Patrick Chaimbault, Anne Poutaraud, Didier Merdinoglu, Sébastien Bellow, Vincent Carré, Loïc Becker, Spencer C. Brown, Gwendal Latouche, Zoran G. Cerovic, Laboratoire de Chimie et Physique - Approche Multi-échelle des Milieux Complexes (LCP-A2MC), Université de Lorraine (UL), Ecologie Systématique et Evolution (ESE), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), AgroParisTech, Université Paris-Saclay, Laboratoire Agronomie et Environnement (LAE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL), Santé de la vigne et qualité du vin (SVQV), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Conseil Interprofessionnel du Vin de Bordeaux (CIVB, Bordeaux, France), ANR (ANR-10-ISBN-04-01, ANR-11-IDEX-0003-02), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Louis Pasteur - Strasbourg I, Institut des sciences du végétal (ISV), Institut de Chimie Organique et Analytique (ICOA), Université d'Orléans (UO)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie et Physique - Approche Multi-échelle des Milieux Complexes ( LCP-A2MC ), Université de Lorraine ( UL ), Ecologie Systématique Evolution, Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Agronomie et Environnement - Antenne Colmar ( LAE-Colmar ), Laboratoire Agronomie et Environnement ( LAE ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Lorraine ( UL ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Lorraine ( UL ), Santé de la vigne et qualité du vin ( SVQV ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université Louis Pasteur - Strasbourg I, Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ), Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives, Université Paris Sud (Paris 11), Laboratoire Agronomie et Environnement - Antenne Colmar (LAE-Colmar ), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
International audience; Plant response to their environment stresses is a complex mechanism involving secondary metabolites. Stilbene phytoalexins, namely resveratrol, pterostilbene, piceids and viniferins play a key role in grapevine (Vitis vinifera) leaf defense. Despite their well-established qualities, conventional analyses such as HPLC-DAD or LC-MS lose valuable information on metabolite localization during the extraction process. To overcome this issue, a correlative analysis combining mass spectroscopy imaging (MSI) and fluorescence imaging was developed to localize in situ stilbenes on the same stressed grapevine leaves. High-resolution images of the stilbene fluorescence provided by macroscopy were supplemented by specific distributions and structural information concerning resveratrol, pterostilbene, and piceids obtained by MSI. The two imaging techniques led to consistent and complementary data on the stilbene spatial distribution for the two stresses addressed: UV-C irradiation and infection by Plasmopara viticola. Results emphasize that grapevine leaves react differently depending on the stress. A rather uniform synthesis of stilbenes is induced after UV-C irradiation, whereas a more localized synthesis of stilbenes in stomata guard cells and cell walls is induced by P. viticola infection. Finally, this combined imaging approach could be extended to map phytoalexins of various plant tissues with resolution approaching the cellular level.