Le suivi et la connaissance de la phénologie de la vigne sur plusieurs saisons sont des informations essentielles qui permettent de caractériser les régions viticoles, d’étudier le changement climatique et de planifier des pratiques agricoles telles que l'irrigation, la fertilisation, l'application de pesticides et la vendange à l'échelle parcellaire. La plupart des études menées sur de la phénologie de la vigne, considèrent la parcelle comme une unité de gestion homogène, sans tenir compte de la variabilité spatiale qui existe à cette échelle. Sur la base de travaux précédents qui mettent en évidence une forte variabilité intra-parcellaire en viticulture, ce travail de thèse vise à caractériser la variabilité spatiale de la phénologie de la vigne et les principaux facteurs qui la déterminent à l’échelle d’une parcelle viticole. Il vise aussi à en proposer un modèle de prédiction spatiale qui considère la variabilité de la phénologie de la vigne à cette échelle. Pour répondre à ces objectifs, quatre parcelles expérimentales situées dans la Vallée du Maule (Talca, Chili) ont été utilisées. Celles-ci correspondent aux principaux cépages rouges (Cabernet Sauvignon et Carménère) et blancs (Chardonnay et Sauvignon Blanc) cultivés au Chili. Ce travail a été réalisé tout au long 6 années de 2009 et 2015, au cours desquelles entre de deux et quatre séries des mesures ont été effectuées selon la parcelle viticole. Pour chaque parcelle, une grille régulière de 12 sites d'échantillonnage par hectare a été définie, sur chaque site, des mesures de la phénologie de la vigne, de la maturité des baies (accumulation des sucres), de l’état hydrique de la plante, de l’expression végétative, du rendement, des variables climatiques (température et hygrométrie), des propriétés physique du sol, entre autres, ont été réalisées. Les principaux résultats ont montré l'existence d’une variabilité spatiale de la phénologie de la vigne importante à l’échelle intra-parcellaire. Cette variabilité a été observée autant pour tous les stades phénologiques clés (débourrement, floraison et véraison) et pour l’accumulation des sucres dans les baies. Elle est structurée spatialement et stable au cours du temps. Son importance est similaire à la variabilité observée à des échelles spatiales régionale. Au niveau intra parcellaire, la topographie (différence d'altitude) a été identifiée comme le principal facteur d’influence sur la variabilité spatiale de la phénologie et de l’accumulation des sucres dans les baies. Dans le cas où la variabilité de la topographie de la parcelle viticole est faible, les caractéristiques du sol sont le second facteur expliquant la variabilité spatiale de la phénologie, tandis que les variables de la plante (expression végétative et rendement) expliquent la variabilité observée dans l'accumulation de sucre. La stabilité temporelle de la variabilité spatiale des stades phénologiques et de l'accumulation des sucres dans les baies, a permis de proposer un modèle spatial empirique qui permet d’estimer la valeur ces variables à l’échelle d’une parcelle viticole. L’originalité de l’approche proposée est d’utiliser une mesure ponctuelle de la phénologie ou de la teneur en sucres des baies, effectuée dans la parcelle viticole (site de référence) et une combinaison de coefficients site-spécifiques estimés à partir des données historiques. Ce modèle spatial permet d’obtenir des estimations de meilleure qualité en comparaison avec des méthodes classiques d’échantillonnage. Il permet d’obtenir des cartes pour les stades phénologiques clés et pour l’accumulation des sucres. Cette méthode pourrait être utilisée comme un outil pratique pour la planification de la gestion modulée des opérations au niveau intra-parcellaire, où la connaissance de la phénologie est essentielle pour la prise de décisions. / The knowledge and monitoring of grapevine phenology over several seasons are important requirements for the characterization of vine regions, climate change studies and planning of various production activities such as irrigation, fertilization, phytosanitary applications and harvesting at the vine field scale. However, the main studies developed on grapevine phenology consider the vine field as a homogeneous unit of management and do not take into account the spatial variability observed at this spatial scale. Based on previous studies highlighting a significant variability at the within field level in viticulture, this doctoral research aims to characterize the spatial variability of grapevine phenology at the vine field scale, relating the main factors that determine this variability and proposing a spatial prediction model that considers the variability of phenology. In order to answer the above objectives, experiments were carried out in four vine fields located in the Maule Valley (Talca, Chile), considering the main red (Cabernet Sauvignon and Carménère) and white (Chardonnay and Sauvignon Blanc) cultivars planted in Chile. This experiment was carried out over 6 years between years 2009 and 2015. Within each vine field, a regular grid with 12 sampling sites per hectare was defined. Measurements of grapevine phenology, berry maturity (sugar accumulation), plant water status, vegetative expression, yield, climatic variables (temperature and relative humidity), soil physical properties, among others, were performed on each site. The main results showed the existence of a significant spatial variability of the phenological development at the within-field scale, observed for both key phenological stages (budburst, flowering and veraison) and sugar accumulation in berries. This spatial variability was spatially organized and stable over seasons, being comparable even with the observed variability at important spatial scales such as regional or vine valley. At the within-field scale, topography (elevation difference) was identified as the main integrative factor affecting the spatial variability of both grapevine phenology and maturity. If there is no variability in the topography, the soil characteristics become the second factor of the spatial variability of grapevine phenology, while plant variables (vegetative expression and yield) explained the observed variability in sugar accumulation at this scale. The temporal stability observed for the spatial variability of the phenological stages and sugar accumulation of berries allowed an empirical spatial model to be proposed. The model characterizes the spatial variability of these variables at the vine field scale. The originality of the approach is to use a single measurement of the grapevine phenology or sugar accumulation in the berries performed in the field (reference site) and a combination of site-specific coefficients estimated through historical data. The spatial model presented the best results when compared with classical sampling methods, allowing maps of key phenological stages and sugar accumulation to be obtained. This methodology could be used as a practical tool for the planning site-specific management operation at the vine field scale where phenology is essential for decision-making.

