Thèse dirigée par Jean-Pierre Renou - UMR Institut de Recherche en Horticulture et Semences (IRHS)

Résumé

L'échaudure superficielle est l'un des désordres physiologiques post-récolte les plus graves qui affecte les pommes après une longue période de conservation au froid. Ce projet contribue à identifier et à comprendre les mécanismes moléculaires sous-jacents du déterminisme précoce des échaudures superficielles chez "Granny Smith", un cultivar sensible.
Une première étude basée sur une analyse comparative interannuelle de lots de fruits aux  phénotypes contrastés pour l'échaudure a permis d'identifier des conditions climatiques avant la récolte et des gènes marqueurs sensibles au stress (HSP, HSF) associés à la réduction de l'échaudure. Une étude ultérieure a montré que le conditionnement thermique post-récolte (stress  thermique et/ou acclimatation au froid) avant le stockage au froid limite le développement de l’échaudure. Les profils d'expression de gènes liés au stress ont été affectés par le traitement d'acclimatation et indiquent des adaptations physiologiques des fruits à la conservation au froid. Enfin, une approche pharmacologique a été développée afin d'étudier l'influence d'une perturbation de l'équilibre redox ou hormonal sur l'échaudure. 
Sur la base de ces travaux, une nouvelle procédure post-récolte pourrait être développée pour les professionnels. Les HSPs et d'autres gènes identifiés comme sensibles au stress, ainsi que les températures des vergers pourraient être combinés dans un outil de prédiction afin de soutenir les décisions relatives aux traitements post-récolte et/ou à la gestion de la conservation au froid.

Mots clés : Pomme ; Echaudure superficielle ; Stress froid ; Acclimatation ;  Heat shock protein

Abstract

Superficial scald is one of the most serious postharvest physiological disorders that can affect apples after a prolonged cold storage period. This project contributes to identify and understand the underlying molecular mechanisms of superficial scald early determinism in ‘Granny Smith’, a susceptible cultivar.
An initial study based on inter-annual comparative analysis of fruit batches with contrasting phenotypes for superficial scald led to the identification of pre-harvest climatic conditions and stress responsive marker genes associated with scald limitation.  A subsequent study show that post-harvest thermal conditioning (heat stress and/or cold acclimation)  prior  to  cold  storage  limits  scald development. Expression profiles of stress related genes were affected by the acclimation treatment and indicate fruit physiological adaptations to cold storage. Finally, a pharmacological approach was developed in order to study the impact of disturbed redox or hormonal balance on scald development.  Based on this work, new post-harvest procedure could be developed for professional purpose. HSP and other identified stress responsive gene expression, as well as orchard temperatures could be combined in a prediction tool in order support decisions for post-harvest treatments and/or cold storage management.

Keywords:  Apple; Superficial scald; Cold stress; Acclimation, Heat shock protein