Effect of vine nitrogen status on grape berries aromatic potential and wine aroma : Agronomic, analytic and transcriptomic approaches | Effet du statut azoté de la vigne sur le potentiel aromatique de la baie de raisin et l'arôme du vin : Approches agronomique, analytique et transcriptomique

Vin -- Saveur et odeur

anglais. Soil is a major component of the viticultural terroir. Its mineral composition influences vine physiology, berry quality potential and wine quality. Among the elements that vines pick up from the soil, nitrogen (N) has the strongest impact on vine physiology, berry composition and the synthesis of compounds that have an important sensory impact. This study has investigated a possible direct effect of N on the synthesis of volatile thiols i.e. 3SH (3-sulfanylhexan-1-ol) responsible for grapefruit aroma and its S-conjugates precursors (Glut-3SH and Cys-3SH), as well as IBMP (3-isobutyl-2-methoxypyrazine) responsible for green pepper aroma, without interference with water status and vigor variations. Vines were grown under variable N status in controlled conditions and in field trials. Water status was controlled during the season and vine vigor was similar among treatments. N supply increased Glut-3SH level in berries and in must and 3SH content in wines. In contrast, no effect of N was perceived on Cys-3SH concentration and on the expression of VviGST3, VviGST4 and VviGGT genes, which play a major role in its biosynthetic pathway. This observation indicates that, in response to N supply, 3SH could be synthetized from Glut-3SH, independently from Cys-3SH and the three mentioned genes. New candidate genes from the 3SH precursors pathway were also identified by whole transcriptome shotgun sequencing. There was no significant effect of vine N status on IBMP levels in berries, musts and wines, neither on the expression of VviOMT3 and VviOMT4, which are key genes in the biosynthetic pathway of IBMP. This result indicates that when an effect of N on IBMP was found in previous studies, it was likely mediated through the modification of bunch-zone microclimate, induced by the increased vigor of high N-status vines.

français. La composition minérale du sol influence la physiologie de la vigne, le potentiel qualitatif des baies et la qualité du vin. Parmi les éléments que la vigne prélève du sol, l'azote impacte son développement, la composition des baies ainsi que la synthèse de certains métabolites secondaires. Son effet peut être direct sur la voie métabolique, ou indirecte par exemple à travers une modification de la vigueur de la vigne. Le présent travail s’intéresse à un possible effet direct de l’azote sur la synthèse des thiols volatils, en particulier le 3SH (3-sulfanylhexan-1-ol) à l’odeur de pamplemousse et ses précurseurs (Glut-3SH et Cys-3SH), ainsi que l'IBMP (3-isobutyl-2-méthoxypyrazine) à l’odeur de poivron vert, en absence d’une contrainte hydrique et d’une modification de la vigueur des ceps. La vigne a été étudiée en faisant varier le statut azoté, en conditions contrôlées et en plein champ. Cependant l’état hydrique et la vigueur ont été similaires entre les modalités. Une augmentation de la teneur en Glut-3SH dans les baies et les moûts ainsi que du contenu en 3SH dans le vin a été observée en réponse à une augmentation de l’alimentation en azote. En revanche, aucun effet n’a été perçu sur la teneur en Cys-3SH, ni sur l'expression de VviGST3, VviGST4 et VviGGT de sa voie de synthèse. Cette observation semble montrer qu’en réponse à l’azote, le 3SH est synthétisé à partir du Glut-3SH, indépendamment du Cys-3SH et des trois gènes mentionnés. De nouveaux gènes candidats de la voie de biosynthèse des précurseurs du 3SH ont été identifiés par séquençage d’ARN. Le statut azoté de la vigne n’a pas influencé la teneur en IBMP, ni l'expression de VviOMT3 et VviOMT4, gènes clés de sa voie de biosynthèse. L’effet de N sur l’IBMP décrit précédemment est probablement indirect et dû à une modification du microclimat dans la zone de la grappe, induite par une vigueur plus forte des vignes ayant un statut azoté élevé.