UNIVERSITE DE CORSE-PASCAL PAOLI Thèse

UNIVERSITE DE CORSE-PASCAL PAOLI
ECOLE DOCTORALE ENVIRONNEMENT ET SOCIETE
UMR CNRS 6134 (SPE)
Thèse présentée pour l’obtention du grade de
DOCTEUR EN ASPECTS CELLULAIRES ET
MOLECULAIRES DE LA BIOLOGIE
Mention : Biochimie et Biologie Moléculaire
Soutenue publiquement par
Sandrine ANTOINE
le 12 juillet 2013
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Etude des mécanismes de l’acidification de la pulpe des agrumes
en conditions d’assimilats contrastées.
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Directeur(s) :
Mme Liliane Berti, Professeur, Université de Corse
Mr François Luro, Dr-HDR, INRA de Corse
Rapporteurs :
Mr Pierre Baldet, Dr-HDR, INRA de Bordeaux
Mr Charles Romieu, Dr-HDR, INRA de Montpellier
Jury
Mme Liliane Berti, Professeur, Université de Corse
Mr François Luro, Dr-HDR, INRA de Corse
Mr Charles Romieu, Dr-HDR, INRA de Montpellier
Mr Pierre Baldet, Dr-HDR, INRA de Bordeaux
Mr Félix Tomi, Professeur, Université de Corse
Mr Jean-Luc Regnard, Professeur, Supagro Montpellier
N° d’enregistrement au fichier central des thèses : ….

REMERCIEMENTS
Merci à la collectivité territoriale de Corse pour avoir financé mon travail de thèse.
Merci à Mme Dominique AGOSTINI, présidente du centre INRA de Corse de m’avoir
accueillie et permis de réaliser mes travaux. Merci à Mr Olivier PAILLY, directeur de l’unité
Génétique et Ecophysiologie de la Qualité des Agrumes (GEQA), de m’avoir aidé pour les
différentes expérimentations au champ et lors de la rédaction du manuscrit et pour avoir su
me remotiver au cours de ma thèse.
Merci à Mme Liliane BERTI, professeur au laboratoire de Biochimie et Biologie
Moléculaire du Végétal et directrice du projet structurant « Ressources Naturelles » de
l’Université de Corse, de m’avoir encadrée pour ce travail. Je te remercie pour ton soutien et
ton implication tout au long de cette thèse et pour ton investissement lors de la rédaction de
ce manuscrit.
Merci à Mr François LURO, chargé de recherche de l’unité GEQA de m’avoir co-
encadrée pour ce travail de thèse.
Merci à Mr Pierre BALDET, chargé de recherche au sein de l’UMR 1332, Biologie du
Fruit et Pathologie de l’INRA de Bordeaux, et à Mr Charles ROMIEU, chargé de recherche au
sein de l’unité Amélioration Génétique et Adaptation des Plantes méditerranéennes et
Tropicales à l’INRA de Montpellier, d’avoir accepté d’être rapporteurs de cette thèse.
Merci à Mr Jean-Luc REGNARD, enseignant-chercheur de l’unité Amélioration
Génétique et Adaptation des Plantes méditerranéennes et Tropicales, de l’INRA de
Montpellier et à Mr Félix Tomi, professeur et directeur du laboratoire de Chimie et Biomasse
de l’Université de Corse d’avoir accepté de faire partie de mon jury de thèse.
Merci à Mr Yves GIBON, directeur de recherche au sein de l’unité Biologie du Fruit et
Pathologie de l’INRA de Bordeaux, de m’avoir accueillie sur la plateforme de métabolomique
et de m’avoir permis de réaliser des dosages d’activité enzymatique. Je le remercie pour sa
disponibilité et sa sympathie. Je tiens à remercier toute son équipe, Patricia, Duyên, Benoît,
Guillaume et Carole pour leur accueil chaleureux et pour les bons moments passés en leur
compagnie au labo.
Merci à Mr Laurent GOMEZ, ingénieur de recherche au sein de l’unité de recherche
Plantes et Systèmes de Culture Horticoles, à l’INRA d’Avignon, de m’avoir formée à

