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Influence des porte-greffes sur les formes de feuilles de vigne

L'étude montre comment les porte-greffes et les endroits influencent les formes des feuilles de vigne.

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Chaque feuille a une forme spécifique, mais cette forme dépend de plein de facteurs différents qui peuvent laisser leur empreinte. Les chercheurs utilisent une méthode appelée morphométrie géométrique pour mesurer et étudier ces formes. Cette méthode permet aux scientifiques d'explorer les détails des formes de feuilles et de comprendre les différents facteurs qui les influencent.

Les Feuilles de Vigne

Les feuilles de vigne sont généralement palmées, ce qui veut dire qu'elles ont cinq lobes. Cette caractéristique commune aide à comparer les feuilles des différentes variétés de vignes. Avant, les experts en classification de la vigne utilisaient la forme des feuilles pour différencier les espèces de porte-greffes amenées en France depuis l'Amérique du Nord. Avec le temps, cette méthode a aussi servi à identifier différentes variétés de raisins pour le vin.

Les chercheurs ont remarqué que les formes uniques des feuilles de vigne peuvent être analysées mathématiquement pour garder les détails importants. Cette analyse aide à étudier les influences génétiques, développementales et environnementales sur les formes des feuilles de vigne.

Malgré le bon boulot réalisé dans la classification de la vigne, l'impact des porte-greffes sur les feuilles des vignes greffées n'a pas encore été vraiment exploré. Les porte-greffes peuvent changer les traits de croissance de la vigne à laquelle ils sont greffés, influençant ainsi les feuilles. Certaines études ont montré que greffer des types de porte-greffes spécifiques sur des vignes non mutantes peut provoquer des changements dans la forme des feuilles.

Aperçu de l'Étude

Dans cette étude, les chercheurs ont observé comment différents porte-greffes et lieux affectent la forme des feuilles de vigne. Ils ont collecté un grand nombre de feuilles de Cabernet Sauvignon et de Chardonnay sur deux saisons de croissance dans divers vignobles. Ces vignes étaient greffées sur différents porte-greffes. En étudiant les feuilles, les chercheurs se sont concentrés sur un élément de forme spécifique : l'angle d'un lobe par rapport à la nervure centrale, qui varie en fonction du type de porte-greffe et de l'emplacement.

Méthodes Utilisées dans l'Étude

Pour mener l'étude, des parcelles spécifiques de vignoble ont été choisies en fonction de différentes combinaisons de vignes. Certaines parcelles comprenaient des zones avec des étés secs et chauds, tandis que d'autres avaient des climats arides. Des échantillons de vignes de Cabernet Sauvignon et de Chardonnay sur différents porte-greffes ont été prélevés pendant plusieurs semaines.

Des échantillons de feuilles ont été prélevés sur les vignes et leurs traits physiologiques ont été mesurés à l'aide d'un système spécifique conçu pour cela. L'étude a examiné des facteurs comme La photosynthèse et les taux de transpiration, qui indiquent comment les feuilles utilisent l'eau et produisent de l'énergie.

Chaque feuille sélectionnée a été soigneusement scanée, et des points spécifiques ont été marqués pour suivre les caractéristiques de forme. Les données recueillies ont ensuite été analysées à l'aide de méthodes statistiques pour déterminer les similitudes et les différences dans les formes des feuilles.

Analyse des Données

En utilisant une technique appelée analyse de Procrustes, les chercheurs ont mesuré à quel point les formes des feuilles étaient similaires les unes aux autres. Ils ont alors pu déterminer si les formes de feuilles différaient significativement en fonction du porte-greffe ou de l'emplacement géographique.

En examinant les feuilles, l'étude a trouvé qu'il y avait des différences notables dans les formes basées sur ces facteurs. Cependant, certaines combinaisons de porte-greffes n'ont pas montré de différences significatives dans la forme. Certains contrastes d'emplacement ont montré des résultats significatifs, indiquant que l'environnement peut aussi jouer un rôle dans la modification des formes des feuilles.

Développement des Feuilles et Facteurs Environnementaux

L'étude a aussi mis en avant comment la forme des feuilles peut être influencée par des facteurs comme le stade de développement de la feuille et les conditions environnementales. Les feuilles récoltées à différents stades de croissance montraient de la variabilité, ce qui suggérait que la forme des feuilles n'est pas seulement le résultat de la génétique, mais aussi de la façon dont la plante réagit à son environnement.

En regardant les deux variétés de raisin-Cabernet Sauvignon et Chardonnay-les formes de leurs feuilles étaient clairement différentes. Tandis que les feuilles de Cabernet Sauvignon avaient tendance à être plus profondément lobées, celles de Chardonnay étaient plus plates. Les chercheurs ont constaté que bien que ces deux variétés étaient distinctes, certaines feuilles de chaque variété montraient des formes moins typiques. Cela pourrait être dû à divers facteurs environnementaux affectant la croissance ou au stade de développement des feuilles.

