CARACTERISATION de QTL LIES à la QUALITE de la TOMATE par RECHERCHE de COLOCALISATIONS avec des GENES de FONCTION CONNUE

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Niveau: Supérieur
MINISTERE DE LA JEUNESSE, DE L'EDUCATION NATIONALE ET DE LA RECHERCHE ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES Sciences de la Vie et de la Terre MEMOIRE Présenté par Philippe Duffé Pour l'obtention du diplôme de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes CARACTERISATION de QTL LIES à la QUALITE de la TOMATE par RECHERCHE de COLOCALISATIONS avec des GENES de FONCTION CONNUE Soutenu le 18 septembre 2003, devant le jury suivant : Max Bergoin, Directeur d'études EPHE Président Bernard Mignotte, Directeur d'études EPHE Rapporteur Mathilde Causse, Directeur de Recherches INRA Examinateur Christophe Rothan, Chargé de Recherches INRA Examinateur Laboratoire de Génétique Moléculaire et Physiologique EPHE (Sciences de la Vie et de la Terre), Directeur : Bernard Mignotte, Université de Versailles/Saint- Quentin, CNRS UPRES-A 8087, Bât. Fermat, 45 av. des Etats-Unis, 78035 Versailles, Laboratoire d'accueil : Unité de Génétique et d'Amélioration des Fruits et Légumes, INRA, centre d'Avignon, Responsable scientifique : Mathilde Causse, B.P. 94, 84143 Montfavet Cedex, CARACTERISATION de QTL LIES à la QUALITE de la TOMATE par EPHE Banque de Monographies SVT 1

  • fois par la teneur en matière sèche et en sucres

  • qualité

  • fruit width

  • artificial chromosome

  • acide désoxyribonucléique complémentaire

  • variété hybride

  • qtl

  • glu teneur en glucose hp

  • suc teneur en saccharose sonito


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Publié le 01 septembre 2003
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MINISTERE DE LA JEUNESSE, DE L'EDUCATION NATIONALE
ET DE LA RECHERCHE


ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES

Sciences de la Vie et de la Terre



MEMOIRE



Présenté par Philippe Duffé
Pour l'obtention du diplôme de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes
CARACTERISATION de QTL LIES à la QUALITE de la
TOMATE par RECHERCHE de COLOCALISATIONS avec des
GENES de FONCTION CONNUE
Soutenu le 18 septembre 2003, devant le jury suivant :
Max Bergoin, Directeur d'études EPHE Président
Bernard Mignotte, Rapporteur
Mathilde Causse, de Recherches INRA Examinateur
Christophe Rothan, Chargé de Recherches INRA
Laboratoire de Génétique Moléculaire et Physiologique EPHE (Sciences de la
Vie et de la Terre), Directeur : Bernard Mignotte, Université de Versailles/Saint-
Quentin, CNRS UPRES-A 8087, Bât. Fermat, 45 av. des Etats-Unis, 78035
Versailles, mignotte@genetique.uvsq.fr
Laboratoire d'accueil : Unité de Génétique et d'Amélioration des Fruits et
Légumes, INRA, centre d'Avignon, Responsable scientifique : Mathilde Causse,
B.P. 94, 84143 Montfavet Cedex, causse@avignon.inra.fr


CARACTERISATION de QTL LIES à la QUALITE de la TOMATE par
EPHE Banque de Monographies SVT 1RECHERCHE de COLOCALISATIONS avec des GENES de
FONCTION CONNUE