La thèse porte sur la proposition d’un protocole pour le développement durable de la viticulture du Brésil, avec un approche territorial, a partir de deux études exploratoires au Brésil, dans les régions viticoles de la Campanha Gaúcha et de la Vale do São Francisco, et basée sur des investigations préliminaires, ce qui impliquait des pratique de terrain dans trois pays (la France, l’Italie et l’Espagne) et l’observation des standards et programmes dans autres cinq (l’Afrique du Sud, l’Australie, la Nouvelle Zélande, les États Unis et le Chili). Le protocole proposé s’appelle BaccuS, qui est structurée sous forme matricielle, avec un axe correspondant à des dimensions et d'autres à des lignes directrices, organisées dans une ordre croissant de complexité et de développement. Les cinq dimensions (environnemental, économique, social, politique-institutionnelle et territorial) et les quatre directrices (la gestion, l’articulation et coopération, l’innovation et l’apprentissage et le développement durable) sont articulés par dix-huit thèmes, qui représentent les aspects principaux pour l’action pour promouvoir le développement durable dans les territoires du vin. Chaque thème a des indicateurs, qui sont détaillés en facteurs à considérer et des exemple pratique d’application au Brésil ou dans le contexte international. Ainsi, dix indicateurs de synthèse indiquent des initiatives ou programmes que peuvent être démarrés et répercuter positivement dans d’autres indicateurs. Le BaccuS peut être utilisé dans des échelles diverses, dans les producteurs ou territoires. / A tese envolve a proposição de um protocolo para a sustentabilidade da vitivinicultura do Brasil com uma abordagem territorial a partir de dois estudos exploratórios na Campanha Gaúcha e no Vale do São Francisco baseados em pesquisas prévias. Essas pesquisas contaram com trabalho de campo em três países (França, Itália e Espanha) e observação de protocolo em outros cinco (África do Sul, Austrália, Nova Zelândia, Estados Unidos e Chile). O protocolo proposto é chamado BaccuS. É estruturado em forma matricial, com um eixo correspondendo a dimensões e outro a diretrizes, ambas em ordem crescente de complexidade e desenvolvimento. As cinco dimensões de sustentabilidade (ambiental, econômica, social, político-institucional e territorial) e as quatro diretrizes (gestão, articulação e cooperação, inovação e aprendizado e sustentabilidade) são articuladas por 18 temas, que representam áreas principais para a ação, de modo a promover a sustentabilidade no território do vinho. Cada tema possui indicadores, nos quais exemplos práticos de aplicação no Brasil ou internacionalmente são considerados. Além disso, dez indicadores de síntese indicam iniciativa ou programas que podem ser implantados e repercutir positivamente em diversos indicadores. O protocolo BaccuS pode ser aplicado em diversas escalas, na vinícola ou no território. / The thesis involves the proposition of a framework for the sustainability of viticulture in Brazil using a territorial approach built from two exploratory studies in Brazilian wine regions of Campanha Gaúcha and Vale do São Francisco based on preliminary studies. Those studies involved technical visits in three countries (France, Italy and Spain) and frameworks’ observations in another five (South Africa, Australia, New Zealand, USA and Chile). The framework proposed is called BaccuS. It is structured on a matrix basis, with an axis corresponding to dimensions and other to guidelines, both in ascending order of complexity and development. There are eighteen topics that represent areas to act to promote the sustainability in the wine territories. They articulate the five sustainability dimensions (environment, economic, social, politicalinstitutional and territorial) and the four guidelines (management, articulation and cooperation, innovation and learning and sustainability). Each topic has indicators, in which factors to consider and practical examples in Brazil or internationally are detailed. Additionally, ten synthesis indicators specify initiatives or programs that can be implemented to impact positively on several indicators. The BaccuS framework can be applied in several scales, in the winery or the territory.

