The use of Fourier transform infrared spectroscopy in phenotyping berries from the grapevine Vitis Vinifera L.

Abstract

Le phénotypage est une question de plus en plus importante en biologie végétale, en particulier pour l’étude des bases génétiques de traits complexes, dans le contexte des interactions génotype * environnement. La composition des baies de raisin est un enjeu important pour la qualité des raisins de table et du vin. Les expérimentations qui répondent à cet objectif produisent de nombreux échantillons à analyser. Cependant, les métabolites des baies de raisin ne sont pas facilement accessibles et les protocoles d’analyse nécessitent souvent beaucoup de temps. Les volumes de jus de raisin disponibles peuvent également être un facteur limitant pour le phénotypage des baies de raisin. La spectroscopie infrarouge à Transformée de Fourier (IRTF) permet d’accéder très rapidement (30 secondes/échantillon pour la prédiction de nombreux paramètres) à la composition des baies pour les principaux métabolites en utilisant une quantité limitée de jus de raisin (15 mL). Cependant, des courbes d'étalonnage doivent être établies pour chaque métabolite en utilisant des analyses de référence. Une question importante est de savoir si ces courbes sont spécifiques ou non de chaque cépage. Une autre question concerne la validité de ces courbes d'étalonnage à travers un large éventail de niveaux de maturité des baies. Pour cette étude, des jus de raisin ont été obtenus pendant plusieurs années de manière hebdomadaire depuis la véraison jusqu’à la récolte pour 52 variétés de Vitis vinifera L. (31 cépages rouges et 21 cépages blancs) avec cinq répétitions pour chaque date d'échantillonnage. Chaque échantillon a été analysé par la technologie IRTF (WineScan ™, FOSS). Les valeurs obtenues pour le Brix, l’acidité totale, le tartrate, le malate, le pH et l’azote assimilable des moûts ont été comparées à des analyses de référence, tels que le dosage enzymatique. Les résultats obtenus par IRTF sont fortement corrélés avec les analyses de référence pour le Brix, l’acidité totale et le malate (valeurs de R²> 0,97). Pour ces variables, aucune calibration spécifique supplémentaire à celle fournie par le WineScanTM ne semble nécessaire par variété ou par degré de maturité. Les corrélations sont moins fortes pour le tartrate et l’azote assimilable (0.7< R² <0.8). Néanmoins, nos résultats indiquent que la technologie IRTF est très prometteuse pour le phénotypage précis et à haut débit des principaux composants des baies de raisin