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Influence du stress hydrique sur l’accumulation des flavonoides
Clotilde Verriès
Copenhague, CNISF Section Danoise, 15 mars 2011
Deux stades
Développement de la baie
Véraison
AstringenceAmertume
Stabilité de la couleur
Flavonoides
Proanthocyanidines Flavonols Anthocyanes
Flavonoides du raisin
Proanthocyanidines
Anthocyanes
Tanins
Pigment rouge Couleur du vin
Proanthocyanidines et Anthocyanes
0 60 100
WEI
GH
T
PRO
ANTH
OCY
ANID
INS
( m
g/be
rry)
369
Jours après floraison
VéraisonPellicule
Pulpe
Pépins
+++
+
++++
Proanthocyanidines et Anthocyanes
0 60 100
369
Jours après floraison
.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
ANTH
OCY
ANID
INS
(mg
/ be
rry)
1.2
PRO
ANTH
OCY
ANID
INS
( m
g/be
rry) Véraison Pellicule
Pulpe
Pépins
+++
/
/
Structure des proanthocyanidines (PA)
Catéchine/EpicatéchineOH
OH
HO
OH
O
OHOH
HO
OH
O
OHOH
HO
OHH
OOH
nUnité d’extension
Unité terminale
Polymères
OH
OH
PA dihydroxylés
Forme majoritaire
Galloylation
Structure des proanthocyanidines (PA)
nUnité d’extension
Unité terminale
OHOH
HO
OH
O
OH
HO
OH
O
OHOH
HO
OHH
O
OCO OH
OH
OH
OH
OH
OH
PA dihydroxylés
Polymères
Structure des proanthocyanidines (PA)
nUnité d’extension
Unité terminale
(epi)gallocatéchine
OHOH
HO
OH
O
OHOH
HO
OH
O
OHOH
HO
OHOH
OOH
OH
OH
Polymères
PA trihydroxylés
Structure des proanthocyanidines (PA)
nUnité d’extension
Unité terminale
DPmOHOH
HO
OH
O
OHOH
HO
OH
O
OHOH
HO
OHH
OOH
OH
OH
Polymères
Pellicule
Pulpe
Pépins
30-40
20-30
5-10
Structure des anthocyanes
R2
OHR1
OH
O HO+
O
OH
OOHHO
O-H
3-O-monoglucoside anthocyanines
OHHcyanidineOCH3Hpéonidine
R1 R2
Dihydroxylées
Structure des anthocyanes
R2
OHR1
OH
O HO+
O
OH
OOHHO
O-H
3-O-monoglucoside anthocyanines
OHHcyanidineOCH3Hpéonidine
Forme majoritaire
OHOHdelphinidineOCH3 OHpétunidineOCH3 OCH3malvidine
R1 R2
Dihydroxylées
Trihydroxylées
Structure des anthocyanes
Chaque cépage possède un set spécifique d’anthocyanes
R2
OHR1
OH
O HO+
O
OH
OOHHO
O-H / R
3-O-monoglucoside anthocyanines
Anthocyanes acylées
cafféoyl
acétyl R = CO–CH3
p-coumaroyl R =O
OH
R =O
OHOH
OHHcyanidineOCH3Hpéonidine
Forme majoritaire
OHOHdelphinidineOCH3 OHpétunidineOCH3 OCH3malvidine
R1 R2
Dihydroxylées
Trihydroxylées
Montpellier SupAgro – 28 avril 2008
naringenin
Dihydrokaempferol
naringenin chalconeCHS
Dihydroquercetin Dihydromyricetin
4-coumaroyl-CoA
CHI
HO
HO
OHOH
O
O HO
HO
OH
O
O HO
HO
OHOH
O
OHOF3’-5’HF3’-H
F -3H F -3H F -3HF3’-H F3’-5’H
leucocyanidin leucodelphinidin
cyanidin delphinidin
DFRDFR
LDOXLDOX
UFGTUFGT
Dihydroxylated flavonoids Trihydroxylated flavonoids
Dihydroxylated anthocyanins
(cyanidin-peonidin)
Trihydroxylatedanthocyanins
(delphinidin-malvidin-petunidin)
PA’s(epi)catechin
PA’s(epi)gallocatechin
ANR
LAR
ANR
3 malonyl-CoA
vacuole
PA et Anthocyanin pathway
LAR
Phénylalanine PAL C4H 4CL
Pourquoi un stress hydrique ?