Philippe Duffé


Résumé

La place importante prise par la tomate (Lycopersicon esculentum Mill) du point de vue
économique a suscité un intérêt marqué pour ce végétal de la part des sélectionneurs.
Cependant, on a trop longtemps privilégié l'adaptation aux conditions de culture et les
résistances aux maladies et donc la productivité au détriment de la qualité organoleptique.
Un programme de recherche a été entrepris à l'INRA en 1995 afin d'analyser les relations
entre les composantes majeures de la qualité organoleptique et étudier leurs déterminismes
génétiques par cartographie des QTL (Quantitative Trait Locus) et des gènes contrôlant leurs
variations.
Afin de préciser le rôle de ces QTL et tenter de les caractériser, nous avons cartographié
des gènes de fonction connue susceptibles d'être impliqués dans le développement ou la
composition du fruit et de rechercher parmi eux ceux colocalisés avec les QTL.
Cette étude a permis de mettre en évidence un nombre important (185) de QTL pour de
nombreux caractères physiques et chimiques liés à la qualité de la tomate. Nous avons
également cartographié 195 locus d'EST (Expressed Sequence Tag) ou de gènes supposés
impliqués dans différents métabolismes inhérents à la qualité et / ou au poids du fruit.
Ces éléments nous ont permis d'identifier des gènes candidats positionnels aux fonctions
liées aux caractères pour au moins 30 QTL. Certains de ces QTL expliquent un gain important :
environ 45 % pour les sucres, 70 % pour les acides et 450% pour la teneur en carotène.
Il ne s'agit cependant que d'hypothèses de caractérisation. Pour proposer de véritables
gènes candidats qui soient fonctionnels et véritablement positionnels, nous devons envisager
de mettre en œuvre une cartographie fine des secteurs du génome portant les QTL jugés les
plus intéressants.
Nous pourrons ainsi proposer à moyen terme la caractérisation de QTL fortement
impliqués dans la qualité organoleptique de la tomate grâce à la mise en œuvre de la stratégie
gène candidat.

MOTS CLEFS : Tomate, Lycopersicon, qualité et développement du fruit, QTL,
gène candidat.


TABLE des MATIERES


Liste des abréviations p 5

INTRODUCTION
GÉNÉRALE p 7

CHAPITRE 1 SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE p 9

1.1 La tomate p
9

EPHE Banque de Monographies SVT 21.1.1 Généralités p 9

1.1.2 Description p 11

1.2 La qualité organoleptique p 13

1.2.1 Généralités p 13

1.2.2 Définitions p
13

1.2.3 Différents aspects de la qualité p 14

1.2.4 Facteurs de détermination de la qualité des
produits végétaux p 15

1.2.5 Historique de l'amélioration pour la qualité des
fruits de tomate pour la consommation en
frais
p
15

1.2.6 Difficultés d'évaluation de la qualité p 18

1.2.7 Outils de mesure et d'évaluation de la qualité
organoleptique p 19


1.2.8 Composantes de la qualité p 21

1.2.9 Facteurs (autres que génétiques) intervenant
dans la variation de la qualité organoleptique de la
tomate p 25


1.3 Les bases moléculaires de la qualité de la tomate p 28

1.3.1 Caractéristiques du génome p 28

1.3.2 Amélioration génétique p 28

1.3.3 Utilisation des marqueurs moléculaires et des
cartes génétiques pour l'étude de la qualité de la
tomate p 30

1.3.4 La démarche gène candidat p 33

1.3.5 Influence des facteurs génétiques dans la
variation de la qualité de la tomate p 36

1.3.6 QTL et Gènes impliqués dans la variation de la
qualité du fruit p 39


EPHE Banque de Monographies SVT 3Liste des abréviations

AB QTL Advanced Backcross QTL analysis
ADN Acide Désoxyribonucléique
ADNc complémentaire
AFLP Amplified Fragment Length Polymorphism
AFNOR Association Française de Normalisation
ARN Acide Ribonucléique
ARNm Acide Ribonucléique messager
asa ascorbic acid, teneur en vitamine C
BAC Bacterial Artificial Chromosome, chromosome artificiel de bactérie
brx ° Brix, teneur en sucres solubles
car teneur en carotène
ca en citrate
chr chromosome
cM centiMorgan
CTIFL Centre Technique Interprofessionnel des Fruits et Légumes
Del Mutation "Delta"
dmw dry matter weight, teneur en matière sèche totale
DNA Acide Désoxyribonucléique
EST Expressed Sequence Tag
et al. et alter (et les autres)
fir firmness, fermeté
frle fruit length, longueur du fruit
fru teneur en fructose
frwi fruit width, largeur du fruit
fw fruit weight, poids du fruit
GC gène connu
glu teneur en glucose
hp Mutation « high pigment »
HPLC Chromatographie de Haute Performance en phase Liquide
IL Lignée d'Introgression
INRA Institut National de la Recherche Agronomique
IR Indice de Réfraction
ISSR Inter Simple Sequence Repeat
Kb Kilobase
LA Lycopersicon Accession
lyc teneur en lycopène
LOD ou Lod Logarithm of the Odds Ratio, logarithme du rapport de vraisemblance
ma teneur en malate
Mbp Méga paires de bases
MS Matière Sèche
NILs Near Isogenic Lines ou Lignées quasi-isogéniques
nor Mutation "non ripening"
og "old gold"
cog Mutation "old gold crimson"
ORF Opening Reading Frame
PCR Polymerase Chain Reaction
PEPC Phospho-enolpyruvate carboxylase
pH potentiel Hydrogène
PVE Phénotypic Variance Explained
QTL Quantitative Trait Locus
RAPD Random Amplified Polymorphism DNA
EPHE Banque de Monographies SVT 4red reducing sugars, teneur en sucres réducteurs
RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism, polymorphisme de longueur de
fragments de restriction
RIL Recombinant Inbred Line (Lignée recombinante)
rin Mutation "ripening inhibitor"
suc teneur en saccharose
SONITO Société Nationale Interprofessionnelle de la Tomate
SS Solides Solubles
ta titratable acidity, acidité titrable
TIGR The Institute for Genomic Research
ty total yield, rendement total
YAC Yeast Artificial Chromosome, chromosome artificiel de levure



