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© CNRS Images - 2019

Dépérissement de la vigne à la loupe atomique (Le)

Numéro de notice

6833

Durée

00:06:51

Année de production

2019

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Sonore

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Ici, à l'Institut européen de Chimie et de Biologie de Bordeaux, sur une plateforme de recherche à la pointe de l'innovation européenne, la science de l'infiniment petit déploie ses outils d'analyse pour venir en aide au terroir et aux vignerons. Les scientifiques tentent de lever le voile sur un péril invisible qui menace les vignobles du monde entier.

La vigne française dépérit, et à l'heure actuelle, on ne comprend pas encore tout à fait pourquoi ni comment. Les scientifiques étudient donc le bois à l'échelle atomique dans l'espoir de mieux comprendre ce phénomène.
Les maladies de la vigne sont pour certaines connues depuis longtemps. Mais si ces maladies sont une cause du dépérissement, l'accélération récente du phénomène et son ampleur restent un mystère. Les vignobles du monde entier sont touchés. En France, l'impact économique du dépérissement est estimé à un milliard d'euros par an.

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ITW Pierre Darrier, Vigneron
Nous ici on est un vignoble assez récent. Les vignes les plus vieilles ont vingt ans. Mais pour certaines parcelles y'a plus de 20% de pieds morts ou touchés par le dépérissement de la vigne.
Au départ la maladie ne se voit pas, elle n'extériorise pas de symptômes et souvent quand elle en extériorise c'est à dire quand nous on le voit au niveau des feuilles c'est trop tard le pied va dépérir.
Si on décide de tailler dans un pied pour voir s'il est porteur d'une maladie du bois donc une maladie qui va être responsable de son dépérissement on va l'abîmer de manière durable ou complètement le détruire. Un pied de vigne ça a à peu près la durée de vie d'un être humain donc on a intérêt à les garder le plus longtemps possible. Donc c'est pas possible d'aller regarder pied par pied si le pied est porteur d'une maladie responsable du dépérissement.

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Les scientifiques de l'INRA, l'Institut national de la recherche agronomique, mènent un travail complémentaire à celui des chercheurs du CNRS, puisqu'ils étudient les aspects macroscopiques du dépérissement. Ils possèdent leurs propres vignes, pour étudier les maladies qui affectent le bois et les feuilles. Souvent ce sont des champignons, naturellement présents dans la vigne, qui causent ces maladies. Mais on ne sait pas encore pourquoi elles se développent dans certains ceps et pas dans d'autres.


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ITW CHLOE DELMAS, INRA
Une fois qu'on a scié ce cep sous les plaies de taille on peut voir une nécrose très importante avec différents types de tissus nécrosés.
Et donc on est bien dans le cas de nécroses internes au bois, invisibles qui vont au cours du temps mener à la mort du cep sans qu'il y ait eu de symptômes détectables par le viticulteur.



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ITW CHLOE DELMAS
Donc le dépérissement de la vigne c'est un processus de baisse de rendement et de mortalité des ceps de vigne qui est dû à un ensemble de facteurs : ça peut être des facteurs abiotiques, comme des sécheresses, des coups de chaleur tout ce qui est lié au climat mais aussi des facteurs biotiques qui sont très importants sur la vigne c'est les maladies du bois en particulier mais aussi des virus, des bactéries…

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Ce dépérissement s'aggrave depuis les années 2000. L'un des facteurs pointés par les chercheurs est l'interdiction de l'arsénite de sodium, efficace dans le traitement des maladies du bois mais toxique.


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ITW Chloé Delmas
Depuis l'interdiction de ce produit qui était extrêmement toxique il y a une augmentation du problème. Alors c'est certainement dû à cette suppression mais également dû aux pratiques culturales aux méthodes de taille, à la production des plants de vigne que l'on fait maintenant à grande échelle.
Donc pour essayer de déterminer les facteurs en jeu dans le dépérissement nous avons mis au point un dispositif unique ici à l'INRA qui nous permet de travailler sur des ceps âgés exprimant des symptômes de dépérissement en conditions contrôlées.
Par contre sur de plus jeunes ceps de vigne on va choisir les champignons du bois que l'on va inoculer. Ça permet de comparer la sensibilité d'une diversité de cépages, l'agressivité de souches d'agents pathogènes également.

