Gène codant la pyruvate déshydrogénase kinase chez les plantes

Aperçu

Ces inventions se rapportent aux gènes qui contribuent à améliorer les caractères liés au rendement des végétaux. Plus précisément, il s’agit d’une méthode servant à identifier, à isoler et à modifier les gènes qui codent la pyruvate déshydrogénase kinase dans les mitochondries (mtPDHK). On utilise à des séquences génétiques pour modifier les caractères associés à la respiration des plantes, y compris la synthèse des acides gras, la concentration d’huile dans la graine, le poids et le calibre des graines, la période de floraison, la croissance végétative et le temps de génération des espèces cultivables.

Transfert de technologie

Cette technologie pourrait être exploitée sous licence. On pourrait aussi la perfectionner en vue d’applications précises ou s’en servir pour effectuer la démonstration du produit final dans le cadre d’une collaboration en recherche. Prière de mentionner les numéros d’identification 10696 et 11415 du CNRC en faisant référence à cette possibilité d’affaires.

Applications commerciales

Cette invention a des applications particulièrement importantes en agriculture.

Fonctionnement

On s’est abondamment penché sur les liens qui existent entre le taux de respiration et la productivité des cultures. Chez les plantes, la respiration produit de l’énergie et des composés intermédiaires qui interviennent dans les voies anaboliques pour développer les organes et les tissus. La respiration mitochondriale transforme les produits de la photosynthèse en pyruvate par la glycolyse. Le pyruvate est lui-même acheminé dans les mitochondries, qui le transforment en acétylcoenzyme A, laquelle joue un rôle dans le cycle des acides tricarboxyliques (cycle de Krebs). L’invention, la mtPDHK, est une kinase des protéines qui régule négativement le complexe de la pyruvate déshydrogénase dans les mitochondries, responsable de la synthèse de l’acétylcoenzyme A. Ce complexe est l’un des principaux points d’entrée du métabolisme vers le cycle des acides tricarboxyliques. En supprimant ou en réduisant l’activité de la mtPDHK, on obtiendrait un meilleur taux de respiration mitochondriale, tandis qu’une plus grande expression de la mtPDHK pourrait être corrélée à une baisse de la respiration. Nos travaux laissent croire que l’on pourrait maîtriser les effets anaboliques de la respiration mitochondriale en ciblant la mtPDHK de manière à détourner plus de carbone vers les voies du métabolisme qui se rapportent à la productivité et au temps de génération.

Avantages

  • Le complexe de la pyruvate déshydrogénase (PDC) joue un rôle important dans la régulation de la respiration.
  • Réduire l’expression de la PDHK pourrait augmenter la concentration d’huile et le poids des graines, améliorer l’indice de récolte et raccourcir le temps de génération.
  • L’invention pourrait s’appliquer au canola, au soja, au tournesol, au carthame, au blé, à l’orge, au riz, au coton, au sorgho, à la caméline, à B. carinata et à d’autres cultures.
  • Hausse du rendement et meilleure adaptation des cultures au changement climatique.

Brevets

Renseignements

Pour en apprendre davantage sur cette technologie, prière de communiquer avec : 

Paul Neima, conseiller de portefeuille
Téléphone : 902-566-7444
Courriel : Paul.Neima@nrc-cnrc.gc.ca

Licence rapide

Cette technologie du CNRC peut être utilisée pour la recherche et le développement en vertu du programme de licences rapides. Pour vous en procurer une, veuillez remplir le formulaire de commande de licence rapide.