INTRODUCTION GÉNÉRALE

La place importance prise par la tomate (Lycopersicon esculentum Mill) du point de vue
économique et ses caractéristiques biologiques ont induit un intérêt marqué pour ce végétal de
la part de nombreux chercheurs s'intéressant à diverses disciplines (génétique, agronomie,
physiologie, …).
La tomate a fait l'objet d'une sélection d'abord traditionnelle puis de plus en plus
sophistiquée qui a permis la création d'une gamme impressionnante de types variétaux pour
chacun desquels le choix de variétés se renouvelle très rapidement. Ainsi, actuellement la
durée de vie commerciale d'une variété hybride F1 excède rarement huit ans.
La mise au point de méthodes culturales adaptées à chaque région et à chaque type
variétal a également contribué à asseoir l'importance de cette espèce.
Cependant les sélectionneurs ont longtemps privilégié la productivité, l'adaptation aux
conditions de culture et les résistances aux maladies au détriment de tout autre caractère
d'intérêt. Actuellement, la qualité organoleptique des variétés sur le marché ne satisfait plus les
consommateurs, surtout depuis le développement, il y a une douzaine d'années, de variétés à
fruits de longue conservation. L'acquisition d'une bonne valeur organoleptique, associée à une
bonne conservation est devenue depuis lors, un enjeu majeur pour les sélectionneurs. Pour y
répondre, il est essentiel de mieux connaître les bases physiologiques et moléculaires de ses
composantes.
Un programme de recherche a été entrepris à l'I.N.R.A. en 1995 afin d'analyser les
relations entre les composantes majeures de la qualité organoleptique et d'étudier leur
déterminisme génétique, par cartographie des QTL (Quantitative Trait Locus : région du
génome où un ou des locus sont impliqués dans la variation génétique de caractères
quantitatifs) et des gènes contrôlant leur variation.
Une population de lignées recombinantes (RIL) a été constituée à partir du croisement
intraspécifique entre une lignée à petits fruits (L. esculentum cerasiforme) mais ayant des
caractéristiques chimiques et sensorielles remarquables et une lignée à fruits moyens mais à
valeur gustative limitée. Une carte génétique de ce croisement a été construite couvrant 85 %
du génome de la tomate (Saliba-Colombani 2000). Cette population a été caractérisée pour 38
critères de qualité (composantes physiques, chimiques, aromatiques et sensorielles). De un à
cinq QTL ont été localisés pour la plupart des caractères, certains expliquant une part
2importante de la variation phénotypique (r > 30%). Des regroupements de QTL pour plusieurs
caractères ont été observés. L'intensité aromatique apparaît, par exemple, déterminée à la fois
par la teneur en matière sèche et en sucres et, par l'acidité des fruits. La teneur en matière
sèche et la taille du fruit sont, par contre, antagonistes. L'ensemble de ces caractères est
principalement contrôlé par neuf régions du génome. De nombreux QTL se regroupent dans la
région distale du chromosome 2 avec des effets importants et parfois antagonistes (Saliba-
EPHE Banque de Monographies SVT 5Colombani 2000). Ce regroupement a également été observé dans d'autres populations (Fulton
et al. 2002a).
Afin de préciser la fonction de ces QTL et tenter de caractériser les gènes responsables
des composantes de la qualité, nous avons entrepris de cartographier des gènes de fonction
connue, susceptibles d'être impliqués dans le développement ou la composition du fruit et de
rechercher parmi eux ceux colocalisés dans les régions riches en QTL. Ces gènes ont
différentes origines : le laboratoire de physiologie végétale de l'I.N.R.A. de Bordeaux qui nous a
fourni de nombreux ADNc spécifiquement exprimés au cours du développement précoce du fruit
ou intervenant dans le métabolisme carboné et le T.I.G.R. (The Institute for Genomic Research)
qui a séquencé plus de 100.000 E.S.T. (Expressed Sequence Tag) de tomate, parmi lesquels
nous avons pu compléter la liste des gènes impliqués dans le métabolisme des sucres et des
acides.