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Des échantillons de bois, de sève et de feuilles issus de cette serre expérimentale sont régulièrement prélevés et confiés aux chercheurs du CNRS.
Dans une démarche inédite à ce jour, ils vont plonger au coeur de la matière
et tenter de percer le mystère du dépérissement du bois et des feuilles de vigne.
Pour ce faire, ils placent quelques milligrammes de bois prélevé au coeur du champ magnétique intense d'un spectroscope RMN. Les propriétés magnétiques de cet échantillon permettent d'identifier les molécules et polymères présents. L'objectif des scientifiques est d'obtenir la carte d'identité des molécules liées au dépérissement.

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ITW Antoine Loquet
Lors du phénomène de dépérissement on a un peu 2 types molécules. Il y a des molécules qui ne vont pas évoluer donc qui forment toujours le bois. Il y a certaines molécules qui vont évoluer. Par exemple des molécules qui peuvent être dégradées, ou qui peuvent être oxydées, ou diminuées en quantité. C'est ce qu'on appelle les marqueurs moléculaires du dépérissement et c'est ce qu'on veut étudier en spectroscopie de RMN.

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En parallèle de l'analyse par RMN, les échantillons de vigne sont également scrutés à l'échelle atomique, par diffraction aux rayons X. Cette technique se focalise sur les cristaux, les molécules organisées de façon régulière dans l'espace. C'est le cas de la cellulose, l'un des principaux composants du bois dont les modifications de structure intéressent particulièrement les chercheurs.


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ITW Brice Kauffmann
Nous allons irradier l'échantillon de bois par des rayons X, collecter sur détecteur des images de diffraction qui vont permettre d'obtenir par des traitements mathématiques la composition des atomes et surtout la position des atomes les uns par rapport aux autres dans l'espace.

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L'objectif : trouver des marqueurs, c'est à dire des signaux du dépérissement à l'échelle atomique ou moléculaire. Par exemple un bouleversement dans l'organisation cristalline de la cellulose. Une fois identifiés, ces marqueurs pourraient permettre de détecter ce dépérissement très tôt, ce que les techniques macroscopiques ne permettent pas aujourd'hui.

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ITW Antoine Loquet
Nos résultats préliminaires ont déjà pu démontrer que le taux de cristallinité de la cellulose variait en fonction de l'état de dépérissement donc nous pensons que ça pourrait être un des 1er marqueurs moléculaires du dépérissement.

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ITW Antoine Loquet
Un des principaux espoirs de ce programme de recherche c'est d'être capable d'établir à partir de la RMN et de la cristallographie une base de données des marqueurs moléculaires du dépérissement et donc d'être capables d'aller directement chez l'exploitant de prélever de tous petits échantillons et être capables de diagnostiquer le phénomène de dépérissement avant qu'il ne soit trop tard.

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D'ici deux à trois ans, les vignerons du monde entier disposeront peut-être d'un outil de diagnostic précoce et non destructif, basé sur l'analyse de l'écorce ou même des feuilles de vigne. L'espoir pour eux d'être mieux informé pour prévenir l'apparition de ces maladies.

Réalisateur(s)

ADERGHAL Marc

Résumé

L'Institut européen de chimie et de biologie de Bordeaux et l'Institut national de la recherche agronomique (INRA) s'associent pour étudier, comprendre et prévenir le dépérissement de la vigne, grand fléau des vignerons. Pour tenter de comprendre le phénomène, les chercheurs utilisent un spectroscope RMN, afin d'identifier les molécules et polymères présents dans un échantillon de cep contaminé et de dresser une carte d'identité des molécules liées au dépérissement. En parallèle de l'analyse par RMN les échantillons de vigne sont scrutés à l'échelle atomique par diffraction au rayon X.
Le but de ces recherches est d'établir une base de données des marqueurs moléculaires du dépérissement. Ainsi, en basant les analyses sur l'écorce ou encore directement sur la feuille de vigne, il serait possible de diagnostiquer le phénomène de dépérissement avant qu'il ne soit trop tard.

Référent(s) Scientifique(s)

Institut(s)

Délégations(s)

CNRS Images,

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