Chez la vigne, les gibbérellines activent le débourrement des bourgeons latents et stimulent la formation de vrilles mais contrairement à Arabidopsis, celles-ci semblent inhiber la formation d'inflorescences. Par ailleurs, comme la floraison de la vigne n'est pas sensible à la photopériode,on peut se demander si l'orthologue du gène FT (VvFT) a tout de même un rôle intégrateur au niveau des feuilles et s'il active l'expression de l'orthologue du gène LFY (VFL). Dans la première partie de ma thèse, nous avons conduit une analyse moléculaire avec un matériel original : un porte-greffe 41 B transformé avec une construction contenant le gène VvFT sous contrôle du promoteur 35S et une plante dérivée du Pinot Meunier, portant une mutation dans le gène GA-INSENSITIVE (GAl). Notre étude montre que les gibbérellines ou/et le gène VvFT activent les gènes de floraison comme VFL. mais avec des réponses très différentes entre la vrille, les bourgeons latents et les inflorescences.Dans la seconde partie de ma thèse, nous nous sommes intéressés au silencing. Nous avons produit des plantes transgéniques de la lignée PN40024 contenant soit le gène codant la GFP, soit une construction tige-boucle GF-FG, soit les deux. Les cals embryogènes transgéniques GFP et GFP+GF-FG sont fluorescents. Par contre, nous avons observé une disparition totale de la fluorescence chez ces PN40024 GFP+GF-FG, dès l'apparition des premières feuilles et chez la plante entière. L'étude moléculaire a mis en évidence des petits ARNs de 21 nt et 24nt produits à partir de la construction tige-boucle GF-FG. Des petits ARNs secondaires de 21 nt produit à partir de la séquence de la GFP ont été également été détectés. / In grapevine, gibberellins activate latent bud and stimulate the formation of tendrils but in contrast to Arabidopsis, they appear to inhibit the formation of inflorescences. Moreover, as the flowering of the grapevine is not sensitive ta photoperiod, one might wonder whether the ortholog of the FTgene (VvFT) still has an integrative raie in leaves and it activates the expression of the ortholog ofLFY gene (VFL). ln the first part of my thesis, we conducted a molecular analysis with original material: a rootstock 41 B transformed with a construct containing the VvFT gene under the control of the 35S promoter and a derivative of the plant Pinot Meunier, carrying a mutation in the GA-INSENSITIVE gene (GAl). Our study shows that gibberellins and 1 or the gene VvFT activate genes in flowering as a VFL, but with very different responses between the tendril, latent buds and inflorescences.ln the second part of my thesis, we are interested in silencing. We produced transgenic plants of the PN40024 which line containing either the gene encoding GFP, a stem-loop structure GF-FG, orbath. The embryogenic callus transgenic GFP and GFP + GF-FG fluoresce. We observed acomplete disappearance of fluorescence in PN40024 GFP + GF-FG, from the first leaves appear and in the whole plant Molecular analysis revealed small RNAs of 21 nt and 24nt produced from the stem-loop structure GF-FG. Small secondary 21 nt RNAs produced from the sequence of the GFP were also detected.