Notre démarche consiste à rechercher d'éventuelles colocalisations entre des gènes dits
"de structure" et les QTL détectés afin de pouvoir proposer ainsi des gènes candidats pouvant
expliquer la part de variation dont ces QTL sont responsables.



CHAPITRE 1 SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

1.1 La tomate

1.1.1 Généralités

La tomate, plante pérenne cultivée presque partout dans le monde comme une plante
annuelle, produit un fruit généralement utilisé comme un légume. Elle est très utilisée dans
l'alimentation moderne non seulement en tant que légume fruit mais aussi parce qu'elle rentre
dans la composition de soupes, sauces et boissons (Rick 1978).

1.1.1.1 Production

La production mondiale ne cesse d'augmenter : 10 millions de tonnes en 1950, 54
millions en 1983 (annuaires de la F.A.O., cités par Jebari-Benani, 1986) et 105 millions en 2001
dont environ la moitié pour le marché de frais et l'autre moitié pour l'industrie de transformation
(F.A.O. 2002). La principale zone de production est l'Asie avec la Chine (24 millions) et l'Inde (9
millions) mais leur consommation intérieure est tellement importante qu'ils ne participent pas
aux échanges commerciaux internationaux. Viennent ensuite les Etats-Unis (environ 11 millions
de tonnes) dont la production est principalement destinée à l'industrie agro-alimentaire. La
troisième zone importante de production est l'Europe avec environ 15 millions de tonnes
(produites d'abord en Espagne puis en Italie, la France arrivant en quatrième position). Les
surfaces cultivées actuellement en France pour le marché de frais sont de l'ordre de 3000 ha :
1400 ha de serre chauffée, 800 ha d'abris froids et 850 ha de culture non protégée (plein air)
(Agreste 2002). Pour ce qui est de la tomate d'industrie, les surfaces avoisinent les 5000 ha.
Les rendements sont très variables, pour la France : ils peuvent aller d'environ 50 tonnes /ha
pour la tomate d'industrie, à 450 tonnes /ha en serres chauffées hors sol en culture longue (Gry
2000).

1.1.1.2 Consommation

La tomate est le premier légume (hors pomme de terre) consommé dans le monde. Les
Français n'échappent pas à cet engouement: 35 kg par personne et par an (environ le tiers en
produit frais et le restant en produits transformés, Gry 2000). D'un point de vue purement
EPHE Banque de Monographies SVT 6diététique l'énorme succès de la tomate comme aliment dans la plupart des pays est difficile à
expliquer. En effet aucun de ses composés nutritifs n'est contenu en concentration élevée. Une
étude (Stevens, 1977, cité par Rick, 1978) montre que la tomate n'est que treizième et seizième
respectivement pour ses teneurs en vitamine C et A, loin derrière le brocolis, l'épinard ou le
choux de Bruxelles par exemple. Par contre sa facilité de préparation (en salade ou grâce aux
produits cuisinés) en fait un aliment pratique et, depuis quelques années, économiquement
abordable quelle que soit la saison.

1.1.1.3 Classification

La très grande majorité des formes cultivées appartiennent à l'espèce Lycopersicon
esculentum Mill. (Mill. pour Miller, botaniste qui a classé l'espèce tomate dans le nouveau genre
Lycopersicon en 1754) qui appartient à la famille des Solanacées. Cette famille comprend
2.300 espèces tropicales et subtropicales originaires de l'Amérique centrale et de l'Amérique du
Sud (d'Arcy, 1991 cité par Doganlar, 2002a). Le genre Lycopersicon est représenté par neuf
espèces : huit sauvages et une pouvant être considérée comme à la fois cultivée et sauvage : L.
esculentum. Le genre Lycopersicon est très proche du genre Solanum (Warnock 1988).

