ARCHIVÉ - Cure génétique pour le canola

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Le 07 décembre 2007— Ottawa (Ontario)

Les scientifiques du CNRC spécialisés dans les plantes ont identifié un gène qui accroît à la fois le rendement et la robustesse du canola. Cette découverte pourrait bien aider les cultivateurs à augmenter leur production d'huile face à la demande grandissante de biodiésel, donc à réduire les émissions de gaz à effet de serre au Canada.

Le gène en question code une hydroxystéroïde déshydrogénase (HSD), une protéine naturellement présente chez Brassica napus (canola) et vraisemblablement chez d'autres plantes. « On le retrouve dans l'ADN d'Arabidopsis thaliana – un proche cousin du canola », affirme Adrian Cutler, chef du groupe de recherche sur la signalisation et le métabolisme des plantes à l'Institut de biotechnologie des plantes du CNRC, à Saskatoon.

Le plant de canola possédant un gène HSD surexprimé (à droite) compte plus de bourgeons floraux que le plant normal (à gauche). Le nombre accru de fleurs donne une plus grande quantité de graines, donc un rendement supérieur en huile.
Le plant de canola possédant un gène HSD surexprimé (à droite) compte plus de bourgeons floraux que le plant normal (à gauche). Le nombre accru de fleurs donne une plus grande quantité de graines, donc un rendement supérieur en huile.

Fengling Li, ancien étudiant postdoctoral au laboratoire de M. Cutler, a identifié la HSD lors d'un projet s'inscrivant dans l'Initiative en génomique et en santé du CNRC et dans un programme de recherche de Génome Canada/Génome Prairie. Sa séquence génétique laissait croire qu'il concourait au métabolisme des stéroïdes, lesquels peuvent influer de façon majeure sur la croissance des plantes. C'est pourquoi nous avons décidé de l'examiner de plus près », raconte M. Cutler.

MM. Cutler et Li ont donc « surexprimé » le gène, une stratégie expérimentale souvent utilisée pour accentuer les effets d'un gène naturel. Bref, ils ont créé des plants transgéniques d'Arabidopsis et de Brassica en insérant une copie modifiée du gène exprimé plus intensément pour produire davantage de protéine HSD que dans des plants normaux.

« Les plants obtenus, plus grands, présentaient aussi une tige plus épaisse, poursuit-il. Leurs ramifications étaient plus nombreuses, tout comme les inflorescences, de sorte que chacun donnait plus de fleurs et de graines. Le rendement en huile des plants de canola transgéniques était sensiblement plus élevé – soit d'environ 23 pour cent comparativement aux témoins. »

« L'huile avait cependant la même composition », précise le chercheur. « Celle des plants transgéniques conserve sa qualité. Elle est aussi bonne que celle des plants ordinaires. La seule différence est qu'il y en a plus. »

Avantages du biodiésel

En décembre 2006, le gouvernement canadien annonçait qu'à partir de 2012, le combustible diésel et le mazout de chauffage devraient contenir au moins deux pour cent de combustible diésel renouvelable (biodiésel).

Selon une étude de l'Université de la Colombie-Britannique, un litre de combustible diésel libère l'équivalent de 4 kg de dioxyde de carbone, tandis qu'un litre de biodiésel en libère seulement 0,5 à 1 kg. En remplaçant deux pour cent des 600 millions de litres de combustible diésel utilisés annuellement au Canada, on réduirait donc les émissions de gaz à effet de serre de 1,8 million de tonnes, ce qui équivaudrait à retirer 300 000 automobiles de la circulation.

D'autres expériences ont révélé qu'avec le gène HSD les plantes tolèrent mieux les stress habituels de l'environnement. « Elles acceptent beaucoup plus un sol très salin, par exemple, caractère fort utile dans les Prairies, où de vastes zones sont impropres à la culture en raison d'une salinité excessive », explique M. Cutler. Enfin, les plantes expérimentales tolèrent bien la chaleur : elles supportent mieux de brèves périodes durant lesquelles la température dépasse 40 degrés Celsius.

Selon M. Cutler, le gène HSD agit d'une façon quelconque par le truchement des brassinostéroïdes – puissantes hormones naturellement présentes chez les plantes et qui régulent maints aspects de leur croissance et de leur développement. « Ses effets rappellent ceux à court terme observés quand on pulvérise directement des brassinostéroïdes sur la plante. Néanmoins, rendre les cultures plus productives de cette manière s'avérerait formidablement dispendieux. »

Le chercheur pense qu'il faut approfondir les recherches afin de comprendre le fonctionnement du gène HSD. « Nous ne savons pas vraiment comment il engendre ces effets remarquables. Il faut donc multiplier les travaux pour découvrir comment il fonctionne. Nous aimerions aussi étudier d'autres gènes d'Arabidopsis comportant des séquences génétiques analogues, ils pourraient également avoir des effets bénéfiques. »

L'été prochain, les plants transgéniques seront testés dans des conditions réelles, lors d'essais en pleine terre. « Parler commercialisation pour l'instant serait prématuré », concède M. Cutler. « Si les essais au champ donnent des résultats semblables à ceux observés en serre après quelques années, alors on pourra céder la technologie sous licence à une entreprise de biotechnologie ou à un producteur de semences. »

M. Cutler et ses collègues voient essentiellement dans le gène HSD un outil pour accroître la production d'huile de canola. « On pourrait s'en servir pour obtenir plus d'huile à friture – son principal usage actuellement – mais l'huile pourrait aussi aller à la fabrication de biodiésel et d'autres huiles industrielles. Il s'agit d'une méthode générale qui augmente le rendement de la culture. Les agriculteurs, les broyeurs et l'industrie en sortiront gagnants », estime-t-il.

Selon M. Cutler, la population du Canada en retirera aussi certains avantages. « À cause de la demande croissante de biodiésel, on craint que les cultures destinées à la production d'énergie réduisent la superficie des terres consacrées aux cultures vivrières, ce qui entraînerait une escalade du prix des aliments. Toute technologie favorisant une meilleure productivité des terres contribuerait à freiner pareille hausse. »

Selon le Conseil canadien du canola, la culture du canola couvre maintenant près de 13 millions d'acres de terres arables au Canada. Une étude récente de BBI Biofuels Canada estime que si on remplaçait cinq pour cent du combustible diésel présentement employé par du biodiésel, le revenu des agriculteurs canadiens augmenterait de plus de 1,1 milliard de dollars par année.


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