l’utilisation d’une nouvelle méthode de quantification des sucres. Merci également à
Dorianne et Emilie pour leur aide et leur sympathie lors de ma venue.
Merci à Mr Jean GIANETTINI pour la relecture de ce manuscrit.
Merci à Elodie Carcouët, technicienne au sein de l’unité GEQA de l’INRA de San
Giuliano, pour sa contribution aux analyses biochimiques.
Merci à Gilles Costantino, technicien au sein de l’unité GEQA de l’INRA de San Giuliano,
pour son aide lors de la mise au point des « manips » qPCR, pour sa disponibilité, sa
gentillesse et sa sympathie…. Et son fiadone !!!
Merci à Yann Froelicher, chercheur CIRAD, pour son aide, son écoute et son soutien au
quotidien. Je n’oublierai pas notre pause thé du matin. Et un grand merci à toute sa
« petite » famille.
Merci à l’équipe du domaine, Philippe « Chouinou », Mathieu, Jean-Marc, Stéphane,
Jean-Jacques, Abel, Paul-Eric, Emmanuel et Josée pour tous les bons moments passés
ensemble, les barbecues et les gâteaux. Et une petite mention spéciale pour Maxime et
notre thé rituel du midi.
Merci à Isa et Albert mes voisins de bureaux, pour nos grands « débats » et pour avoir
assuré l’animation, la diffusion de « putacci » et la bonne humeur dans notre « recoin ».
Merci à Thibault mon dernier « coloc » de bureau.
Merci à Marie et Hajer, doctorantes, pour les bons moments passés ensemble. Et bon
courage les filles !!! Et merci aux différents stagiaires, Victoire, Pantxika, Andria, Charlotte,
Nadia, Matthieu, Sabrina, Emmanuel et Natacha.
Merci à Jeanine et Jean-Pierre, pour les soirées jeux de société et les repas improvisés.
Merci à l’ensemble du personnel Patricia, Iatimad, Brigitte, Simone, Franck, Isabelle P.,
François V., Emmanuelle, Jérôme, Pauline, Jean-Luc, Christophe, Jean, Renaud, Philippe,
Paulette, Victor, Geneviève, Camille, René et Christian pour leur bonne humeur quotidienne.
Merci à Marie-Ange, José et Ugo, pour leur accueil chaleureux.
Un grand merci à ma « petite famille de Corse », Florine, Julien et Mourad. Je profite
de ces quelques lignes pour vous témoigner toute ma reconnaissance et toute mon amitié.
Merci à mes parents, mon frère et à toute ma famille.
Et un merci un peu spécial à Jérôme…

SOMMAIRE
Introduction bibliographique ........................................................................ 16
I. Les agrumes .................................................................................................. 1
II. Importance économique des agrumes ........................................................... 5
III. Le fruit .......................................................................................................... 7
III.1. La structure du fruit ................................................................................................. 7
III.2. Les stades de développement du fruit .................................................................... 8
III.3. Évolution des teneurs en pigments au cours du développement du fruit ............. 9
III.4. Évolution des teneurs en sucres-acides au cours du développement du fruit ..... 10
III.5. L’acidité chez les agrumes ..................................................................................... 11
III.5.1. Variabilité de l’acidité selon les espèces ........................................................... 12
III.5.2. Variabilité de l’acidité au sein d’une même espèce ......................................... 14
IV. Mécanismes de l’acidification de la pulpe des agrumes ............................... 14
IV.1. Modèle général ..................................................................................................... 15
IV.2. Etude d’un fruit acide et de son variant doux ....................................................... 18
IV.2.1. Rapport sucres/acides de ces trois variétés ..................................................... 18
IV.2.2. Le modèle d’accumulation de l’acide citrique chez les fruits acides................ 19
IV.2.3. Le modèle d’accumulation de l’acide citrique chez les fruits doux .................. 20
IV.3. Comment l’acide citrique est-il utilisé ? ................................................................ 22
IV.3.1. Le stockage........................................................................................................ 22
IV.3.2. La mobilisation de l’acide citrique .................................................................... 24
IV.3.3. Les métabolites issus de la dégradation cytoplasmique de l’acide citrique .... 25
IV.3.3.1. Le glutamate ................................................................................................ 25
IV.3.3.2. La proline ..................................................................................................... 26
IV.3.4. Le « shunt » du γ-aminobutirate ...................................................................... 27