1.1.1.4 Historique

On connaît encore mal l'origine géographique de la tomate et les premières
circonstances de sa domestication. Cependant, trois faits sont certains :
- Les tomates cultivées sont originaires du Nouveau Monde : toutes les espèces
sauvages apparentées proviennent de la région des Andes qui recouvrent
partiellement les territoires actuels des pays suivants : Colombie, Equateur, Pérou,
Bolivie, Chili.
- La tomate était déjà domestiquée avant d'être importée en Europe ; nous avons pour
preuve des gravures d'herbiers anciens représentant des plants de tomate avec de
gros fruits alors que toutes les espèces sauvages produisent des petits fruits dont le
poids moyen est de l'ordre de 3 grammes.
- Son ancêtre le plus vraisemblable, la tomate cerise sauvage (L. esculentum, variété
cerasiforme) pousse à l'état endémique dans toute l'Amérique tropicale et
subtropicale. Miller et Tanksley ont démontré en 1990 grâce à une étude
systématique basée sur l'ADN génomique et faisant intervenir 40 sondes RFLP
(Restriction Fragment Length Polymorphism) monocopies que des cultivars de tomate
et des accessions de L. esculentum variété cerasiforme étaient regroupés. Cette
étude confirmant deux dichotomies principales correspondant pour l'une au type de
pollinisation (auto-compatible ou auto-incompatible) et pour l'autre à la couleur du
fruit.
L'époque, les lieux et autres aspects de sa domestication sont moins certains. Cependant
grâce aux données fournies par de nombreuses disciplines, il est quasiment certain que sa
région de domestication soit le Mexique et non la région andine. Ainsi Inca Garcilaso de la Vega
èmedans ses "Commentaires royaux sur le Pérou des Incas" (rédigé à la fin du XVI siècle) ne fait
pas référence à la tomate alors qu'il décrit abondamment la pomme de terre et le piment ainsi
que d'autres légumes d'origine subtropicale (Garcilaso de la Vega, édité en 1982). De plus on
n'a trouvé aucun fragment ou aucune représentation graphique de plante de tomate dans les
vestiges archéologiques de la région sous influence inca alors qu'on a trouvé des fragments de
plantes indigènes cultivées alors. De même la plante n'a pas de nom indigène aussi bien en
quechua qu'en aymara, les deux langues utilisées par la culture inca. Par contre elle est connue
dans le langage nahua du Mexique en tant que "tomatl" qui est sans aucun doute à l'origine de
son nom actuel. Enfin la première mention de la tomate en Europe est attribuée à Pier Andrea
Mattioli, herboriste italien, dans une publication de 1554. La prise de Mexico datant de 1519 et
la fondation de Lima de 1532, il semble plus probable que les premiers cultivars ramenés du
Nouveau Monde proviennent du Mexique car le temps nécessaire pour introduire et vulgariser
EPHE Banque de Monographies SVT 7un tant soit peu les pratiques culturales et l'utilisation culinaire propres à l'espèce plaident en
faveur de son origine mexicaine.
Après son introduction en Europe, pendant de longues décennies la tomate est mal
acceptée car on sait déjà qu'elle est apparentée aux espèces de la famille des Solanacées
comme la belladone et la mandragore, connues pour leur forte teneur en alcaloïdes. Cependant
ce mauvais a priori s'estompera peu à peu, quand on se rendra compte que l'alcaloïde propre à
la tomate, la tomatine, se dégrade en des composés inertes au cours de la maturation du fruit.

1.1.2 Description

Le port de la plante et la forme des fruits peuvent être très différents d'un cultivar à l'autre,
de plus ils peuvent être très fortement influencés par les conditions de milieu et la conduite
culturale.

1.1.2.1 L'appareil végétatif

Le système racinaire est puissant, pouvant atteindre une profondeur de trois mètres dans
les sols alluviaux profonds (Rick 1978).
Le plant est constitué par un axe principal issu de la graine ; cet axe présente une
croissance monopodiale. Il est formé par une succession d'entre-nœuds séparés par des
nœuds (Jebari-Bennani 1986). Le port est buissonnant (plus ou moins suivant qu'il s'agit d'un
génotype à croissance déterminée ou indéterminée) mais peut être rendu linéaire par
l'ébourgeonnage et le tuteurage.
Les feuilles sont composées, alternes, odorantes et salissantes.

