Des scientifiques découvrent un moyen durable d'augmenter le rendement en huile de graines dans les cultures

Des scientifiques découvrent un moyen durable d'augmenter le rendement en huile de graines dans les cultures

Le professeur Wei Ma, de l'Université NTU de Singapour, a découvert un moyen durable de démontrer une nouvelle modification génétique capable d'augmenter de 15% le rendement en huile naturelle dans les semences en laboratoire.

Les scientifiques de l'Université technologique de Nanyang, Singapour (NTU Singapour) ont mis au point un moyen durable de démontrer une nouvelle modification génétique pouvant augmenter jusqu'à 15% le rendement en huile naturelle des graines en laboratoire.

La nouvelle méthode peut être appliquée à des cultures telles que le canola, le soja et le tournesol, qui font partie d'une industrie de plusieurs milliards de dollars qui continue de connaître une demande mondiale croissante.

L'équipe de recherche dirigée par le professeur adjoint Wei Ma de la Faculté des sciences biologiques de l'Université NTU a modifié génétiquement une protéine clé des plantes qui régule la quantité d'huile qu'elles produisent. Il en résulte des réserves d'huile plus importantes dans la graine, qui servent principalement de source d'énergie pour la germination.

La méthode en attente de brevet de l'équipe consiste à modifier la protéine clé connue sous le nom de "Wrinkled1" ou "WRI1", qui régule la production de pétrole des plantes. Après modification, les graines ont un aspect ridé, ce qui constitue la base de leur nom de code scientifique.

En laboratoire, ces semences modifiées ont affiché avec succès une augmentation de leur teneur en huile capable de produire jusqu'à 15% de plus d'huiles naturelles. Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue scientifique Signalisation et comportement de l'installation.

"L’huile de graines de plantes est une composante essentielle de notre alimentation quotidienne et le secteur agricole cherche des moyens de maximiser le rendement des plantes tout en réduisant les effets environnementaux de la culture, en particulier de l’utilisation des terres. Nos recherches permettent d’accroître la production d’huile de graines de manière durable et durable. rentable, et cela ouvre également de nouvelles portes dans la recherche agricole ", a déclaré Ma.

La capacité à augmenter durablement le rendement en pétrole devrait entraîner des gains économiques plus importants. Des recherches antérieures ont montré qu'une légère augmentation de 1,5% du rendement en huile (en poids sec) des graines de soja équivaut à une augmentation de 1,26 milliard USD sur le marché américain.

La découverte stimule la production de biocarburants

Le rendement accru en huile de graines bénéficierait également à la production de biocarburant, qui est une forme de carburant propre produit à partir de sources organiques, telles que les huiles végétales.

Les biocarburants sont utilisés dans diverses applications, notamment pour alimenter des machines dans des forêts protégées afin de réduire la contamination par les combustibles fossiles et pour alimenter les transports sur de longues distances par des automobiles, des navires et des avions.

"La demande mondiale d'huile végétale augmente très rapidement et on prévoit qu'elle doublera d'ici 2030. De plus, la recherche progresse également dans l'utilisation de biocarburants dans diverses applications, ce qui peut constituer une source de carburant plus propre et plus durable que le pétrole. L’augmentation de la production pétrolière de cultures clés telles que le soja, le tournesol et le canola est donc essentielle pour un avenir plus durable et plus vert ", note Ma, qui étudie actuellement une collaboration industrielle pour commercialiser et développer davantage la technologie.

L'équipe NTU étudie également d'autres moyens de maximiser les réserves de pétrole des plantes, par exemple en utilisant d'autres parties de la plante, telles que des tiges, pour la production de pétrole.

Moyen durable d'augmenter le rendement en huile

Les efforts de recherche antérieurs visant à améliorer le rendement en huile de graine impliquaient l'augmentation du nombre de protéines WRI1 – connues sous le nom de surexpression – mais cela n'a pas permis d'augmenter le rendement en huile de manière stable et constante.

Ma a utilisé la plante Arabidopsis – une petite plante à fleurs liée au chou et à la moutarde. Il contient toutes les caractéristiques de cultures telles que le tournesol, le canola et le soja, qui constitue une plante modèle idéale pour la recherche.

Avec l'équipe de recherche NTU, il a développé une méthode en attente de brevet qui stabilise la protéine clé WRI1 et améliore également sa capacité à interagir avec d'autres protéines. Cela améliore son efficacité dans la production d'huiles naturelles et le procédé peut être facilement utilisé avec d'autres cultures. Cela encourage également les industries à utiliser des méthodes plus durables pour produire des huiles naturelles au lieu d'augmenter simplement la quantité de terres utilisées pour l'agriculture.

Le Dr Bo Shen, cadre supérieur chez DuPont Pioneer, producteur international américain de semences hybrides pour l'agriculture, qui ne participe pas aux recherches de l'équipe NTU, a déclaré: "L'huile végétale est une ressource renouvelable importante pour la production de biodiesel et pour la consommation alimentaire. La production totale d'huile végétale dans le monde a atteint environ 185 millions de tonnes en 2017. Wrinkled1 (WRI1) est un régulateur omniprésent contrôlant la biosynthèse de l'huile de maïs, de soja, de canola et de palme. Avec la demande croissante en huile végétale, Asst Prof Les recherches de Wei Ma sur WRI1 peuvent avoir une importance mondiale. Une meilleure compréhension de la manière dont WRI1 régule la biosynthèse des huiles pourrait expliquer comment nous sélectionnons des plantes produisant plus de pétrole. "

Eric Moellering, scientifique chevronné de Synthetic Genomics, une société californienne spécialisée dans la biologie synthétique, a déclaré: "Les recherches de Asst Prof Ma sur le facteur de transcription WRI1 de la plante ont considérablement amélioré notre compréhension de la réglementation de la biosynthèse des huiles de graines Bien que le gène WRI1 soit connu depuis un certain temps, les recherches de Asst Prof Ma ont révélé des informations clés sur les caractéristiques structurelles de la protéine WRI1 qui sont essentielles à sa fonction, les interactions de WRI1 avec d'autres protéines régulatrices et le rôle de WRI1 dans des processus extérieurs. de la réglementation de l'huile de graine.

"Ces découvertes contribueront sans aucun doute à l'optimisation du rendement en huile de graine dans diverses cultures. En tant que telles, les recherches de Asst Prof Ma aident à relever certains des défis majeurs du 21ème siècle auxquels nous sommes confrontés pour nourrir une population mondiale croissante et développer les énergies de transport renouvelables. . "


Augmentation de la production d'huiles de graines


Plus d'information:
Que Kong et al. WRINKLED1 en tant que nouveau client 14-3-3: fonction des protéines 14-3-3 dans le métabolisme des lipides de plantes, Signalisation et comportement de l'installation (2018). DOI: 10.1080 / 15592324.2018.1482176

Fourni par
Université technologique de Nanyang




Citation:
                                                 Des scientifiques découvrent un moyen durable d'accroître le rendement en huile de graine dans les cultures (19 avril 2019)
                                                 récupéré le 19 avril 2019
                                                 sur https://phys.org/news/2019-04-scientists-sustainable-seed-oil-yield.html

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