La thèse porte sur la proposition d’un protocole pour le développement durable de la viticulture du Brésil, avec un approche territorial, a partir de deux études exploratoires au Brésil, dans les régions viticoles de la Campanha Gaúcha et de la Vale do São Francisco, et basée sur des investigations préliminaires, ce qui impliquait des pratique de terrain dans trois pays (la France, l’Italie et l’Espagne) et l’observation des standards et programmes dans autres cinq (l’Afrique du Sud, l’Australie, la Nouvelle Zélande, les États Unis et le Chili). Le protocole proposé s’appelle BaccuS, qui est structurée sous forme matricielle, avec un axe correspondant à des dimensions et d'autres à des lignes directrices, organisées dans une ordre croissant de complexité et de développement. Les cinq dimensions (environnemental, économique, social, politique-institutionnelle et territorial) et les quatre directrices (la gestion, l’articulation et coopération, l’innovation et l’apprentissage et le développement durable) sont articulés par dix-huit thèmes, qui représentent les aspects principaux pour l’action pour promouvoir le développement durable dans les territoires du vin. Chaque thème a des indicateurs, qui sont détaillés en facteurs à considérer et des exemple pratique d’application au Brésil ou dans le contexte international. Ainsi, dix indicateurs de synthèse indiquent des initiatives ou programmes que peuvent être démarrés et répercuter positivement dans d’autres indicateurs. Le BaccuS peut être utilisé dans des échelles diverses, dans les producteurs ou territoires. / A tese envolve a proposição de um protocolo para a sustentabilidade da vitivinicultura do Brasil com uma abordagem territorial a partir de dois estudos exploratórios na Campanha Gaúcha e no Vale do São Francisco baseados em pesquisas prévias. Essas pesquisas contaram com trabalho de campo em três países (França, Itália e Espanha) e observação de protocolo em outros cinco (África do Sul, Austrália, Nova Zelândia, Estados Unidos e Chile). O protocolo proposto é chamado BaccuS. É estruturado em forma matricial, com um eixo correspondendo a dimensões e outro a diretrizes, ambas em ordem crescente de complexidade e desenvolvimento. As cinco dimensões de sustentabilidade (ambiental, econômica, social, político-institucional e territorial) e as quatro diretrizes (gestão, articulação e cooperação, inovação e aprendizado e sustentabilidade) são articuladas por 18 temas, que representam áreas principais para a ação, de modo a promover a sustentabilidade no território do vinho. Cada tema possui indicadores, nos quais exemplos práticos de aplicação no Brasil ou internacionalmente são considerados. Além disso, dez indicadores de síntese indicam iniciativa ou programas que podem ser implantados e repercutir positivamente em diversos indicadores. O protocolo BaccuS pode ser aplicado em diversas escalas, na vinícola ou no território. / The thesis involves the proposition of a framework for the sustainability of viticulture in Brazil using a territorial approach built from two exploratory studies in Brazilian wine regions of Campanha Gaúcha and Vale do São Francisco based on preliminary studies. Those studies involved technical visits in three countries (France, Italy and Spain) and frameworks’ observations in another five (South Africa, Australia, New Zealand, USA and Chile). The framework proposed is called BaccuS. It is structured on a matrix basis, with an axis corresponding to dimensions and other to guidelines, both in ascending order of complexity and development. There are eighteen topics that represent areas to act to promote the sustainability in the wine territories. They articulate the five sustainability dimensions (environment, economic, social, politicalinstitutional and territorial) and the four guidelines (management, articulation and cooperation, innovation and learning and sustainability). Each topic has indicators, in which factors to consider and practical examples in Brazil or internationally are detailed. Additionally, ten synthesis indicators specify initiatives or programs that can be implemented to impact positively on several indicators. The BaccuS framework can be applied in several scales, in the winery or the territory.

Le sujet de l’adaptation aux changements climatiques est devenu l’un des sujets contemporains les plus importants dans la vigne. Une grande focalisation a été mise sur la compréhension des effets du porte-greffe sur la croissance du scion, l’absorption des nutriments, et la tolérance au stress, dans l’objectif final de développer de nouveaux porte-greffes qui facilitent l’adaptation au changement climatique. L’objectif de cette thèse est d’examiner comment les différences dans la résistance à la sécheresse entre les génotypes peut résulter en de grandes différences dans leur capacité à maintenir leur croissance racinaire en situation de stress. Une meilleure compréhension sur la manière dont la structure, la croissance racinaire et l’absorption d’eau répondent au stress nous permettra de mieux comprendre quels sont les aspects de la physiologie racinaire qui contribuent à la tolérance face à la sécheresse. Des recherches précédentes qui s’étaient focalisées sur l’absorption d’eau racinaire chez la vigne ont suggéré que l’absorption d’eau racinaire pouvait être fortement liée à la vitesse de croissance racinaire instantanée (voir Gambetta et al. 2013). Cette observation implique que des différences entre les génotypes dans la résistance face à la sécheresse pourrait largement résulter de leur capacité à maintenir la croissance racinaire en conditions de