1.1.2.2 L'appareil reproducteur

Les fleurs sont généralement pentamères à pétales soudés et hermaphrodites, leur
structure rend difficile l'allogamie. Elles sont regroupées en inflorescences ou bouquets d'une
dizaine d'unités (ce chiffre est très variable, les inflorescences de certains génotypes pouvant
présenter jusqu'à 100 fleurs). Suivant le type de croissance, elles alternent très régulièrement
avec le nombre de feuilles : chaque bouquet étant séparé par trois feuilles et la plante
présentant un nombre infini d'inflorescences dans le cas de la croissance indéterminée (Jebari-
Bennani 1986) ou plus irrégulièrement dans le cas de la croissance déterminée. Dans ce cas, le
nombre de feuilles entre bouquets diminue jusqu'à ce que la tige se termine par une
inflorescence (Rick 1978).
Les fruits sont des baies charnues à plusieurs loges. Chaque loge est remplie d'un gel
dans lequel sont positionnées les graines qui sont attachées à un placenta positionné au centre
du fruit. Quatre phases caractérisent le développement du fruit :
- le développement de l'ovaire activé par la fécondation ;
- les divisions cellulaires qui s'étendent sur une période de 5 à 10 jours, l'activité
mitotique étant principalement active dans le péricarpe. A la fin de cette phase, commencent les
divisions cellulaires dans les embryons ;
- l'expansion cellulaire, active jusqu'à ce que le fruit atteigne sa taille finale. A ce stade, la
force de puits du fruit est exercée par les cellules en expansion. Pour la plupart des espèces,
l'expansion cellulaire est un paramètre primordial de la taille finale du fruit ; chez la tomate, le
volume des cellules dans le placenta, les loges et le mésocarpe peut augmenter d'un facteur 10
entre le début et la fin de l'expansion cellulaire ;
- le mûrissement qui est activé par l'induction de l'hormone éthylène; durant cette
phase, le fruit subit des changements biochimiques et physiologiques qui incluent le
ramollissement, le changement de couleur et le radoucissement associé avec une diminution de
l'acidité et une augmentation de la teneur en composés aromatiques (Gillaspy et al. 1993).
Après la fécondation, 36 à 60 jours sont nécessaires, suivant les génotypes, pour que le
fruit atteigne la maturité. La taille finale du fruit est proportionnelle au nombre de cellules dans
EPHE Banque de Monographies SVT 8l'ovaire avant fécondation, au nombre d'ovules fécondés, au nombre défini de divisions
cellulaires qui ont lieu dans le jeune ovaire après fécondation et à l'importance de l'expansion
cellulaire. Une corrélation positive a été notée entre la taille de l'ovaire à l'anthèse et la taille du
fruit à maturité (Houghtaling, 1935, cité par Grandillo, 1999).
Les fruits de tomate peuvent présenter des formes très diverses (plus ou moins aplatis,
ronds, cordiformes, piriformes, …) mais les cultivars modernes européens ou nord-américains
sont soit de forme approchant l'arrondi (marché de frais) soit plus ou moins allongés (marché
d'industrie).
1.2 La qualité organoleptique

1.2.1 Généralités

L'amélioration de la qualité des produits végétaux est depuis longtemps un des objectifs
des sélectionneurs. Cependant la qualité organoleptique qui n'était que peu ou pas prise en
compte devient une préoccupation essentielle et ce pour différentes raisons :
- La conséquence d'une concurrence toujours plus grande entre zones de production,
groupements de producteurs, … qui exacerbe la nécessité pour les producteurs de
présenter des produits apparemment irréprochables (Hervé 1997).
- La sensibilité accrue des consommateurs vis à vis de ce paramètre.
- Une certaine banalisation du produit désormais disponible toute l’année qui rend les
consommateurs de plus en plus exigeants dans la mesure où la plupart des autres
problèmes liés à la qualité sont résolus.