Le déficit en eau influence le développement de la baie
Diminution du poids des baies
Augmentation des anthocyanes
Induction de deux stress hydriques
Days after anthesis
0 20 40 60 80 100 120
Berr
y w
eigh
t (g)
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
CT WSBV WSAV Véraison
WSBV duration WSAV duration
WSBV… : Water stress before véraison1,5L/jour de 18 DAA à la véraison
WSAV_ _: Water stress after véraison1,5L/jour de la véraison à 109 DAA
CT : control 4,5L/jour éléments minéraux
Berry weight (g)
Accumulation des proanthocyanidines
Days after antesis
0 20 40 60 80 100 120
Tota
l pro
anth
ocya
nidi
ns (m
g/be
rry)
1
2
3
4
5
6
7CT WSBV WSAV Véraison
WSBV duration WSAV duration
bb
a
b
ba
acb
Aucune influence
du stress avant V………
Accumulation des anthocyanes
WSAV duration
Days After Anthesis
52 62 72 82 92 102 112
Tota
l ant
hocy
anin
s (m
g/be
rry)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5CT WSBV WSAV
WSAV duration
a
c a
c
b a
c
b
a
c
ba
c
a
ac
………
Accumulation des anthocyanes dihydroxylées
Tota
l cya
nidi
n de
rivat
ives
(mg/
berry
)
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
CT WSBV WSAV
Days after anthesis
52 62 72 82 92 102 112
Tota
l peo
nidi
n de
rivat
ives
(mg/
berry
)
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
CT WSBV WSAV
WSAV duration
WSAV duration
A
B
c
b
a
a
b
a
c
b
a
a
b
c
a
b
a
a
b
c
a
b
c
a
b
b
ba
c
aac
aac
Pour stress avant Vaugmentation de
cyanidinepéonidine
Pour stress après Vaugmentation de
péonidine
_ _ _ _
Accumulation des anthocyanes trihydroxylées Figure 6.Figure 6.
b
a
c
a
c
ba
a
c
ba
caba
caba
c
baa
caba
b
c
a
b
a
c
b
b
a
c
a
b
b
a
c
c
baa
b
a
b
b
a
c
Tota
l del
phin
idin
der
ivat
ives
(mg/
berry
)
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
CT WSBV WSAV To
tal p
etun
idin
der
ivat
ives
(mg/
berry
)
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
CT WSBV WSAV
Days after anthesis
52 62 72 82 92 102 112
Tota
l mal
vidi
n de
rivat
ives
(mg/
berry
)
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
CT WSBV WSAV
WSAV duration
WSAV duration
WSAV durationA
B
C
c
a
b
b
a
c
b
a
c
b
a
a
b
a
b
c
a
a
b
a
c
b
a
b
c
a
a
b
a
b
b
a
c
a
c
a
b
ca
c
a
b
c
aa
aa
c
aa
c
a ca
Pour stress avant Vaugmentation de
delphinidinepétunidine
………
Pour stress après Vaugmentation de
pétunidinemalvidine
_ _ _ _
Accumulation des anthocyanes non acylées et acylées
Tota
l ace
tylg
luco
side
ant
hocy
anin
deriv
ativ
es (m
g/be
rry)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
CT WSBV WSAV
B
Days after anthesis
52 62 72 82 92 102 112
Tota
l cou
mar
oylg
luco
side
ant
hocy
anin
deriv
ativ
es (m
g/be
rry)
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0CT WSBV WSAV
C
Tota
l mon
oglu
cosi
de a
ntho
cyan
inde
rivat
ives
(mg/
berry
)
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
CT WSBV WSAV
AWSAV duration
WSAV duration
WSAV duration
c
b
a
c
a
a
b
a
bb
a
b
c
aa
c
a
b
b
a
bb
a
b
c
aa
c
b
ac
ab
c
ac
c
ac
caac
caa
aba
aba
Pour stress avant Vaugmentation des
non acylées
………
Pour stress après Vaugmentation des
non acyléesacétyléescoumaroylées
_ _ _ _
Conclusions sur influence du stress hydrique
Véraison
Stress avant véraison
Aucune sur l’accumulationdes proanthocyanidines
Augmentation de l’accumulationdes anthocyanes, sauf celle
des malvidines etdes dérivés coumaroylés
………
Augmentation des anthocyanes
Véraison
Stress avant véraison………
cyanidinepeonidine
delphinidinepétunidine
65%30%
malvidine /
20%35%
non acylées 12%
A maturité
Augmentation de l’accumulationdes anthocyanes, avec surtout celle
des malvidines etdes dérivés coumaroylés
Conclusions sur influence du stress hydrique
Véraison
Stress après véraison_ _ _ _
Augmentation des anthocyanes
Véraison
Stress après véraison_ _ _ _
pétunidine 26%malvidine 41%
non acylées 2%
acétylées 29%
coumaroylées 59%
A maturité
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 ResearchVolume 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