Rencontres du Végétal

Contexte

Chez les cultivars d’hortensia à inflorescences roses, les sépales peuvent devenir bleus en présence d’aluminium (Al). Toutefois, la couleur bleu obtenue est très variable selon les génotypes. Bien que la formation du complexe responsable de la couleur bleue soit aujourd’hui bien décrite, les mécanismes expliquant la variabilité de la capacité au bleuissement des cultivars roses restent mal compris. Ce manque de connaissances limite la sélection de nouvelles variétés présentant une bonne aptitude au bleuissement. Une meilleure compréhension permettrait également d’optimiser les apports d’aluminium en production réduisant les risques d’accumulation d’Al dans les sols et de pollution environnementale.

Objectifs

L’objectif de ce travail a été d’identifier des marqueurs biochimiques et moléculaires de la capacité au bleuissement chez l’hortensia, en étudiant un panel de cultivars soumis à des apports d’aluminium.

Démarche et méthodes

Neuf cultivars roses présentant différentes capacités au bleuissement ont été étudiés. Des mesures spectro-colorimétriques des paramètres de couleur (tonalité : angle hue, saturation : chroma, intensité) des sépales avant et après apport d’Al à l’automne ont été utilisées pour classer les cultivars selon une échelle de bleuissement. L’absorption, le transport et la translocation de l’Al dans chaque cultivar ont ensuite été évalués par la mesure de la teneur en Al dans les organes végétatifs et les inflorescences. L’accumulation de delphinidine (Del) et de co-pigments du complexe dans les inflorescences a également été quantifiée. Enfin, l’expression de gènes clés impliqués dans la synthèse de la Del, le transport de l’Al et la détoxification de l’Al a été analysée.

Résultats obtenus

Nos résultats montrent que les variations de tonalité (angle hue) après apport d’Al constituent un indicateur fiable de la capacité au bleuissement. D’un point de vue biochimique, une forte capacité au bleuissement est corrélée à la fois à un rapport Al/Del élevé et à un rapport Rcp (ratio entre les teneurs en co-pigments stabilisants (acide 5-caféoylquinique + acide 5-coumaroylquinique) et en co-pigment déstabilisant (acide 3-caféoylquinique)) élevé dans les sépales. Inversement, une faible capacité au bleuissement est observée lorsque l’un de ces rapports est inférieur aux valeurs seuils (Al/Del < 10 ; Rcp < 0,5). Au niveau moléculaire, notre analyse montre que l’expression des gènes HmCHS (biosynthèse des anthocyanes), HmALS3 (transport de l’Al) et HmMYB2 (régulateur de la voie des phénylpropanoïdes) est positivement corrélée à la capacité au bleuissement. De manière intéressante, l’expression de HmALS3 dans les organes végétatifs à l’automne est corrélée à la capacité au bleuissement plusieurs mois avant la floraison.

Perspectives

Basés sur l’identification de trois marqueurs, nos recherches permettent de proposer une stratégie accélérant le criblage de génotypes à bonne capacité de bleuissement, tout en réduisant la surface de culture dédiée à ce criblage. Ainsi, nos résultats ayant montré que le rapport Rcp dans les sépales restait identique avec ou sans apport d’Al, il peut être utilisé comme un premier marqueur précoce de sélection dès la première année de floraison, généralement conduite en l’absence de traitement Al. L’année suivante après apport d’Al à l’automne, la mesure bien avant la floraison de l’expression de ALS3 dans les organes végétatifs des descendances sélectionnées (ayant un Rcp<0,5) permettrait de compléter ce premier criblage et d’éliminer dès l’hiver une partie des génotypes à faible potentiel de bleuissement. Enfin, au moment de la floraison à l’été de la seconde année, la mesure du rapport [Al]/[Del] dans les sépales ainsi que l’évaluation de la tonalité bleue (angle hue) à pleine floraison permettraient de confirmer la bonne capacité au bleuissement des quelques génotypes présélectionnés.
Ce travail a été financé par l’ANR et réalisé par le Laboratoire Commun MATCH associant l’UMR1345 IRHS (Institut de recherche en Horticulture et Semences) et l’entreprise Hortensia France.

Références bibliographiques

Roman H. et al., (2025) Identification of biochemical and molecular markers of blueability level in Hydrangea macrophylla. Scientia Horticulturae 351. DOI:10.1016/j.scienta.2025.114400
Guérin V. et al., (2023) Impact of fertilization level during flowering phase on blueness of hydrangea sepals and plant visual quality. Acta Horticulturae 1375. ISHS 2023. DOI: 10.17660/ActaHortic.2023.1375.17
Roman H. et al., (2023) Effect of different Al supplies during vegetative phase on sepal blueing in hydrangea inflorescence. Acta Horticulturae 1375. ISHS 2023. DOI: 10.17660/ActaHortic.2023.1375.41