Dans le contexte actuel du changement climatique, l'occurrence croissante des épisodes de sécheresse associés ou non à des stress thermiques menace les rendements, mais elle peut également affecter la concentration des fruits en phytomicronutriments (PMNs), notamment les caroténoïdes et les composés phénoliques mais aussi les polysaccharides et minéraux, en fonction du génotype, de l'intensité et de la durée du déficit hydrique (Ripoll et al., 2014; Constantinescu et al., 2016). Dans l'ensemble, ces changements associés au déficit hydrique peuvent être bénéfiques pour la transformation des produits, en facilitant l'étape de déshydratation/concentration, mais leurs effets sur la qualité du produit final et sa valeur sanitaire ne sont pas clairs. En effet, l’impact du déficit hydrique sur la capacité de stockage des PMNs, ou sur les interactions PMNs-polysaccharides n'a pas ou peu été étudié jusqu'à présent. Par conséquent, la production de fruits de haute qualité pour la transformation et pour des effets santé avérés nécessite d'étudier les mécanismes et les facteurs impliqués aux niveaux cellulaire et subcellulaire. L’objectif est de sélectionner de nouveaux cultivars mais aussi de raisonner les pratiques de manière intégrée du champ au consommateur. La modélisation est une approche utile d’intégration et d’analyse de la complexité des composantes étudiées. Actuellement les modèles prédictifs de la qualité des fruits concernent essentiellement le métabolisme et l’accumulation des sucres et des acides et il est nécessaire d’étendre ces modèles pour prédire des variables clés de la valeur santé des fruits.

   Dans ce cadre, nous envisageons dans un premier temps d’étudier par une approche expérimentale et de modélisation biophysiques l’accumulation et la compartimentation des PMNs (caroténoides et composés phénoliques) dans les fruits en lien avec les contraintes abiotiques (hydrique en particulier). Nous nous intéresserons en particulier aux mécanismes de division et de grandissement cellulaires (nombre et taille des cellules, nombre et taille des plastes) qui pourraient déterminer une capacité de stockage des caroténoides et des composés phénoliques. Pour cela une approche combinée s’appuyant sur la microscopie confocale et l’analyse d’image est en cours de développement. Dans un second temps, à partir de la composition des produits récoltés, nous cherchons à déterminer les facteurs physiques et de composition chimique affectant à la fois la bioaccessibilité et la biodisponibilité des PMNs dans les produits frais et transformés en collaboration avec le département Transform. Enfin, au-delà de la composition, il s’agit d’étudier le différentiel de valeur santé créé au champ par des analyses chez la souris en collaboration avec le département AlimH.

   A termes nos objectifs sont de fournir des connaissances et de développer des modèles pour piloter la production et la qualité en fonction de la destination des produits (conservation, frais, transformation) et contribuer ainsi à la réduction des pertes de récolte et à l’optimisation des effets santé via l’alimentation et via la réduction des impacts environnementaux.

Publications : 

Constantinescu D., Memmah M., Vercambre G., Génard M., Baldazzi V., Causse M., Albert E., Brunel B., Valsesia P., Bertin N. (2016). Model-Assisted Estimation of the Genetic Variability in Physiological Parameters Related to Tomato Fruit Growth under Contrasted Water Conditions. Frontiers in Plant Science, 7, np, https://dx.doi.org/10.3389/fpls.2016.01841

Ripoll J., Urban L., Staudt M., Lopez-Lauri F., Bidel L., Bertin N. (2014). Water shortage and quality of fleshy fruits--making the most of the unavoidable. Journal of Experimental Botany, 65 (15), 4097-4117, https://dx.doi.org/10.1093/jxb/eru197

Moyens et Partenariat :

Projets : Tomhealth ANR (2021-2025), projet Gojiqual 2021-2022, projet Quamisol MP Syalsa (2023-2025, AUBCOL).

Thèse : T. Breniere (2020-2023)

Post-doc : L. Miele (2022-2023)

Collaborations : UMRs SQPOV et OPAALE (dpt Transform), UMRs C2VN et MICALIS (dpt AlimH), université d’Avignon, le CTCPA et la SONITO.