Économies pour les producteurs de blé?
Certaines années, lorsque les pluies prolongées et l’humidité excessive font germer les grains avant leur pleine maturité, les pertes enregistrées par l’industrie mondiale du blé peuvent atteindre un milliard de dollars. Dans de telles conditions, le rendement est diminué et les grains sont de moins bonne qualité. Ce phénomène, appelé germination prématurée, a des répercussions économiques si importantes pour les agriculteurs à l’échelle mondiale que les scientifiques s’efforcent depuis au moins une vingtaine d’années d’y trouver une solution. Ils ont principalement axé leurs travaux sur les facteurs génétiques et les interactions entre les génotypes et l’environnement pour tenter d’obtenir des variétés de blé résistant à la germination prématurée, sans toutefois connaître beaucoup de succès.
Selon les résultats de travaux réalisés par des chercheurs de l’Université McGill, la solution pourrait reposer sur une association de facteurs génétiques et épigénétiques plutôt qu’essentiellement génétiques. L’équipe dirigée par le professeur Jaswinder Singh, du Département des sciences végétales de McGill, a identifié un gène clé qui agit à la manière d’un interrupteur et permet de déterminer si une plante exposée à une humidité et à des pluies excessives réagira en germant prématurément ou non. Cet « interrupteur » est situé sur un gène clé, l’ARGONAUTE 4_9, dans la voie de méthylation de l’ADN dépendante des ARN (RdDM).
« Les mécanismes complexes du RdDM reposent sur plusieurs protéines qui orientent le génome en fonction des signaux associés à la croissance, au développement et au stress, un peu comme s’il s’agissait du cerveau de la plante », explique le professeur Singh. « Même si des scientifiques avaient déjà découvert que le RdDM assure la régulation de l’expression de plusieurs gènes, aucun lien n’avait encore été établi entre cette voie et la germination prématurée. »
Pour réaliser cette découverte, l’équipe mcgilloise a fait appel à divers outils génomiques et moléculaires afin d’identifier certains gènes ARGONAUTE 4, puis a comparé la façon dont ces gènes sont exprimés dans des variétés de blé résistantes ou sensibles à la germination prématurée.
« Cette découverte est également importante pour d’autres céréales que le blé, comme l’orge », précise le doctorant Surinder Singh, qui travaille présentement dans le laboratoire du professeur Singh et a participé à cette étude. « Elle pourrait nous éviter de fabriquer du pain à l’aspect peu appétissant et dont la mie présente une texture collante en raison de la germination prématurée du blé, mais aussi de produire de meilleures bières. »
« Cette étude permettra aux scientifiques d’explorer de nouvelles façons d’améliorer le rendement du blé et de réduire les pertes attribuables à l’humidité excessive. Elle devrait également permettre aux agriculteurs et aux gouvernements de toutes les régions du monde de réaliser d’importantes économies. »
L’étude, intitulée Polymorphic homoeolog of key gene of RdDM pathway, ARGONAUTE4_9 class is associated with Pre-harvest Sprouting in wheat (Triticum aestivum L.), a fait l’objet d’un article publié récemment dans la revue scientifique PLOS ONE. Version intégrale de l’article.
Les travaux ont été financés par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG)
Pour communiquer directement avec le chercheur: jaswinder.singh [at] mcgill.ca