1.2.2 Définitions

Au niveau global, la notion de qualité bien que complexe, peut être cernée de la manière
suivante : "ensemble des propriétés et caractéristiques d'un produit qui lui confère l'aptitude à
satisfaire des besoins exprimés ou implicites" (AFNOR 1984).
Si cette définition est appliquée aux produits végétaux, on peut dégager deux
conceptions globales de la qualité en fonction des destinataires directs des produits :
- Si le consommateur est le client direct de la production (comme c'est le cas pour les
fruits et légumes consommés en frais), l'exigence de qualité est souvent :
- mal exprimée ;
- subjective (on fait souvent référence au "goût d'autrefois" sans savoir bien le
définir) ; cette assertion associant les variétés anciennes avec une meilleure
qualité organoleptique a été contredite par une étude menée en 1999 et 2000
(Causse et al. 2001a) ;
- variable dans le temps ;
- dans l'espace (selon les marchés) : ainsi pour la tomate, les
consommateurs originaires des pays méditerranéens préfèrent, pour des raisons
traditionnelles, les variétés à collet vert autour du pédoncule alors que les plus septentrionaux sont habitués aux types sans collet vert.
On obtient ainsi une conception floue de la qualité à partir de laquelle il peut être parfois
difficile de définir des objectifs d'amélioration. Qualité est alors plutôt synonyme de diversité.
- Si l'industrie de transformation est le premier client du produit, la notion de qualité est :
- plus précise,
- structurée,
- quantifiable,
- parfois trop ciblée : la première qualité du produit devenant parfois son adaptation
à la transformation.
On a ainsi une conception plus "cartésienne" de la qualité pouvant se traduire par un
"cahier des charges".
EPHE Banque de Monographies SVT 9
1.2.3 Différents aspects de la qualité

La qualité présente deux aspects principaux :

1.2.3.1 La qualité alimentaire qui peut être subdivisée en trois paramètres :
- La qualité nutritionnelle définie comme l'aptitude à bien nourrir ; elle est liée à la
composition chimique du produit.
- La qualité organoleptique qui est la plus subjective car elle varie en fonction du
moment et des individus.
- Un consommateur utilisant tous ses sens pour évaluer la qualité (vue, odorat,
goût principalement mais aussi toucher et ouïe), on peut définir les qualités
organoleptiques d'un élément comme l'ensemble des sensations perçues par les
cinq sens.
- Tout produit alimentaire contient des composés volatils et d'autres non volatils.
Le goût ou saveur est le résultat des quatre impressions principales : salé, sucré,
acide et amer résultant de l'interaction entre les composés non volatils et les
récepteurs de la langue.
- Parmi les caractéristiques organoleptiques d'un aliment, l'odeur et l'arôme jouent
un rôle prédominant. Ils correspondent à l'interaction des composés odorants
volatils avec les récepteurs olfactifs. Quand on sent un produit, les molécules
suivent la voie nasale directe et l'on parle alors d'odeur. Si l'aliment est en bouche,
les substances volatiles atteignent les récepteurs olfactifs par la voie rétronasale
et on parle d'arôme. Bien que les sens mis en œuvre (odorat et goût) soient
différents, la proximité des organes intervenant pour l'utilisation de ces sens et leur
connexion à travers le pharynx rendent la séparation des perceptions du goût et de
l'arôme difficile. On utilise alors le terme de "flaveur" pour désigner l'ensemble des
deux.
- La texture correspond aux forces et aux sensations, autres que la flaveur, senties
dans la bouche quand on mastique un aliment.
Globalement, on peut définir la qualité organoleptique comme
l'ensemble des critères reliés à l'apparence, la flaveur et la texture du
produit.

- La qualité sanitaire qui implique l’absence d’éléments étrangers toxiques
(parasites, résidus de produits phytosanitaires).

1.2.3.2 La qualité d'usage et de service qui peut être subdivisée
également en trois paramètres :
- L'aptitude à la transformation.
- L'aptitude à la conservation.
- La commodité d'emploi.

Pour les produits alimentaires d'origine agricole ayant subi une transformation
industrielle, la qualité peut être souvent définie par la "règle des 4S": Sécurité,
Satisfaction, Santé, Service (Hervé 1997).

1.2.4 Facteurs de détermination de la qualité des produits végétaux

La qualité finale d'un produit dépend de nombreux paramètres :
- le génotype du cultivar,
- les facteurs environnementaux (sol, climat),
- les techniques culturales (alimentation en eau et en éléments nutritifs, protection
phytosanitaire),
EPHE Banque de Monographies SVT 10