Le groupe des technologies cellulaires
L'augmentation du taux de culture agricole des cultures spéciales telles que les légumineuses, les herbes, les épices et les nutraceutiques a créé une demande pour des variétés supérieures qui produisent un produit conforme. De même, il existe un intérêt accroissant en agriculture moléculaire, c'est-à-dire, dans l'utilisation des cultures non comestibles en tant que sources naturelles de produits chimiques précieux.
Le groupe tire d'une expérience vaste en phytogénétique et en culture des tissus, et aussi en biologie moléculaire des plantes, en biochimie, et en microscopie photonique et électronique pour étudier la croissance des plantes. Ces connaissances reprennent en sous-oeuvre des techniques avancées de sélection des plantes et des outils génétiques pour contribuer au développement de nouvelles variétés de plantes.
Un raccourci vers des lignes de sélection en race pure
Production de cultures de microspores et de haplodiploïdesLes microspores sont des grains de pollen immatures qui, lorsque stimulés efficacement, se développeront en embryons. Ces embryons, lorsque régénérés en plantes, donneraient des plantes haploïdes, c'est-à-dire avec la moitié du nombre de chromosomes d'une plante normale. D'autres traitements servent à doubler le nombre de chromosomes, créant ainsi une plante à double haploïde.
Les méthodes conventionnelles de sélection des plantes mélangent les gènes de deux plants parents. Cela peut prendre des générations pour éliminer les gènes indésirables et produire un cultivar uniforme désirable. En éliminant ces mélanges, la technologie haploïde réduit le temps de développement de variétés par 25 à 50%. Cela permet aussi l'identification rapide de traits qui pourraient autrement être cachés par des gènes dominants.
Des variétés de colza canola, d'orge et de riz ont été créées à l'aide de cette technologie. À l'IBP-CNRC, un travail est en cours pour l'adapter à des herbes et épices telles que l'aneth, le cari et l'anise, en plus d'aux nutraceutiques tels que le millepertuis et le silybum marial.
Personne-contact: Dr Alison Ferrie à Alison.Ferrie@nrc-cnrc.gc.ca
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Comprendre l'origine des plantes
L'embryogenèse et le développement des plantes
Le développement d'une graine de plante à partir de la fécondation est régulé par beaucoup de gènes. Pour isoler et identifier ces gènes, le groupe des technologies cellulaires utilise le système de microspores Brassica pour les études en phosphorylation des protéines, les analyses de métabolites et pour le séquençage des EST à partir de librairies de l'ADN complémentaire spécifiques aux tissus et soustraites. Ces informations peuvent être utilisées pour mieux comprendre les étapes du développement des graines.
Un petit jeu ordonné de microéchantillons a été développé à partir d'une collection de gènes impliqués dans la signalisation d'hormones et dans le stockage de lipides et de protéines chez les graines. On se sert actuellement de ce jeu ordonnée de microéchantillons pour déterminer l'efficacité de l'hormone végétale acide abscisique (ABA), de ses métabolites et des analogues de l'ABA dans l'entreposage de lipides et de protéines dans les graines.
Personne-contact: Dr Joan Krochko à Joan.Krochko@nrc-cnrc.gc.ca
Téléphone: (306) 975-4993.
La production de plantes précises
La transformation génétique
Les méthodes de transformation génétique ont produit beaucoup de variétés de cultures importantes, en améliorant des caractéristiques telles que la résistance aux insectes. Les techniques de transformation sont aussi utilisées pour identifier les gènes et découvrir leurs fonctions.
Ces techniques sont bien développées pour les Brassicas et pour certaines légumineuses. Les technologies de transformation se font aussi adapter pour d'autres espèces crucifères, en plus d'espèces qui ont un potentiel pour l'agriculture moléculaire et la phytoremédiation, ou le nettoyage de la pollution à l'aide de plantes.
Personne-contact: Dr Wilf Keller à Wilf.Keller@nrc-cnrc.gc.ca
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Une meilleure alimentation
La réduction d'antinutritionnelsLes cultures de légumineuses telles que les pois utilisent l'acide phytique pour le stockage du phosphore. Malheureusement, ceci enlève au corps ses éléments nutritifs. Lorsque les animaux sont soignés avec des légumineuses, l'acide phytique dans le fumier cause la pollution de phosphore.
Les légumineuses telles que les pois et les fèves contiennent des glucides à longue chaîne appelés des oligosaccharides dont nous ne pouvons pas digérer. Cependant, les bactéries dans nos intestins peuvent le faire, créant ainsi beaucoup de gaz résiduaires.
Des gènes ciblant la réduction de l'acide phytique en plus des oligosaccharides raffinose et stachyose, se font actuellement introduire dans les pois.
Personne-contact: Dr Patricia Polowick à Patricia.Polowick@nrc-cnrc.gc.ca
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La génétique de la germination des graines et la régulation de protéines de stockage
La germination est un processus complexe impliquant beaucoup de gènes qui fonctionnent de façon ordonnée. Les gènes sont échangés à un temps spécifique lors de la germination pour effectuer des fonctions biologiques spécifiques. Ensemble, ces gènes lèvent la dormance de la graine qui semblait morte. Des puces à ADN sont utilisées pour identifier et étudier l'expression génétique pour le processus de germination.
Une des activités les plus importantes vis-à-vis la maturation des graines chez Brassica napus est que la graine mette de côté les protéines de stockage des graines nécessaires pour le prochain cycle de croissance. Repérer les gènes responsables pour le processus de stockage de protéines de graines pourrait éclaircir la façon par laquelle la qualité et la quantité de protéines de stockage de graines de B. napus peuvent être manipulées.
Personne-contact: Dr Ed Tsang à Ed.Tsang@nrc-cnrc.gc.ca
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