Les vignes de Cabernet Sauvignon conservent des signatures épigénétiques vieilles de 400 ans, selon une étude de l'UC Davis

Le cabernet sauvignon, le cépage le plus planté au monde, est depuis longtemps apprécié pour ses saveurs profondes et sa capacité d'adaptation. Aujourd'hui, de nouvelles recherches menées par l'université de Californie à Davis révèlent que ce cépage conserve une mémoire moléculaire de ses origines remontant à près de 400 ans. L'étude, publiée dans la revue Genome Biology, montre que le cabernet sauvignon conserve les marques épigénétiques - des interrupteurs chimiques qui aident à contrôler la façon dont les gènes s'activent et se désactivent - de ses variétés parentes, le cabernet franc et le sauvignon blanc.

L'histoire du cabernet sauvignon commence en France au XVIIe siècle, lorsqu'un croisement naturel entre le cabernet franc et le sauvignon blanc a donné naissance à un nouveau raisin. Contrairement aux cultures annuelles telles que le maïs ou le blé, la vigne se propage par boutures plutôt que par graines. Cela signifie que chaque nouvelle vigne est essentiellement un clone de la plante d'origine. Par conséquent, chaque vigne de cabernet sauvignon qui pousse aujourd'hui est presque génétiquement identique à ce premier hybride.

Le professeur Dario Cantù, du département de viticulture et d'œnologie de l'université de Davis, a dirigé l'équipe de recherche. Il a expliqué que la plupart des cultures sont améliorées au fil du temps grâce à la sélection, mais que les vignes sont différentes. "Nous cultivons encore du matériel végétal sélectionné il y a des centaines d'années, simplement parce que le cabernet sauvignon est si apprécié", a déclaré M. Cantù.

Les scientifiques se demandent depuis longtemps si les marques épigénétiques - des modifications qui ne changent pas la séquence de l'ADN mais qui peuvent influencer l'activité des gènes - restent stables après des siècles de propagation clonale. Ces marques peuvent être héritées des plantes mères ou se développer en réponse à des facteurs environnementaux tels que le stress ou la maladie. En utilisant des techniques avancées de séquençage du génome, l'équipe de M. Cantù a découvert que ces signatures épigénétiques persistent pendant des siècles dans des cultures à propagation clonale comme le cabernet sauvignon.

Pour parvenir à cette conclusion, les chercheurs ont dressé des cartes génomiques détaillées du cabernet sauvignon et de ses raisins parents. Ils ont analysé plusieurs clones de chaque variété et ont mis au point un nouveau modèle génomique appelé "graphe de séquences phasées". Ce modèle saisit les différences génétiques et épigénétiques subtiles avec plus de précision que les génomes de référence traditionnels. L'équipe a pu retracer la manière dont les marques épigénétiques sont transmises avec l'ADN et comment elles affectent l'activité des gènes.

Les résultats montrent que si les vignes individuelles peuvent présenter des différences mineures au fil du temps, leurs modèles épigénétiques fondamentaux restent remarquablement stables. "C'est comme si l'on séquençait des jumeaux identiques à l'âge de 90 ans et que l'on détectait encore les signatures parentales dont ils ont hérité", a déclaré M. Cantù.

Cette découverte pourrait avoir des implications importantes pour l'agriculture. Comprendre quelles sont les réponses épigénétiques stables aux stress environnementaux tels que la chaleur ou la sécheresse pourrait aider les scientifiques à sélectionner des cultures plus résistantes sans modifier leur composition génétique. M. Cantù a suggéré que si certains changements épigénétiques bénéfiques persistent dans le temps, les viticulteurs pourraient exposer les vignes à des conditions spécifiques pour encourager ces changements et sélectionner les plantes qui les conservent.

La recherche met également en évidence le lien historique entre l'UC Davis et le cabernet sauvignon. En 1997, Carole Meredith, professeur à l'UC Davis, a identifié le cabernet franc et le sauvignon blanc comme les parents du cabernet sauvignon. Aujourd'hui, près de trente ans plus tard, l'équipe de M. Cantù a montré que le raisin porte encore des traces moléculaires de ses ancêtres.

Noé Cochetel, Amanda M. Vondras et Rosa Figueroa-Balderas de l'UC Davis, ainsi que Joel Liou et Paul Peluso de Pacific Biosciences ont également contribué à l'étude. La recherche a bénéficié du soutien de la National Science Foundation, du National Institute of Food and Agriculture du ministère américain de l'agriculture, de E. & J. Gallo Winery et du Ray Rossi Endowment in Viticulture and Enology.

Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour comprendre comment les cultures à longue durée de vie s'adaptent à leur environnement et comment ces adaptations peuvent être préservées pour les générations futures de cultivateurs et d'amateurs de vin du monde entier.