Un criblage de mutants affectés dans le ratio huile/protéines des graines identifie un nouvel allèle transparent testa7

Les espèces de la famille des Brassicaceae accumulent principalement de l'huile et des protéines dans leurs graines, qui sont essentielles pour l’alimentation humaine et animale mais aussi en tant que ressources pour la chimie verte. À ce jour, les cultures de Brassicaceae telles que le colza ont été sélectionnées principalement pour leur teneur en huile. Cependant, il existe un intérêt croissant pour leur teneur en protéines. Une forte corrélation négative entre la teneur en huile et en protéines est observée, ce qui suggère que le remplissage des graines est fortement contraint et que la manipulation indépendante de ces deux composants n'est pas triviale. Par conséquent, identifier les facteurs génétiques qui déterminent l’accumulation relative des réserves des graines est nécessaire si l’on souhaite concevoir des cultures à haut rendement produisant des graines « à façon

Dans cette étude, une collection de mutants EMS homozygotes d'Arabidopsis thaliana a été criblée pour la teneur en huile et en protéines des graines par spectroscopie proche infrarouge (NIRS), dans le but d'identifier les mutants présentant une corrélation huile-protéine altérée. Le mutant le plus affecté dans cette corrélation s'est avéré être le gène TRANSPARENT TESTA7, qui intervient dans la voie de biosynthèse des flavonoïdes. L'analyse de différents mutants de cette voie a révélé que les mutants tt7 sont les seuls à présenter une réduction aussi importante de la teneur en huile des graines, mettant en évidence un phénotype jamais décrit auparavant pour les mutants tt7 et suggérant un rôle spécifique de TT7 dans l'interaction entre les voies de biosynthèse de l'huile et des flavonoïdes. Une analyse métabolomique non ciblée a permis d'identifier des métabolites fortement accumulées et spécifiques aux graines tt7 par rapport aux autres génotypes, et une analyse génétique a établi que l'accumulation de kaempférol-3-O-rhamnoside semble être responsable de la réduction de l'huile dans les graines des mutants tt7.

De nombreux mutants présentant des anomalies dans la teneur en huile et en protéines des graines ainsi que dans la corrélation entre ces deux composés ont été détectés dans une collection de mutants EMS homozygotes criblée grâce à la technologie NIRS. Ces mutants constituent une ressource précieuse pour étudier la régulation de l'accumulation relative des composés dans les graines.


Une recherche développée à l’Institut Jean-Pierre Bourgin - Sciences du Végétal en collaboration.