stress. Deux porte-greffes de vigne avec des capacités contrastées en matière de résistance à la sécheresse, le Riparia Gloire de Montpellier (RGM) et le 110 Richter (110R) ont été sélectionnés pour étudier dans cette thèse. RGM est considéré comme sensible à la sécheresse, tandis que 110R est fortement résistant à la sécheresse (Carbonneau 1985). La thèse a examiné la relation entre la croissance racinaire et la capacité de résistance à la sécheresse en évaluant la vitesse de croissance racinaire, la conductivité hydraulique à travers deux variétés de porte-greffe en conditions de déficit en eau. Le niveau de l’expression des gènes d’aquaporines (via la qPCR et l’ARNseq) et leur contribution à la conductivité hydraulique racinaire ont été analysés dans les radicelles afin d’obtenir une meilleure compréhension sur les mécanismes impliqués dans la régulation de l’absorption de l’eau racinaire et la conductivité hydraulique au cours du développement et en réponse à un manque d’eau.Le traitement de stress d’eau prolongé a diminué le potentiel hydraulique de la plante. La croissance racinaire individuelle est très hétérogène : bien que le traitement de sécheresse réduise l’élongation racinaire en moyenne, la vitesse de croissance racinaire varie tout de même énormément. Un haut niveau de stress hydrique a réduit significativement la vitesse de croissance racinaire moyenne à la fois pour RGM et 110R. Globalement, la vitesse de croissance racinaire moyenne a montré une tendance réduite au cours du développement de la plante. La température du sol est aussi un facteur qui affecte la croissance racinaire. Pour RGM et 110R, en conditionsIIde bon arrosage et de stress hydrique, la vitesse de croissance quotidienne moyenne a été positivement corrélée avec la température du sol quotidienne moyenne. En conditions de bon arrosage, des vitesses de croissance racinaires plus importantes ont été constamment observées chez 110R par rapport à RGM, ce qui pourrait être une explication possible de sa meilleure résistance à la sécheresse par rapport à 110R. [...] / The subject of adaptation to climate change has become one of the most important contemporary topics in grapevine. Much focus has been placed on the understanding of rootstocks effects on scion growth, nutrient uptake, and tolerance to stress, with the ultimate goal of developing novel rootstocks that facilitate adaptation to a changing climate. The purpose of this thesis is to examine how differences in drought resistance between genotypes could result largely from differences in their ability to maintain root growth under stress. A better understanding of how root structure, growth, and water uptake respond to stress will allow us to better understand what aspects of root physiology contribute to drought tolerance. Previous research focused on root water uptake in grapevine suggested that root water uptake could be tightly coupled to a root’s instantaneous rate of growth (see Gambetta et al. 2013). This observation implies that differences in drought resistance between genotypes could result largely from their ability to maintain root growth under stress. Two grapevine rootstocks with contrasting drought resistance capacity, Riparia Gloire de Montpellier (RGM) and 110 Richter (110R), were selected to study in this thesis. RGM is considered as sensitive to drought, while 110R is highly resistant to drought (Carbonneau 1985). The thesis examined the relationship between root growth and drought resistant capacity by assessing root growth rate, hydraulic conductivity across two rootstock varieties subjected to water deficit. The role of aquaporin gene expression (via qPCR and RNAseq) and their contribution to root hydraulic conductivity were analyzed in fine roots in order to obtain a better understanding on the mechanisms involved in the regulation of root water uptake and hydraulic conductivity across development and in response to water deficit.Prolonged water stress treatment decreased plant water potential. Individual root growth is very heterogeneous, although drought treatment reduces root elongation on average, individual root growth rate still varies enormously. High level of water stress significantly reduced average root growth rate for both RGM and 110R. Globally, average root growth rate showed a decreased trend over plant development. Soil temperature is also a factor that affects root growth. For both RGM and 110R, under both well-watered and water-stressed conditions, average daily root growth rate was positively correlated with average daily soil temperature. Under well-watered conditions, higher root growth rates were constantly observed in 110R compared to RGM, which could be one possible explanation for the higher capacity in drought resistance of 110R.Root hydraulic conductivity (Lpr) was influenced by both water stress treatment and plant developmental stage. Generally, for both RGM and 110R, Lpr was significantly reduced under water stress in early stage. In mid and late stages, no significant differences in Lpr were observedIVbetween well-watered and water-stressed plants. Changes in individual root Lpr in response to pre-dawn leaf water potential (ᴪpredawn) were investigated as well. Lpr showed a fast drop in the beginning of water stress treatment when ᴪpredawn was higher than -0.5 MPa. However, with ᴪpredawn getting more negative, e.g. from -0.4 MPa to -2.0 MPa, the range of Lpr values measured in our study maintained constant. Lpr of well-watered plants decreased as well even though their ᴪpredawn was maintained at a high level (< 0.1 MPa) during the period of the experiment. [...]

