Effects of deficit irrigation of peach tree at different stages of fruit development on fruit composition: metabolic phenotyping and metabolomics profiling
Etude des effets de la réduction de l'irrigation du pêcher à différents stades de développement du fruit sur sa composition : phénotypage métabolique et profils métabolomiques
Résumé
Irrigation deficits have been applied to the different stages of the fruit development of Prunus persica L. Batch in order to study their effects on the composition. High-throughput metabolic phenotyping allowed determining the influence of these water shortages on the main compounds (major sugars and organic acids, total proteins and amino acids). Metabolomic profiling of a sample selection allowed studying a larger number of primary and secondary metabolites. Polar compounds (organic acids, sugars and amino compounds) have been identified and quantified using 1H-NMR and the semi-polar compounds (flavonoids and hydroxycinnamates) with LC-MS-QTOF. Multivariate and uni-variate statistical analyses highlighted the compounds that are sensitive to irrigation deficit depending on the stage of application. The water stress on stage II that corresponds to stone formation, did not affect the diameter and the flesh composition of the ripened fruit. Water stresses applied during the others stages, and combined stresses, caused a delay of ripening and lowered the organoleptic and nutritional quality of the fruit flesh.
Des restrictions hydriques ont été appliquées à différents stades de développement du fruit de pêcher (Prunus persica L. Batch) dans le but d'étudier leurs effets sur la composition de sa chair. Un phénotypage métabolique à haut débit a permis de mettre en évidence l'influence de ces stress sur les composés principaux (sucres et acides organiques majeurs, protéines et acides aminés totaux). Les profils métabolomiques d'une sélection d'échantillons ont été dressés pour étudier un plus grand nombre de métabolites primaires et secondaires. Les composés polaires (acides organiques, sucres and composés aminés) ont été identifiés et quantifiés grâce à des analyses par RMN du proton et les composés semi-polaires (flavonoïdes et hydroxycinnamates) par MS-QTOF-LC. Des analyses multi-variées et univariées des données ont permis de déterminer les composés sensibles au stress hydrique en fonction du stade de développement auquel il est appliqué. Si le stress hydrique au stade II, de lignification du noyau, n'influence pas la composition biochimique de sa chair à maturité, les stress appliqués aux autres stades, et combinés à plusieurs stades, provoquent des retards de maturation, et une baisse de la qualité organoleptique et nutritionnelle de la chair du fruit.