Génomique et Métabolisme de la Vigne

Description et thématiques de recherche de l’équipe

L'équipe est composée de 14 personnes : 7 personnels permanents INRAE (1 DR, 1 CR1, 1 IR, 3 IE, 1 TR), 2 personnels de l'Université de Strasbourg (1 MDC, 1 IR) et 5 personnels CDD (1 postdoctorant, 1 doctorant, 1 IR, 2 IE) (au 1^er mars 2024).

Ces dernières années, l’équipe GMV s’est attachée à mieux comprendre le déterminisme du métabolisme de la vigne, en relation avec la qualité des raisins et des vins et la résistance aux bioagresseurs. L’équipe combine des approches de métabolomique, de génomique structurale et de génomique fonctionnelle pour identifier les gènes majeurs déterminant la qualité des raisins et des vins et pour une meilleure compréhension des bases métaboliques de la tolérance et / ou de la sensibilité aux bioagresseurs.

Au niveau opérationnel, l’équipe est constituée de deux groupes thématiques : le groupe de « Génomique et connaissance des génomes » animé par Camille Rustenholz (MDC de l'Université de Strasbourg et animatrice adjointe de l’équipe) et le groupe « Métabolisme de la vigne » animé par Philippe Hugueney (DR INRAE et animateur de l’équipe). Ces deux thématiques sont naturellement étroitement associées au sein de l’équipe GMV, ce qui permet à l’équipe maîtriser toutes les approches d’intégration de données omics pour l’optimisation de la création des variétés de vigne du futur. Les thématiques de recherche de l’équipe sont structurées en trois axes :

• Vers une meilleure compréhension de la recombinaison méiotique 
• Déterminisme de la qualité et de la typicité des vins
• Métabolisme et résistance : Exploitation du métabolisme spécialisé comme source de tolérance aux bioagresseurs

L’équipe gère la plateforme analytique ainsi que le serveur informatique de l'UMR SVQV.

L’équipe utilise également des approches de génétique pour la recherche de gènes candidats associés à des caractères d’intérêt, ces approches étant réalisées en étroite collaboration avec l’équipe de Génétique et Amélioration de la Vigne (GAV), qui possède l’expertise en génétique et le matériel végétal approprié. L’équipe collabore enfin avec l’équipe Virologie et Vection (ViVe) sur l’identification de sources de résistance au virus du court-noué de la vigne et la compréhension des multi-infections virales dans le cadre de la maladie de la jaunisse de la betterave. Enfin, l’équipe GMV est reconnue pour son expertise en génomique structurale et fonctionnelle appliquée au métabolisme spécialisé des plantes, expertise qui est au centre de nombreuses collaborations au niveau national et international.