Les sucres, sont des signaux métaboliques, impliqués dans le développement des plantes et leurs réponses aux contraintes du milieu. Les transporteurs de sucres se révèlent à la fois acteurs de la répartition des sucres et cibles de leur signalisation. L'ASR (ABA, Stress and Ripening) de la Vigne, VvMSA, étant identifiée comme protéine régulatrice de l'expression génique du transporteur d’hexoses VvHT1, l'objectif de la thèse est d'appréhender ses rôles physiologiques dans une démarche de biologie intégrée.Le premier axe a été dédié à la mise en place des modèles biologiques, des cellules embryogènes et non embryogènes de Vigne, issues du même fond génétique mais cultivées sur deux sources de carbone différentes. La caractérisation des cinétiques de prolifération et l'analyse des métabolomes ont mis en évidence leur sensibilité/tolérance différentielle à la carence en sucres. Le deuxième axe a porté sur la régulation de VvHT1 dans les deux types cellulaires sauvages et leurs mutants de surexpression/répression de VvMSA. L'approche pharmacologique utilisant des analogues du glucose, l'analyse de l'expression génique, le transport du glucose et l'activité des enzymes de la glycolyse indiquent que VvMSA affecte l'expression de VvHT1 par la voie dépendante du métabolisme du glucose. Le troisième volet a été réalisé par une approche de protéomique quantitative et comparative des protéines nucléaires des cellules embryogènes sauvages et réprimées pour VvMSA. Les protéines à expression significativement affectée par l'absence de l'ASR, laissent entrevoir un nouveau rôle à l'interconnexion des réponses métaboliques aux stress et la régulation épigénétique de l'expression génique. / Sugars are metabolic signals involved in plant development and responses to environmental cues. Sugar transporters are both actors of sugar partitioning and targets of sugar signaling. As Grape ASR (ABA, Stress, Ripening), VvMSA, is identified as a regulatory protein controlling gene expression of the hexose transporter VvHT1, the aim of the PhD thesis is to assess its physiological functions by an integrative biology approach. The first part of the study consisted in the establishment of biological models, embryogenic and non embryogenic grape cells, sharing the same genetic background but growing on distinct carbon sources. The characterization of the proliferation kinetics and metabolomes of both cell types revealed differences in their sensitivity/tolerance to sugar starvation.The second objective was focused on VvHT1 expression regulation in both cell types and their mutants overexpressing or silenced for VvMSA. The pharmacological approach using glucose analogues, coupled to the analysis of gene expression, glucose transport and glycolytic enzymes activity, suggest that VvMSA affects VvHT1 expression through a glucose metabolism dependent pathway.The third research axis was carried out through a quantitative and comparative proteomic analysis of nuclear proteins in embryogenic wild type and VvMSA silenced cells. Proteins whose expression is affected by ASR repression suggest a new functional role of VvMSA at the interplay between metabolic responses to stress and epigenetic regulation of gene expression.

L’enroulement de la vigne cause des pertes de rendement et de la qualité des vins au niveau mondial. Il est causé par quatre espèces de Grapevine leafroll-associated virus(GLRaVs) ; GLRaV-1, -2, -3, -4-like. Si le GLRaV-2 (genre Closterovirus) ne possède pas de vecteur connu, les trois autres espèces (genre Ampelovirus) sont transmises par cochenilles(Coccoidea) qui contribuent à leur dispersion dans et entre les vignobles. Les vignobles de la France septentrionale (Alsace, Bourgogne, Champagne) sont les plus impactés par l’enroulement viral. Ce travail a porté sur le rôle vecteur de Phenacoccus aceris, espèce connue pour son efficacité de transmission et de dispersion des ampélovirus, ainsi que de vitivirus souvent associés. Les interactions cellulaires et moléculaires entre virus et cochenille restent peu connues. Une approche pluridisciplinaire combinant entomologie,virologie, biologie cellulaire et moléculaire a été développée pour étudier la biologie de la vection du GLRaV-1 et du Grapevine virus A (GVA) par P. aceris. Des expériences de transmission ont montré que ces virus sont transmis selon le mode semi-persistant non circulant. L’étude préliminaire du comportement alimentaire de P. aceris sur vigne par électropénétrographie a révélé une activité similaire à celle d'autres espèces de cochenilles déjà décrites et suggère un effet de l’infection sur le comportement alimentaire. L’anatomie des pièces buccales de P. aceris, organes directement impliqués dans la transmission et la rétention de virus non-circulants a été décrite et une méthode basée sur l’acquisition de virus purifié sur membrane a été développée pour rechercher les sites de rétention virale dans le vecteur. / Grapevine leafroll disease affects grape yield and wine quality worldwide. It is caused by four species of Grapevine leafroll-associated virus (GLRaVs) (GLRaV-1, -2, -3, -4-like).While GLRaV-2 (genus Closterovirus) has no known vector, the other three (genus Ampelovirus) are transmitted by mealybugs (Coccoidea) and thus prone to be dispersed within and between vineyards. In north-eastern France (Alsace, Bourgogne et Champagne),vineyards are more impacted by Grapevine leafroll disease. This thesis focusses on the vector role of the species Phenacoccus aceris, known for its efficiency in transmission and dissemination of ampeloviruses, as well as often associated vitiviruses. Molecular and cellular interactions between viruses and mealybugs remain poorly known. A multidisciplinary approach, combining entomology, virology, molecular and cellular biology, was developed to analyse the vector biology of GLRaV-1 and Grapevine virus A (GVA) by P. aceris.Transmission experiments showed that GLRaV-1 and GVA transmission follows the semipersistent non-circulative mode. A preliminary study of P. aceris feeding behavior on grape using electropenetrography revealed an activity similar to that of other mealybug species already described and suggested a potential effect of infection on Ph. aceris feeding behavior. The anatomy of mouth parts, directely implied in transmission and retention of non circulative viruses was described and a method for membrane acquisition of purified virus was developed to search for virus retention sites within the vector.

