation des flavonoides
Clotilde Verriès
Copenhague, CNISF Section Danoise, 15 mars 2011
Développement de la baie
‹Deux stades
Véraison
Flavonoides du raisin
Flavonoides
Proanthocyanidines
¾ Proanthocyanidines
¾ Anthocyanes
Flavonols
Anthocyanes
Tanins
Astringence
Amertume
Stabilité de la couleur
Pigment rouge
Couleur du vin
Pulpe
+
Pépins ++++
Véraison
WEIGHT
Pellicule +++
PROANTHOCYANIDINS
( mg/berry)
Proanthocyanidines et Anthocyanes
9
6
3
0
60
100
Jours après floraison
1.2
0.8
.0.6
9
6
3
0.4
0.2
0
0
60
100
Jours après floraison
(mg / berry)
1
Véraison
ANTHOCYANIDINS
PROANTHOCYANIDINS
( mg/berry)
Proanthocyanidines et Anthocyanes
Pellicule +++
Pulpe
/
Pépins
/
Structure des proanthocyanidines (PA)
Polymères
OH
O
HO
OH
OH
PA dihydroxylés
H
OH
OH
O
HO
OH
Catéchine/Epicatéchine
Unité d’extension
n
OH
OH
OH
O
HO
OH
Unité terminale
OH
OH
Forme majoritaire
Structure des proanthocyanidines (PA)
Polymères
OH
O
HO
OH
OH
PA dihydroxylés
H
OH
OH
O
HO
OH
Unité d’extension
n
OH
OH
OH
O
HO
OH
Unité terminale
O
OH
CO
OH
OH
OH
Galloylation
Structure des proanthocyanidines (PA)
Polymères
OH
O
HO
OH
OH
PA trihydroxylés
OH
OH
OH
O
HO
(epi)gallocatéchine
OH
Unité d’extension
n
OH
OH
OH
O
HO
OH
Unité terminale
OH
OH
Structure des proanthocyanidines (PA)
Polymères
OH
O
HO
OH
OH
Pellicule 30-40
H
OH
OH
O
HO
DPm
OH
Unité d’extension
n
OH
OH
OH
O
HO
OH
Unité terminale
OH
OH
Pulpe
20-30
Pépins
5-10
Structure des anthocyanes
¾ 3-O-monoglucoside anthocyanines
cyanidine
péonidine
R1
OH
+
O
HO
R2
O
OH
HO
O-H
OH
O
OH
R1
R2
H
OH
H
OCH3
Dihydroxylées
Structure des anthocyanes
¾ 3-O-monoglucoside anthocyanines
cyanidine
péonidine
OH
+
O
R2
O
OH
HO
O-H
OH
O
OH
R2
H
OH
H
OCH3
delphinidine OH
pétunidine OCH3
malvidine
OCH3
Forme
R1
HO
R1
OH
OH
OCH3
Dihydroxylées
Trihydroxylées
majoritaire
Structure des anthocyanes
¾ 3-O-monoglucoside anthocyanines
cyanidine
péonidine
OH
+
O
R2
OH
O-H
OH
O
O
HO
R2
H
OH
H
OCH3
delphinidine OH
pétunidine OCH3
malvidine
OCH3
Forme
R1
HO
R1
Dihydroxylées
OH
OH
OCH3
Trihydroxylées
majoritaire
/R
OH
Anthocyanes acylées
acétyl
R = CO–CH3
p-coumaroyl R =
O
OH
O
cafféoyl
R=
Chaque cépage possède un set spécifique d’anthocyanes
OH
OH
PA et Anthocyanin pathway
Phénylalanine
PAL
C4H
4CL
3 malonyl-CoA 4-coumaroyl-CoA
Dihydroxylated flavonoids
OH
OH
O
HO
F3’-H
HO
O
F -3H
Dihydroquercetin
DFR
LAR
PA’s
leucocyanidin
LDOX
(epi)catechin
O
HO
HO
F3’-H
Trihydroxylated flavonoids
OH
OH
O
HO
OH
F3’-5’H
HO
O
F -3H
Dihydrokaempferol
F3’-5’H
O
F -3H
Dihydromyricetin
DFR
LAR
leucodelphinidin
PA’s
LDOX
(epi)gallocatechin
ANR
cyanidin
UFGT
vacuole
CHS
naringenin chalcone
CHI
OH
naringenin
Dihydroxylated
anthocyanins
(cyanidin-peonidin)
delphinidin
ANR
UFGT
Trihydroxylated
anthocyanins
Montpellier SupAgro – 28 avril 2008
(delphinidin-malvidin-petunidin)
Pourquoi un stress hydrique ?
