Il y a quelque chose d'assez romantique dans les vignobles. Les gens cultivent des raisins pour la vinification depuis 7,000 6,000 à XNUMX XNUMX avant JC en Chine et en Arménie, mais aujourd'hui, les raisins sont également importants à l'échelle mondiale pour la production de raisins de table et de raisins secs, ainsi que pour le vinaigre et l'huile de pépins de raisin. Comme différents cultivars ont été sélectionnés à des fins différentes, les raisins (Vitis vinifère) peuvent être classés en « raisins de cuve » et « raisins de table ». L'une des différences les plus frappantes entre eux est la taille de leurs baies.

De nos jours, la culture de la vigne est confrontée à une myriade de maladies et de ravageurs des plantes. Pour y faire face, les vignobles doivent être pulvérisés avec des pesticides et des fongicides. Les maladies post-récolte et la manipulation abîment également de nombreux raisins. La maladie fongique la plus gênante est la moisissure grise, causée par un champignon microscopique appelé Botrytis cinerea. Vous l'avez peut-être rencontré vous-même sur des raisins de table mûrs. Ou vous avez peut-être dégusté un vin de dessert produit par « raisins botrytisés » car ce champignon peut également provoquer la « pourriture noble » qui déshydrate les raisins et augmente la teneur en sucre, donnant au vin une saveur sucrée. Alors que ce champignon provoque des maladies sur les raisins de table et de cuve, on ne sait pas trop si et comment la première barrière de défense des plantes, la paroi cellulaire, varie entre différents cultivars plus ou moins sensibles à la moisissure grise.

Florent Weiller, doctorant au South African Grape and Wine Research Institute sous la direction de Dr John Moore et des collègues du Danemark, d'Allemagne, du Royaume-Uni et de France, a étudié les modifications de la paroi cellulaire des raisins de cuve et de table en réponse à une infection par la moisissure grise. Il n'y avait que des signes d'infection visibles sur les raisins mûrs et, dans l'ensemble, les raisins de table étaient plus sensibles au champignon. Plus les raisins étaient malades, plus ils différaient dans la composition de leur paroi cellulaire, en particulier dans les modèles de protéines d'extensines, de glucanes et d'arabinogalactanes.

Le vin (sauvignon blanc et cabernet sauvignon ; à gauche) et les raisins de table (à droite) diffèrent par la taille de leurs baies et leurs saveurs. Source: canva

Les chercheurs ont sélectionné deux cultivars de raisins de cuve cultivés dans le monde entier (sauvignon blanc blanc et noir Cabernet Sauvignon) et deux cépages de table (noir Barlinka et Dauphine blanc) qui sont importants dans la filière viticole sud-africaine. Ces quatre cultivars ont permis une belle comparaison entre les peaux de raisin épaisses/fines/noires/blanches, et le Cabernet Sauvignon a tendance à avoir une faible sensibilité à la moisissure grise. Les raisins ont été récoltés à trois stades de maturité du sucre (deux stades pré-mûrs et un stade entièrement mûr) dans plusieurs vignobles.

Tous les raisins de table proviennent du Vallée de la rivière Hex. Les raisins ont été cultivés ici depuis plus de 100 ans, et la vallée est le plus grand producteur de raisins de table en Afrique du Sud. L'un des vignobles a même la plus longue saison de récolte au monde !

Vignobles dans la vallée de la rivière Hex, Afrique du Sud. Source: canva

Ensuite, les baies de raisin des quatre cultivars récoltés aux trois stades de maturité ont été infectées par une gouttelette du pathogène Botrytis cinerea champignons microscopiques. Les scientifiques ont suivi les signes d'infection et les changements de paroi cellulaire tous les trois jours jusqu'à douze jours après l'infection. À chaque moment d'échantillonnage, Weiller et ses collègues ont examiné de près la surface du raisin avec des microscopes et ont congelé les baies dans de l'azote liquide, les ont broyées et ont isolé les composants de la paroi cellulaire.

Neuf monosaccharides (par exemple, glucose, arabinose), différentes classes de polysaccharides (par exemple, pectines, xyloglucanes) et protéines (par exemple, extensions, protéines arabinogalactanes) ont été analysés. L'infection a été suivie de près par microscopie électronique à balayage et tomographie informatisée.

Des raisins mûrs issus de deux cépages de cuve et de deux cépages de table ont été infectés par le champignon pathogène. Botrytis cinerea. L’évolution de la maladie et les modifications de la paroi cellulaire ont été étroitement surveillées jusqu’à 12 jours après l’infection (dpi). Source : Weiller et coll., 2021

Les infections se sont développées à des rythmes différents et de différentes manières sur les quatre cultivars. Les raisins pré-mûrs présentaient très peu d'infection fongique, mais 6 à 12 jours après l'infection, les raisins mûrs ont développé des infections claires. Les champignons ont provoqué des lésions brunes sur les raisins blancs tandis qu'une gouttelette de jus, envahie par la suite par des « peluches blanches » (mycélium fongique), était notamment présente sur les raisins noirs. La prochaine fois que vous remarquerez de la moisissure sur vos raisins de table, vous pourrez faire des observations similaires à la maison !

« Cette étude est, à notre connaissance, la première à dresser le profil de la paroi cellulaire des baies de différents cépages au cours de B. cinerea infection », ont écrit Weiller et ses collègues.

Dans l'ensemble, les raisins de table étaient plus sensibles aux B. cinerea que les raisins de cuve.

"Des raisons plausibles à cela pourraient être la cuticule cireuse et les peaux plus épaisses présentes dans les raisins de cuve, qui agissent comme des barrières physiques à l'infection."

"Pour le Cabernet Sauvignon, le cultivar le moins sensible de cette étude, la composition de la peau est très probablement la clé car Botrytis cinerea a commencé à se développer sous la peau plutôt qu'à la surface du raisin comme cela a été observé avec les autres cultivars », expliquent les chercheurs.

Plus les raisins étaient malades, plus ils différaient dans la composition de leur paroi cellulaire, en particulier dans le dépôt et la dégradation des extensines, le dépôt de glucanes et les schémas de réorganisation des protéines arabinogalactanes.

Les parois cellulaires du raisin peuvent expliquer la susceptibilité aux maladies fongiques.
Micrographie électronique à balayage d'une baie de raisin Barlinka infectée (B) montrant le réseau d'hyphes à la surface (flèche). L'image CT (D) montre comment une baie est dégradée par le champignon (couleurs violet et bleu) et une goutte de jus (rose) éclate lorsque la peau est percée. Source: Weiller et coll., 2021

Cette étude a soigneusement comparé le développement de la maladie dans des raisins morphologiquement différents à différents stades de maturité et a détecté des changements distincts de la paroi cellulaire au cours de l'infection. Ces découvertes soulèvent de nombreuses questions sur comment et où exactement les changements de paroi cellulaire se produisent dans le raisin. Travailler avec des raisins devrait apporter certains avantages, et j'espère que Weiller et ses collègues ont levé un verre de vin ou apprécié des raisins de table lorsqu'ils ont publié leurs découvertes !

Mise à jour 26 juillet 2021. La légende de la photo de Hex River Valley a été corrigée de l'Australie à l'Afrique du Sud.