Un déploiement optimal de variétés résistantes nécessite une excellente connaissance des relations entre la vigne et P. viticola. Ces connaissances fondamentales pourront ensuite alimenter les stratégies pour le développement de variétés durablement résistantes au vignoble. Bianca est une variété de vigne résistante au mildiou qui possède le gène résistance Rpv3. Cette variété est résistante à la plupart des souches de P. viticola. Cependant, une souche virulente capable de l’infecter a été isolée. Dans ce projet, un pathosystème original, fondé sur la variété Bianca confrontée à une souche avirulente et à une souche virulente de P. viticola, a été utilisé pour obtenir une image complète de l'impact sur la vigne de l'infection par P. viticola en situation compatible et incompatible, en combinant des études de physiopathologie avec des analyses métabolomiques par spectrométrie de masse à haute résolution et par résonance magnétique nucléaire. Parallèlement, l'identification de métabolites et de séquences géniques spécifiques de P. viticola a permis le développement de méthodes de suivi dynamique de l'infection, grâce à la PCR quantitative et à la quantification de lipides caractéristiques de l'agent pathogène. / Optimal deployment of resistant varieties requires an excellent knowledge of the relationship between grapevine and P. viticola. This fundamental knowledge can then feed the strategies for the development of grapevine varieties with sustainable resistance. Bianca is a downy mildew-resistant grapevine variety, due its Rpv3 resistance gene. This variety is resistant to most strains of P. viticola. However, a virulent strain capable of infecting Bianca has recently been isolated. In this project, we use this original pathosystem to obtain a complete picture of the impact P. viticola infection on grapevine, by combining physiopathological studies with metabolomic analyses. In addition, the identification of specific metabolites and gene sequences from P. viticola has allowed the development of original methods for dynamic monitoring of the infection process, through quantitative PCR and quantification of specific lipids.

Les récepteurs PRR (Pattern-recognition receptors) jouent un rôle clé dans l’immunité des plantes en assurant la reconnaissance d’éliciteurs, des motifs moléculaires associés aux microorganismes (MAMP) qui témoigne de leur présence microbienne. La perception de ces MAMPs constitue le premier système de détection d’agents potentiellement pathogène, et déclenche des mécanismes de défense qui ont pour but de bloquer leur développement.Cette étude met en lumière comment la vigne (Vitis vinifera) perçoit deux MAMPs : le peptide flg22 dérivé de la flagelline et la chitine, des motifs conservés existant dans la plupart des espèces bactériennes et fongiques, respectivement. Cette étude analyse les événements précoces de signalisation, l’expression de gènes de défense activés par ces MAMPs et l’efficacité de la résistance induite contre les agents de la pourriture grise et du mildiou de la vigne. Si nos résultats suggèrent que des systèmes de perception pour ces deux MAMPs existent chez la vigne, aucun récepteur PRR n’est actuellement connu pour cette plante cultivée.La disponibilité du génome de la vigne nous a permis d’identifier in silico des récepteurs putatifs (VvFLS2, VvCERK1-3 et VvCEBiP1-2) pouvant fonctionner comme PRR respectif de flg22 et de chitine. Leur analyse fonctionnelle a été réalisée d’une part par complémentation des mutants correspondants d’Arabidopsis et, d’autre part, par une stratégie d’extinction de gène chez la vigne.Nos résultats ont permis d’identifier VvFLS2, le récepteur de la vigne à la flagelline bactérienne. La fonction de VvFLS2 a été démontrée en restaurant la réponse à flg22 du mutant fls2 d’Arabidopsis. Ainsi, nos travaux sont les premiers à décrire un couple PRR-MAMP actif chez la vigne. Nous avons également comparé les capacités de perception de VvFLS2 et du récepteur d’Arabidopsis, AtFLS2, envers des épitopes flg22 provenant de bactéries endophytes ou pathogènes. Nos données montrent clairement que VvFLS2 reconnait différemment les peptides flg22 des différentes bactéries et suggèrent que la flagelline de la bactérie bénéfique Burkholderia phytofirmans a évolué pour échapper au système de reconnaissance immunitaire de la vigne. Nous avons également obtenu des données préliminaires concernant le système de perception de la chitine chez la vigne et montré que VvCERK3 pourrait être un orthologue fonctionnel d’AtCERK1 en restaurant partiellement le burst oxydatif induit par la chitine dans le mutant cerk1-2 d’Arabidopsis. / Pattern-recognition receptors (PRRs) play a key role in plant immunity by assuring recognition of microbe-associated molecular patterns (MAMPs), signature of microbial presence. MAMP perception constitutes the first layer of pathogen detection