Identification des Différences de Forme

Pour mieux comprendre comment le porte-greffe et l'emplacement changeaient les formes des feuilles, les chercheurs ont construit des modèles visuels pour montrer les différences. Ils ont souligné comment l'angle des lobes par rapport à la nervure centrale était un élément clé qui variait entre les différents porte-greffes et emplacements.

En comparant les formes des feuilles de différents porte-greffes, les chercheurs ont noté que bien que certaines différences mineures pouvaient être vues, il n'y avait pas toujours de schéma clair dans la façon dont ces changements affectaient la structure des feuilles. Ce manque de directionnalité indiquait que les porte-greffes ne résultent pas toujours en un changement spécifique de la forme des feuilles, mais que des variations sont néanmoins présentes.

Mesures Physiologiques

Les chercheurs ont également pris des mesures physiologiques sur les mêmes échantillons de vignes pour voir s'il y avait un lien entre la forme des feuilles et l'efficacité de la plante en termes de photosynthèse et d'utilisation de l'eau. Ils ont créé des modèles pour mieux expliquer comment les feuilles utilisaient l'eau pour la photosynthèse.

L'étude a révélé que bien qu'il y ait des différences dans la façon dont les feuilles fonctionnaient en fonction de leurs formes, le porte-greffe et l'emplacement ne semblaient pas avoir un impact significatif sur la photosynthèse ou la transpiration de manière cohérente. Les changements dans la forme des feuilles semblaient être distincts de l'efficacité globale de la plante à utiliser l'eau et la lumière du soleil.

Conclusions et Implications

Les résultats de cette étude suggèrent que le porte-greffe et l'environnement peuvent influencer la forme des feuilles. La variation de l'angle des lobes par rapport à la nervure centrale est un détail spécifique qui change avec différents porte-greffes et emplacements.

Bien que ces différences de forme ne semblent pas avoir de corrélation directe avec les taux de photosynthèse ou l'utilisation de l'eau, elles peuvent résulter de changements dans le développement de la plante et sa structure physiologique globale. Les résultats indiquent que comprendre comment les porte-greffes influent sur les feuilles de vigne peut être important pour la recherche future et les pratiques viticoles.

En résumé, l'étude fournit des informations précieuses sur les relations complexes entre la génétique de la vigne, l'environnement et la physiologie des plantes. D'autres recherches pourraient éclairer comment ces facteurs interagissent et leurs impacts potentiels sur la qualité de la vigne et la gestion des vignobles.

Source originale

Titre: Terroir and rootstock effects on leaf shape in California Central Valley vineyards

Résumé: SummaryO_LIEmbedded in a single leaf shape are the latent signatures of genetic, developmental, and environmental effects. In viticulture, choice of location and rootstock are important decisions that affect the performance and production of the shoot. We hypothesize that these effects influence plant morphology, as reflected in leaf shape. C_LIO_LIWe sample 1879 leaves arising from scion and rootstock combinations from commercial vineyards in the Central Valley of California. Our design tests 20 pairwise contrasts between Cabernet Sauvignon and Chardonnay scions from San Joaquin, Merced, and Madera counties from vines grafted to Teleki 5C, 1103 Paulsen, and Freedom rootstocks. C_LIO_LIUsing geometric morphometric approaches, we visualize a morphospace in which, in addition to clear separation of Cabernet Sauvignon and Chardonnay scion leaf shapes, an orthogonal source of shape variation affects both varieties. Comparing the Procrustes distances to within and between group means, the additional source of variance is found to arise from location and rootstock effects. C_LIO_LIWe describe and visualize a specific shape feature, the angle of the proximal lobe to the midvein that defines the closure of the petiolar sinus, that is attributable to location and rootstock effects and orthogonal to and separate from genetic, developmental, or allometric effects attributable to leaf size. C_LI Societal Impact Statement (EN)The innumerable effects of terroir--including climate, soil, microbial environment, biotic interactions, and cultivation practice--collectively alter plant performance and production. A more direct agricultural intervention is grafting, in which genetically distinct shoot and root genotypes are surgically combined to create a chimera that alter shoot performance at a distance. Selection of location and rootstock are intentional decisions in viticulture to positively alter production outcomes. Here, we show that terroir and rootstock alter the shapes of grapevine leaves in commercial vineyards throughout the California Central Valley, documenting the profound effects of these agricultural interventions that alter plant morphology.

Auteurs: Zoë Migicovsky, J. F. Swift, M. Awale, Z. Helget, L. L. Klein, L. Pinkner, K. Woodhouse, P. Cousins, A. Y. Fennell, A. Miller, D. H. Chitwood

Dernière mise à jour: 2024-04-03 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.02.587833

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.02.587833.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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