Projets majeurs

• ApoStress
• FunDur
• GRAPEDIA
• PIVERT
• WiVitis

Publications majeures

• Shi X, Cao S, Wang X, Huang S, Wang Y, Liu Z, Liu W, Leng X, Peng Y, Wang N, Wang Y, Ma Z, Xu X, Zhang F, Xue H, Zhong H, Wang Y, Zhang K, Velt A, Avia K, Holtgräwe D, Grimplet J, Matus JT, Ware D, Wu X, Wang H, Liu C, Fang Y, Rustenholz C*, Cheng Z*, Xiao H*, Zhou Y* (2023) The complete reference genome for grapevine (Vitis vinifera L.) genetics and breeding. Hortic Res. doi: 10.1093/hr/uhad061    *co-derniers auteurs
• Velt A, Frommer B, Blanc S, Holtgräwe D, Duchêne É, Dumas V, Grimplet J, Hugueney P, Kim C, Lahaye M, Matus JT, Navarro-Payá D, Orduña L, Tello-Ruiz MK, Vitulo N, Ware D, Rustenholz C (2023) An improved reference of the grapevine genome reasserts the origin of the PN40024 highly homozygous genotype. G3 Genes|Genomes|Genetics. doi: 10.1093/G3JOURNAL/JKAD067
• Olazcuaga L*, Baltenweck R*, Leménager N, Maia-Grondard A, Claudel P, Hugueney P*, Foucaud J* (2023) Metabolic consequences of various fruit-based diets in a generalist insect species. Elife 12:e84370. doi: 10.7554/eLife.84370. *co-premiers ou auteurs co-derniers auteurs
• Badouin H, Velt A, Gindraud F, Flutre T, Dumas V, Vautrin S, Marande W, Corbi J, Sallet E, Ganofsky J, Santoni S, Guyot D, Ricciardelli E, Jepsen K, Käfer J, Berges H, Duchêne E, Picard F, Hugueney P, Tavares R, Bacilieri R*, Rustenholz C*, Marais G* (2020) The wild grape genome sequence provides insights into the transition from dioecy to hermaphroditism during grape domestication. Genome Biol 1–24. https://doi.org/10.1186/s13059-020-02131-y      *co-derniers auteurs          Recommandé par Charlesworth D: Faculty Opinions Recommendation of [Badouin H et al., Genome Biol 2020 21(1):223]. In Faculty Opinions, 10 Nov 2020; 10.3410/f.738628457.793579660
• Delame M, Prado E, Blanc S, Robert-Siegwald G, Schneider C, Mestre P, Rustenholz C, Merdinoglu D (2018) Introgression reshapes recombination distribution in grapevine interspecific hybrids. Theor Appl Genet. doi: 10.1007/s00122-018-3260-x
• Negrel L, Halter D, Wiedemann-Merdinoglu S, Rustenholz C, Merdinoglu D, Hugueney P, Baltenweck R (2018) Identification of Lipid Markers of Plasmopara viticola Infection in Grapevine Using a Non-targeted Metabolomic Approach. Front Plant Sci. 9:360. https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2018.00360/full

• Ilc T, Halter D, Miesch L, Lauvoisard F, Kriegshauser L, Ilg A, Baltenweck R, Hugueney P, Werck-Reichhart D, Duchêne E, Navrot N (2017). A grapevine cytochrome P450 generates the precursor of wine lactone, a key odorant in wine. New Phytologist, 213, 264-274. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0199902
• Magnard JL, Roccia A, Caissard JC, Vergne P, Sun P, Hecquet R, Dubois, A, Hibrand- Saint Oyant L, Jullien F, Nicolè F, Raymond O, Huguet S, Baltenweck-Guyot R, Meyer S, Claudel P, Jeauffre J, Rohmer M, Foucher F, Hugueney P*, Bendahmane M*, Baudino S* (2015). Biosynthesis of monoterpene scent compounds in roses. Science, 349 (6243), 81-83. * co-derniers auteurs
• Guillaumie S, Ilg A, Réty S, Brette M, Trossat-Magnin C, Decroocq S, Léon C, Keime C, Ye T, Baltenweck-Guyot R, Claudel P, Bordenave L, Vanbrabant S, Duchêne E, Delrot S, Darriet P, Hugueney P*, Gomès E* (2013) Genetic analysis of the biosynthesis of 2-methoxy-3-isobutylpyrazine, a major grape-derived aroma compound impacting wine quality. Plant Physiol 162: 604–615. * co-derniers auteurs

Collaborations

• INRAE Montpellier (AGAP, CBGP), Bordeaux (EGFV, BIOGECO), Angers (IRHS), Evry (EPGV)
• Université de Haute Alsace, Université de Lorraine, Université du Littoral Côte d'Opale de Calais, Université Jean Monnet de St Etienne, Comité Champagne
• Karlsruhe Institut of Technology (Allemagne), Julius Kühn-Institut (Allemagne), Staatliches Weinbauinstitut Freiburg (Allemagne), Université de Freiburg (Allemagne), Dienstleistungszentrum Ländlicher Raum Rheinpfalz de Neustadt (Allemagne), CeBiTech (Allemagne), CIBIO Porto (Portugal), TomsBiolab (Espagne), CITA (Espagne), Fondazione Edmund Mach (Italie), Université de Padoue (Italie), CSHL (États-Unis)