Des scientifiques mettent au point un nouvel outil pour les riziculteurs
Une équipe de chercheurs financée par l'UE a mis au point un outil génétique permettant aux riziculteurs de bloquer l'action des gènes conférant des caractéristiques indésirables aux cultures. La découverte promet d'accélérer radicalement le transfert des gènes entre variétés. Le riz (Oryza sativa) est l'une des cultures mondiales les plus importantes: il constitue la base du régime alimentaire d'environ la moitié de la population mondiale et est cultivé dans 89 pays sur six continents. À l'heure actuelle, lors de l'identification de plantes disposant de caractéristiques attrayantes, il faut de nombreuses années aux cultivateurs pour transférer le gène à d'autres variétés sans affecter les autres gènes dont a besoin la variété-cible pour prospérer dans son environnement local. Les scientifiques de l'institut Max Planck pour la biologie développementale (Allemagne) et l'institut international de recherche sur le riz (Philippines) ont mis au point un outil qui permettra à l'avenir d'effectuer le processus de transfert des gènes d'une variété à une autre en quelques semaines, et non plus en plusieurs années. Leurs résultats sont publiés dans la revue PLoS ONE. Cette technique implique l'utilisation de minuscules molécules d'ARN, appelées microARN, afin d'éliminer certains gènes. Bien que cela puisse paraître contradictoire, de nombreux traits indésirables du riz résultent de gènes inactivés. Par exemple, la «révolution verte» du riz est la conséquence de la perte d'un gène qui conférait aux plants de riz leur hauteur impressionnante (et qui cédaient ainsi en raison du poids trop important des grains de riz). Les microARN se trouvent naturellement chez les végétaux et les animaux; ils jouent un rôle important dans la régulation de l'activité des gènes. En s'ingérant dans le processus d'activité du gène, les microARN bloquent efficacement l'activité de certains gènes. Dans cette récente étude, les scientifiques ont utilisé des miARN artificiels (ou amiARN) afin de parvenir à cette voie de désactivation du gène et d'éliminer des gènes spécifiques. À l'aide de cette méthode, ils sont parvenus à éliminer un gène appelé Eui1 au sein de deux souches de riz. Lorsque l'Eui1 est inactif, les fleurs de la plante ont tendance à être fertilisées par le pollen d'autres plantes plutôt que de s'autofertiliser. La pollinisation croisée importe aux cultivateurs car elle leur permet de produire davantage de semences hybrides. La mutation de l'Eui1 a d'abord résulté en une variété de riz japonica, puis, après des années de culture, les chercheurs spécialisés dans la culture du riz ont réussi à l'introduire dans des variétés indica. Dans cette étude, les chercheurs ont utilisé le miARN artificiel afin de désactiver le gène Eui1 dans deux variétés différentes de riz, dont la variété IR64 indica, la souche la plus fréquemment cultivée en Asie du Sud-Est. En l'espace de quelques semaines, ils ont réussi à désactiver le gène Eui1 dans ces autres souches. «Tout en permettant le transfert rapide d'une fonction génique réduite à différentes variétés, voire espèces, les microARN artificiels ont également accéléré l'identification de gènes importants et la découverte de nouvelles fonctions géniques», a commenté Norman Warthmann de l'institut Max Planck pour la biologie développementale. Aujourd'hui, la fonction de la plupart des gènes de riz demeure un mystère. «Les microARN ont été détectés sur toutes les espèces végétales examinées jusqu'à présent», a ajouté Detlef Weigel, également de l'institut Max Planck. «Il devrait donc être possible d'adapter cette technique à d'autres cultures et ainsi d'ouvrir de nouvelles voies stimulant la valeur nutritionnelle et la performance agronomique des plantes.» L'UE apporte son soutien financier aux travaux par l'intermédiaire du projet SIROCCO («Silencing RNAs: organisers and coordinators of complexity in eukaryotic organisms»), lequel est financé dans le cadre du domaine thématique «Sciences de la vie, génomique et biotechnologie de la santé» au titre du sixième programme-cadre (6e PC).
Pays
Allemagne, Philippines