Caractérisation d’un gène majeur de la biosynthèse des anthocyanes dans la baie de raisin

Résumé
Les anthocyanes sont des déterminants majeurs de la qualité des vins rouges. La combinaison d’approches de transcriptomique et de génomique fonctionnelle de la vigne a permis la caractérisation d’un gène impliqué dans la méthylation des anthocyanes dans la baie de raisin, ce qui constitue la première caractérisation de ce gène, toutes espèces végétales confondues. Ce gène revêt une importance particulière dans le raisin, car la méthylation modifie la couleur et augmente la stabilité des anthocyanes, ce qui est fondamental pour la qualité des vins rouges.

Contexte/enjeux/problématique
Les anthocyanes sont des déterminants majeurs de la qualité des vins. En plus de leur influence sur les qualités esthétiques des vins rouges, les anthocyanes participent aux propriétés organoleptiques des vins, grâce à leurs interactions avec d’autres composés phénoliques et avec des molécules aromatiques. Les anthocyanes de la baie de raisin ont la particularité d’être très majoritairement méthylées, ce qui intensifie leur coloration et leur confère une grande stabilité, garantissant ainsi leur bonne conservation dans les vins. Bien que la majorité des gènes impliqués dans la biosynthèse des anthocyanes ait été caractérisée chez différentes espèces végétales, les gènes impliqués dans la méthylation des anthocyanes n’avaient jamais été caractérisés.

Résultats
La combinaison d’approches de transcriptomique et de génomique fonctionnelle a permis la caractérisation d’un gène codant pour une anthocyane-O-méthyltransférase (AOMT) responsable de la méthylation des anthocyanes dans la baie de raisin (Hugueney et al., 2009). Ce gène a tout d’abord été identifié grâce à sa forte expression dans les baies de raisin rouges (Ageorges et al., 2006) et parce qu’il constitue l’une des cibles majeures du facteur de transcription VvmybA1 régulant la voie de biosynthèse des anthocyanes (Cutanda-Perez et al., 2009). La caractérisation fonctionnelle de ce gène a été réalisée via l’étude de l’activité de la protéine correspondante in vitro et in planta, après expression chez le tabac. Ces travaux, qui constituent la première caractérisation de ce gène chez les plantes, sont le fruit d’une collaboration entre l’UMR 1131 (Colmar), l’UMR SPO (Montpellier) et l’Université de Turin (Italie).

Perspectives/impact à terme
La caractérisation de ce gène majeur de la biosynthèse des anthocyanes dans la baie de raisin constitue un progrès pour la compréhension de la régulation de cette voie de biosynthèse, ce qui est fondamental compte tenu de l’importance de ces pigments dans la qualité des vins. Ces travaux sont actuellement poursuivis par l’étude de diversité des gènes AOMT chez différents cépages et de son impact sur le degré de méthylation des anthocyanes dans la baie de raisin (Thèse d’Alexandre Fournier-Level, UMR DIA-PC, INRA Montpellier « Bases génétiques de la biosynthèse des anthocyanes du raisin », soutenue le 7/12/2009).

Partenaires
INRA UMR SPO, Montpellier
INRA UMR 1131, Colmar
Universita` di Torino, 10095 Grugliasco, Italy

Valorisation
Hugueney, P., Provenzano, S., Verriès, C., Ferrandino, A., Meudec, E., Batelli, G., Merdinoglu, D., Cheynier, V., Schubert, A., Ageorges, A. (2009). A novel cation-dependent O-methyltransferase involved in anthocyanin methylation in grapevine. Plant Physiology 150: 2057-2070.
Article

Bibliographie
Ageorges, A., Fernandez, L., Vialet, S., Merdinoglu, D., Terrier, N., Romieu, C. (2006). Four specific isogenes of the anthocyanin metabolic pathway are systematically co-expressed with the red colour of grape berries. Plant Science 170(2): 372-383.
Abstract
Cutanda-Perez, M.C., Ageorges, A., Gomez, C., Vialet, S., Terrier, N., Romieu, C., Torregrosa, L. (2009). Ectopic expression of VlmybA1 in grapevine activates a narrow set of genes involved in anthocyanin synthesis and transport. Plant Molecular Biology 69(6): 633-648.
Article
Hugueney, P., Provenzano, S., Verriès, C., Ferrandino, A., Meudec, E., Batelli, G., Merdinoglu, D., Cheynier, V., Schubert, A., Ageorges, A. (2009). A novel cation-dependent O-methyltransferase involved in anthocyanin methylation in grapevine. Plant Physiology 150: 2057-2070.
Article

Contacts
Agnès Ageorges, UMR SPO
Philippe Hugueney, UMR SVQV