and activates defense mechanisms that aim to block the intruder. This study brings an insight into how grapevine (Vitis vinifera) perceives two MAMPs: the flagellin-derived flg22 peptide and chitin, which are conserved motifs occurring over the whole bacterial and fungal classes, respectively. This study analyzed MAMP-triggered early signaling events, defense gene expression and also the efficiency of elicited defense against gray mold and downy mildew diseases. These two MAMPs are active in grapevine suggesting that perception systems exist. So far, no PRR is known for this crop.Given the availability of grapevine genome, we could identify in silico putative grapevine receptors (VvFLS2, VvCERK1-3 and VvCEBiP1-2) that might function as PRRs for flg22 and chitin, respectively. Their functional characterization was firstly achieved by complementation assays in the corresponding A. thaliana mutants and, secondly, by a gene silencing strategy in grapevine.Our results permitted the identification of VvFLS2, the V. vinifera receptor for the bacterial flagellin. The function of VvFLS2 was demonstrated by restoring the flg22 responsiveness in the Arabidopsis fls2 null mutant. Thus, our work provides the first description of an active grapevine PRR-MAMP pair. We further compared VvFLS2 and the Arabidopsis receptor, AtFLS2, in their capability to perceive flagellin-derived flg22 epitopes from endophytic or pathogenic bacteria. Our data clearly show that VvFLS2 differentially recognizes flg22 from different bacteria and suggest that flagellin from the beneficial plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) Burkholderia phytofirmans has evolved to evade grapevine immune recognition system. We also obtained preliminary data on chitin sensing system in grapevine and show that VvCERK3 might be a functional ortholog of AtCERK1 by partly restoring the oxidative burst triggered by chitin in the Arabidopsis cerk1-2 mutant.

Cette étude, réalisée dans le cadre d’une thèse de doctorat, s’appuie à la fois sur des missions de terrain (prospections, étude du mobilier amphorique issu de ces examens de surface et de fouilles archéologiques) et sur des recherches documentaires. Nous avons débuté par l’analyse des sources écrites et iconographiques qui témoignent de la vigne et du vin. Elles nous renseignent sur l’importance de ces denrées en Cilicie depuis l’époque archaïque. Nous avons poursuivi avec les installations agricoles que nous avons répertoriées. Celles-ci traduisent la place de la viniculture en Cilicie durant l’Antiquité. Leur nombre substantiel corrobore le témoignage des sources sur l’importance du vin. Les prospections pédestres nous ont permis d’identifier plusieurs ateliers amphoriques datés de l’époque romaine. Ces découvertes attestent que des amphores, récipients privilégiés du commerce maritime, étaient produites dans cette province orientale. Une partie de la production viticole était donc exportée. Le matériel récolté sur les centres de production fut étudié en vue d’établir une chrono-typologie des six types d’emballages de transport maritime façonnés localement. Enfin, le recensement des sites de consommation où ces récipients furent exportés permet de dresser la carte de diffusion des amphores locales et donc de retracer les réseaux d’échanges dans lesquels était impliquée la Cilicie. Ces données sont indispensables en vue d’appréhender l’importance tenue par le vin de cette région littorale dans le cadre plus général du commerce maritime de l’Empire romain. / This study was carried out in the context of a Ph.D thesis. It is based both on field work (surveys, studies of amphorae collected during surveys and during archaeological excavations) and on documentary research. First, the analyse of ancient sources, written and iconographic, attest to the importance of oil and wine as surplus commodities in this Mediterranean province. Investigated press elements furnish insight to the place of Cilician viticulture during Antiquity. The substantial number of these elements reinforce the assertions of ancient sources that wine was a signficant surplus commodity of this region. During our survey we identified several Roman-era kiln-sites in the region. Their presence demonstrates that Cilician transport amphorae, or maritime shipping containers, were produced to accomodate this trade. Analysis of amphora remains collected at the kiln sites and nearby excavations enabled us to construct a chrono-typology of six amphorae that were produced locally. Last, we compared our results with those of materials published at excavations conducted throughout the Mediterranean and beyond. This enabled us to trace the distribution patterns and commercial networks of Cilician surplus commodities. These data become crucial to our understanding of the place of Cilician wine trade in the wider Roman Mediterranean economy.