Un haricot qui a de l'avenir
La féverole a un grand potentiel en tant que substitut de viande riche en protéines. De nouvelles ressources génomiques permettent d'optimiser sa culture
Une plus grande proportion de protéines végétales produites localement dans les régimes alimentaires actuellement riches en viande pourrait réduire considérablement les émissions de gaz à effet de serre et la perte de biodiversité. La production de protéines végétales est toutefois entravée par l'absence de légumineuse adaptée aux climats plus frais et dont la valeur agronomique est équivalente à celle du soja. La féverole (Vicia faba L.) a un potentiel de rendement élevé et est bien adaptée à la culture dans les régions tempérées, mais les ressources génomiques faisaient défaut jusqu'à présent. Une équipe internationale de chercheurs, à laquelle participent également des scientifiques de l'institut IPK Leibniz, a assemblé le génome de la féverole sur une base chromosomique de haute qualité. Les résultats ont été publiés dans la revue spécialisée "Nature".
Foto J. HADLEY/D. O’ SULLIVAN, UNIV. READING
La féverole est l'une des premières plantes cultivées domestiquées. Elle faisait partie du paquet de cultures néolithiques que les premiers agriculteurs ont emporté avec eux lorsqu'ils ont quitté le Croissant fertile. Au 21e siècle, la qualité nutritionnelle reste un objectif central de la sélection : les nouvelles variétés de féverole doivent avoir une faible teneur en glycosides alcaloïdes, la vicine et la convicine, et en tanins. En outre, les acides aminés essentiels devraient être mieux adaptés aux besoins nutritionnels humains, tandis que les phytates et les inhibiteurs de protéase devraient être réduits dans les semences afin d'améliorer la biodisponibilité des nutriments. Il faudrait veiller à ne pas modifier la taille des graines et à ne pas compromettre la résistance aux ravageurs, tout en améliorant la stabilité du rendement.
En utilisant une séquence génomique de haute qualité de la féverole, l'équipe de chercheurs montre qu'elle a atteint une taille colossale de 13 Gb en raison d'un déséquilibre entre les taux d'amplification et d'élimination des rétrotransposons. Ils ont réussi l'exploit technique d'assembler le gigantesque chromosome 1 qui, avec 3,3 milliards de paires de bases, est aussi grand que l'ensemble du génome humain. Les gènes et les événements de recombinaison sont répartis uniformément sur les chromosomes, et l'espace génétique est remarquablement compact compte tenu de la taille du génome, même si le nombre de copies varie considérablement en raison des duplications en tandem. "Afin de démontrer l'application pratique de la séquence du génome, nous développons un test de génotypage ciblé et utilisons des analyses d'association à haute résolution à l'échelle du génome pour décrypter les bases génétiques de la taille des graines et de la couleur du nombril", explique le Dr Murukarthick Jayakodi, responsable du groupe de travail indépendant "Génomique des légumineuses à graines" à l'IPK et premier auteur de l'étude.
Les sélectionneurs peuvent désormais relever les défis complexes rendus possibles par les ressources et les connaissances génomiques. Le génome de référence facilitera l'introduction rapide de nouveaux caractères dans le matériel d'élite et permettra des approches de cartographie puissantes et largement applicables. "Notre vaste annotation à l'échelle du génome fait maintenant la lumière sur ces effets et ajoute une composante importante à la sélection basée sur le génome", explique le Dr Murukarthick Jayakodi. Associée à l'identification de gènes cibles, elle ouvre la voie au clonage génétique. "Les ressources présentées constituent une plateforme de sélection basée sur le génome pour la féverole, qui permet aux sélectionneurs et aux généticiens d'accélérer l'amélioration de la production durable de protéines dans les zones agro-écologiques méditerranéennes, subtropicales et tempérées du nord", souligne le chercheur de l'IPK.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
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