La vigne, de sa domestication à son amélioration génétique

C’est à une conférence sur la vigne, de sa domestication à son amélioration génétique, que nous étions conviés par la Cité du Vin et ses « vendanges du savoir », le mardi 14 novembre dernier.

L’intervenant, Didier Merdinoglu, est chercheur à l’INRA de Colmar. Voici un résumé de son intervention qui nous a particulièrement intéressé.

Origine et évolution de la vigne

La vigne (vitacea), dont l’historicité remonte à plus de 60 millions d’années (pépins de la fin du crétacé retrouvés en Inde) , comporte 17 genres (vitis, cissus, parthenocissus…) et plus de mille espèces (V.silvestris, V.amurensis, V.berlandieri, V.rotundofolia…) dont une soixantaine du genre vitis où l’on distingue les sous-genres muscadinia et euvitis  différant par leur nombre de chromosomes.

Au sein de euvitis, la « vraie » vigne, les espèces sont regroupées selon l’origine géographique européenne (vinifera, qui peut-être sauvage (sylvestris) ou cultivée (vinifera)), américaine, asiatique…

La vigne a été domestiquée par les premiers agriculteurs du néolithique, il y a près de 10 000 ans. Ils en tireront rapidement du vin (la lignée humaine, ainsi que certains primates, a acquis il y a 10 millions d’années la capacité à digérer l’alcool, avec l’activité des gènes de l’alcool deshydrogénase).

La vigne cultivée se distingue par son hermaphrodisme, la taille des grains et des grappes, son goût plus sucré, ses arômes… Depuis le Caucase, elle s’est diffusée le long du pourtour méditerranéen, du Danube, et aussi vers l’Asie, avec des évolutions locales, sans doute par croisements, notamment en Italie et en Espagne.

Peut-être 6000 cépages portant 12 à 15000 noms  peuvent être aujourd’hui observés, fruits de l’évolution des cépages anciens, et d’une hybridation non intentionnelle. 

Car ce n’est qu’au 19ème siècle que l’on commence à bien comprendre la sexualité des plantes, et que l’on peut parler d’hybridation intentionnelle, et ce n’est qu’au 20ème siècle, avec la découverte par Mendel des lois de l’hérédité, que l’on a les outils pour orienter les opérations.

On classe  les cépages par rapport à leur période d’apparition : les « primitifs » (antiquité), les « anciens » (du moyen-âge), les « modernes » (17-19ème siècle) et les contemporains. Avec les connaissances actuelles sur l’ADN, on peut reconstituer les arbres généalogiques.
On a pu ainsi montrer que le cabernet sauvignon est issu du cabernet franc et du sauvignon blanc, et que le merlot l’est du cabernet franc et du magdeleine des Charentes.

De même tout un ensemble de cépages apparus en Bourgogne comme le chardonnay, le gamay, le melon, l’aligoté… descendent du pinot et du gouais.

On découvre aussi le rôle du traminer (gewurz traminer en Alsace, savagnin blanc, à une variation près dans le Jura) qui est certainement un cépage « primitif », parent du pinot et du sauvignon blanc qui sont sans doute des cépages « anciens ».

Ce travail sur les cépages actuels est complété par des analyses de pépins archéologiques, qui ont permis de confirmer par exemple l’antiquité du savagnin blanc.

Un travail considérable réalisé récemment par une équipe chinoise et internationale sur plus de 3000 accessions (cépages cultivés et vitis sylvestris sauvages) a eu pour résultat de modifier notre vision de l’origine de la vigne. Les variétés de raisin de table du Proche Orient  (et non du Caucase) seraient à l’origine, après croisement avec des variétés locales, des variétés cultivées  et vinifiées dans la plupart des pays aujourd’hui.

Accéder à l’article « Dual domestications and origin of traits in grapevine evolution »

La crise phylloxérique

A partir du milieu du 19ème siècle, 3 fléaux, venus des Etats-Unis, s’abattent sur le vignoble européen : mildiou, phylloxéra, oïdium.

Les parades trouvées sont chimiques : soufre pour l’oïdium, sels de cuivre pour le mildiou, et génétiques : porte-greffes pour le phylloxera sur des pieds américains.

Une autre voie était la recherche d’hybrides résistants.

A partir des ressources génétiques (toutes les espèces du genre vitis, interfertiles avec la vigne cultivée), opérer des croisements (par exemple en éliminant la partie mâle et en pollenisant à partir un autre espèce), sélectionner les pépins produits, et recommencer plusieurs fois de suite jusqu’à obtenir le résultat désiré.

Les grands noms des hybrideurs français sont Georges Couderc, Albert Seibel, Steve-Villard, Vidal…

Plus faciles à cultiver, leurs produits on connu leur apogée au milieu du 20ème siècle, jusqu’à occuper le tiers du vignoble français, avant d’être dénoncés voire interdits pour mauvaise qualité ou risque sanitaire. La recherche en sera découragée en France, mais se poursuivra ailleurs comme en Allemagne où un cépage comme le Souvignier Gris, résistant à l’oïdium, fut mis au point en 1983.

On sait aujourd’hui qu’il existe des espèces particulièrement résistantes aux maladies. Tout l’enjeu est d’insérer les gènes correspondants dans la vigne cultivée, sans dégrader leurs qualités organoleptiques, par un processus d’introgression. C’est l’objectif du programme ResDur de l’INRAE.

Compte tenu du nombre de croisements nécessaires, de façon à ne sélectionner que les caractères souhaités, un des problèmes est la durée du processus, car un pépin n’est fertile qu’au bout de 3 ans en milieu naturel. Un mode de conduite a été élaboré permettant de réduire ce délai à moins d’un an. 

On s’intéresse aux marqueurs moléculaires de la résistance qui peuvent être identifiés dès le début de la croissance, aux premières feuilles, et se concentrer sur les plants intéressants, qui sont alors implantés en vignoble, où une sélection intermédiaire, au bout de quelques années sera opérée. Les meilleurs candidats font l’objet d’une sélection finale, en vignoble, en partenariat avec l’Institut Français du Vin.
Tout le processus prend au final une  bonne quinzaine d’année.
Les variétés Floreal, Voltis (blancs), Vidoc, Artaban (rouge) ont été finalisées en 2018.

Une deuxième série est apparue en 2021 : Coliris, Lilaro, Sirano, Opalor, Silanor

Ces hybrides ont une généalogie complexe, incluant des parents américains et asiatiques.

On constate une division par 10 des fongicides utilisés pour ces variétés résistantes.
Devant ce succès, la plupart des interprofessions ont lancé leurs propres programmes de sélection, avec en vue la recherche de la typicité régionale.
Sont également disponibles les variétés développées dans les pays voisins (Allemagne, Suisse, Italie).

L’avenir
Avec le changement climatique, en 40 ans la date des vendanges s’est avancée de presqu’un mois en Alsace. La hausse des températures risque de modifier les qualités du raisin récolté (plus de sucre, moins d’acidité), et donc aussi celles du vin.
Mais les cépages ne sont pas tout : outre la recherche de variétés végétales résistantes aux nouvelles maladies et adaptées au changement climatique, la viticulture doit aussi se pencher sur les méthodes de lutte contre les maladies (biocontrôle…), modes de culture…

Voir cette conférence sur le site de la Cité du Vin.