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Le gène qui augmente les rendements de betteraves à sucre

Une équipe européenne de chercheurs a découvert un gène pouvant potentiellement accroître les rendements de betteraves à sucre. Présentés dans la revue Current Biology, les résultats de l'étude indiquent la manière dont le gène B impliqué dans la montaison, l'objet de longues recherches dans la culture de la betterave à sucre, pourrait aider les producteurs de semences à accroître l'efficacité des récoltes en atténuant les contaminations qui réduisent les rendements et pourrait également soutenir les efforts des sélectionneurs de semences visant à créer de nouveaux cultivars donnant des betteraves plus grandes.

Dirigée par des chercheurs de l'université de Kiel en Allemagne et le Centre des sciences végétales d'Umea en Suède, l'équipe a identifié que le gène, appelé BvBTC1, détermine si un plant de betterave fleurira et le moment de sa floraison. Le problème des floraisons précoces, c'est qu'elles arrêtent la croissance des racines de la betterave, ce qui entraîne une réduction des rendements globaux de betteraves à sucre. Cela pose problème aux agriculteurs.

Les Européens reconnaissent le rôle important que joue la betterave à sucre dans l'économie. La betterave sucrière diffère des céréales en ce sens que les graines qui se développent après la floraison ne sont pas récoltées. Seules les racines épaisses qui sont riches en sucre sont utilisées.

Il est courant que les betteraves maritimes, que les spécialistes décrivent comme l'ancêtre sauvage de la betterave à sucre, fleurissent pendant la première année de croissance. La production de betteraves est alors inexistante. Contrairement à la variété sauvage, la betterave à sucre développe une grosse betterave qui est récoltée avant sa floraison, au cours de la deuxième année.

Les agriculteurs européens cultivent habituellement la betterave à sucre du printemps à l'automne. Ils évitent de planter les graines avant l'hiver, parce qu'elles fleuriraient après l'hiver et ne donneraient que de petites racines. Le froid déclenche en effet la floraison de la plante.

«Il était évident que les betteraves sauvages à floraison précoce et les betteraves à sucre domestiques présentaient une différence génétique, avec des implications énormes sur le plan agricole», a déclaré Andreas Müller, chercheur principal à l'Institut de phytogénétique de Kiel. «Nous avons voulu savoir de quelle différence il s'agissait, comment elle a évolué et déterminer si nous pouvions utiliser le gène sous-jacent pour contrôler la floraison et augmenter ainsi le rendement en sucre».

Dans le cadre de leur étude, les chercheurs ont cultivé et évalué l'acide désoxyribonucléique (ADN) de milliers de plantes afin de repérer l'emplacement du gène impliqué dans la montaison. Ils ont ensuite comparé les gènes situés à cet endroit avec les séries génétiques d'autres plantes.

«Nous nous attendions à trouver un gène similaire à celui, souvent étudié, de la plante Arabidopsis thaliana, mais étonnamment, celui que nous avons trouvé était complètement différent», a déclaré Pierre Pin, l'auteur principal de l'étude, un étudiant en doctorat au Centre des sciences végétales d'Umea. «L'étape suivante consistait à vérifier la fonction du gène à l'aide d'une expérience dans le cadre de laquelle le génie génétique permettait de l'inactiver dans les betteraves à sucre. Les plantes n'ont pas fleuri», a-t-il ajouté. «Cette expérience sur la floraison a constitué la preuve définitive que nous avions identifié le gène impliqué dans la montaison de la betterave à sucre».

Commentant les résultats de l'étude, le professeur Ove Nilsson, également de l'institution suédoise, a déclaré: «La caractérisation du gène B impliqué dans la montaison, désormais appelé BvBTC1, et la découverte du rôle clé qu'il joue dans la régulation de la floraison, est une avancée majeure à la fois pour l'industrie sucrière et pour les recherche sur le contrôle de la floraison».

Le professeur Christian Jung de Kiel a qualifié les résultats de révolutionnaires, «parce que le mécanisme génétique qui contrôle la floraison de la betterave à sucre diffère de celui de toutes les autres plantes qui ont été étudiées jusqu'à présent».

Cordis

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