Le déficit en eau influence le développement de la baie
¾
Diminution du poids des baies
¾
Augmentation des anthocyanes
Induction de deux stress hydriques
Berry weight (g)
2,0
¾ CT
¾ WSBV… :
1,6
Berry weight (g)
:
control
4,5L/jour éléments minéraux
Water stress before véraison
1,5L/jour de 18 DAA à la véraison
¾ WSAV_ _:
CT
WSBV
WSAV
Véraison
1,2
0,8
0,4
Water stress after véraison
1,5L/jour de la véraison à 109 DAA
WSBV duration
0
20
40
WSAV duration
60
Days after anthesis
80
100
120
Accumulation des proanthocyanidines
7
6
Total proanthocyanidins (mg/berry)
Aucune influence
CT
WSBV
WSAV
Véraison
du stress ………
avant V
5
4
b
b
b
a
b
a
3
b
c
a
2
1
WSBV duration
0
20
40
WSAV duration
60
Days after antesis
80
100
120
Accumulation des anthocyanes
2.5
CT
WSBV
WSAV
c
Total anthocyanins (mg/berry)
2.0
c
a
c
1.5
b
a
b
c
a
1.0
a
b
0.5
c
a
ac
a
WSAV duration
WSAV duration
52
62
72
82
Days After Anthesis
92
102
112
Accumulation des anthocyanes dihydroxylées
Total cyanidin derivatives (mg/berry)
0.06
b
CT
WSBV
WSAV
0.05
b
0.04
Pour stress avant
………V
augmentation de
b
a
0.03
a
a
a
c
a
b
b
0.02
¾ cyanidine
a
0.01
A
aa
c
¾ péonidine
WSAV duration
Total peonidin derivatives (mg/berry)
0.50
CT
WSBV
WSAV
Pour stress après
_ _ _ _V
augmentation de
b
0.40
b
a
0.30
c
b
c
aa
c
a
62
a
c
0.10
b
a
72
a
c
b
52
¾ péonidine
c
0.20
B
WSAV duration
82
Days after anthesis
92
102
112
Accumulation des anthocyanes trihydroxylées
Figure
Figure6.6.
Total delphinidin derivatives
(mg/berry)
0.14
0.12
0.10
bb
cc
c
0.06
0.04
0.02
a
ba a
a
cc
ba
a
a
c
aba
ac
0.12
cc
a
aa
aa
a
aa
A
b
b
aa
cc
0.04
a
ac
ba
ac
cc
bb
bb
a
aa
aa
aa
B
WSAV duration
1.80
c
CT
WSBV
WSAV
1.60
Total malvidin derivatives
(mg/berry)
¾ pétunidine
b
bb
bb
ba
a
1.40
c
1.20
cc
cc
bb
0.80
¾ pétunidine
0.60
a
¾ malvidine
c
c
baa a
a
0.40
a
a
52
c
62
b
aa
aba
a
aa
C
WSAV duration
72
82
Days after anthesis
92
102
Pour stress après
_ _ _ _V
augmentation de
a
1.00
0.20
Pour stress avant
………V
augmentation de
¾ delphinidine
b
bb
c
0.06
0.02
cc
CT
WSBV
WSAV
0.08
b
WSAV duration
0.14
0.10
bb
bb
0.08
0.16
Total petunidin derivatives
(mg/berry)
CT
WSBV
WSAV
112
Accumulation des anthocyanes non acylées et acylées
Total monoglucoside anthocyanin
derivatives (mg/berry)
1.0
b
CT
WSBV
WSAV
0.8
b
b
b
b
a
0.6
0.4
b
b
b
a
Pour stress avant
………V
augmentation des
a
a
0.2
a
ab
A
WSAV duration
¾ non acylées
Total coumaroylglucoside anthocyanin
derivatives (mg/berry)
Total acetylglucoside anthocyanin
derivatives (mg/berry)
0.5
CT
WSBV
WSAV
0.4
c
c
0.3
c
0.2
c
0.1
c
a
1.0
a
a
b
c
ac
a
a
b
a
a
a
a
B
WSAV duration
c
CT
WSBV
WSAV
0.8
¾ non acylées
c
c
0.6
a
c
b
0.2
52
c
aa
c
c
b
C
WSAV duration
72
82
Days after anthesis
¾ acétylées
b
a
a
62
a
a
a
0.4
92
102
Pour stress après
_ _ _ _V
augmentation des
112
¾ coumaroylées
Conclusions sur influence du stress hydrique
Stress ………
avant véraison
Aucune sur l’accumulation
des proanthocyanidines
Augmentation de l’accumulation
des anthocyanes, sauf celle
des malvidines et
des dérivés coumaroylés
Véraison
Augmentation des anthocyanes
Stress ………
avant véraison
A maturité
Véraison
cyanidine
peonidine
20%
35%
delphinidine
pétunidine
malvidine
65%
30%
/
non acylées
12%
Conclusions sur influence du stress hydrique
Stress _après
_ _ _véraison
Augmentation de l’accumulation
des anthocyanes, avec surtout celle
des malvidines et
des dérivés coumaroylés
Véraison
Augmentation des anthocyanes
Stress _après
_ _ _véraison
Véraison
A maturité
pétunidine
malvidine
26%
41%
non acylées
2%
acétylées
29%
coumaroylées
59%
Effect of pre- and post-veraison water deficit
on proanthocyanidin and anthocyanin accumulation
during Shiraz berry development
D. OLLÉ, J.L. GUIRAUD, J.M. SOUQUET, N. TERRIER,
A. AGEORGES, V. CHEYNIER and C. VERRIES
Australian Journal of Grape and Wine Research
Volume 17, Issue 1, pages 90–100, February 2011
Crédit photographique :
Françoise Dordor et Clotilde Verriès © INRA
Françoise Dordor, Clotilde Verriès et Jean-Louis Porreye © INRA/Montpellier SupAgro