Le groupe de biotechnologie des lipides
La demande globale pour des huiles végétales est la force motrice derrière les grands efforts pour créer des oléagineux comportant une teneur améliorée en huile et de nouvelles huiles contenant des profils spécifiques d'acides gras.
Le groupe de biotechnologie des lipides se concentre à adresser les lacunes de connaissances dans le métabolisme des lipides et le flux de carbone en vue d'améliorer et de diversifier les produits d'oléagineux. Les chercheurs travailleront à mieux comprendre la synthèse du triacylglycérol et sa coordination avec le renouvellement du carbone pour améliorer la teneur en huile, générer de nouvelles huiles, et augmenter la proportion d'acides gras spécifiques tels que l'acide érucique.
L'augmentation de la production d'huiles végétales
La synthèse du triacylglycérol (TAG)Les triacylglycérols sont des huiles utilisées par les plantes pour le stockage d'énergie et, dans certains cas, servent huiles comestibles. Grâce à la modification génétique chez le canola en vue d'augmenter sa teneur en huile, le groupe s'est mérité une reconnaissance internationale. L'altération de la voie de bioassemblage du triacylglycérol (TAG) par un gène de levure (slc1-1 codant un LPAT mutant) et une gène de plante codant DGAT a augmenté la production d'huile chez les plantes.
D'autres travaux ciblent une meilleure compréhension des enzymes membranaires LPAT, DGAT et CPTase et leur rôle dans le bioassemblage du triacylglycérol.
Personne-contact: Dr David Taylor à David.Taylor@nrc-cnrc.gc.ca
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L'huile pour le secteur industriel
Une taux de production croissant d'acide érucique chez le canolaLes huiles végétales sont une source d'acides gras pour l'industrie. L'acide érucique, par exemple, est utilisé dans la fabrication de pellicules de plastique, de nylon, de lubrifiants et de fournitures pour la photographie. En fait, il existe plus de 1 000 applications brevetées pour l'acide érucique et ses dérivés.
L'acide érucique commerciale est dérivé tout d'abord à partir d'une plante que l'on appelle le canola. Chez le canola, un enzyme appelé LPAT est responsable de placer des acides gras au milieu de trois sites sur la chaîne principale de glycérol afin de former l'huile. Cependant, le LPAT du canola ne dispose pas de la capacité de placer l'acide érucique dans l'un des trois sites disponibles, et donc même les variétés de canola à haut rendement sont limitées à un taux de production d'acide érucique d'environ 45%. Le group a démontré qu'un LPAT du chou-fleur (Brassica oleracea) a la capacité d'utiliser l'acide érucique. Le travail continue pour réussir à exprimer ce gène chez le canola. Des recherches récentes ont révélé que la grande capucine (Tropaeolum majus) contient un gène codeur de l'acide gras élongase (AGÉ) ayant un potentiel d'améliorer considérablement les proportions d'acide érucique. Lorsqu'un AGÉ codeur de gènes de la capucine a été inséré chez l'arabette des dames (Arabidopsis thaliana), les plantes ont produit 15 fois le taux normal d'acide érucique dans leurs graines – une première sur le plan mondial. L'arabette des dames, une plante modèle dans les laboratoires de biotechnologie des plantes, est souvent utilisée pour évaluer des modifications génétiques.
Un travail s'effectue actuellement pour exprimer le gène d'AGÉ de la grande capucine, (possiblement en conjonction avec le LPAT du chou-fleur), chez Brassica carinata, un type de moutarde comportant déjà une haute teneur en acide érucique, et qui peut également être modifié génétiquement assez facilement. Cette plante profite aussi bien dans des climats tels que celui des prairies canadiennes et ne se croise pas avec le canola cultivé pour l'huile comestible.
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La production d'huiles et la performance des plantes
La biosynthèse des glycolipides et la performance des plantes
En plus d'être un produit de stockage important chez les graines, les glycolipides sont des éléments clés des systèmes membranaires des cellules. La raison principale derrière cette recherche est de déterminer la voie de biosynthèse des glycolipides, le processus par étapes dont se sert la plante pour fabriquer des molécules de glycolipides. La compréhension de ce processus éclairera le processus de métabolisme des lipides ainsi que d'autres aspects de la croissance et de la performance des plantes. Le travail avec Arabidopsis thaliana cible l'identification des gènes codeurs d'enzymes et les régulateurs de la voie des glycolipides. Une partie du travail cherche à trouver comment les actions de ces enzymes et de d'autres facteurs régulateurs changent lorsque la plante est assujettie au stress. La modification transgénique de la voie des glycolipides est aussi effectuée en vue d'examiner les impacts potentiels sur la performance des plantes.
Personne-contact: Dr Jitao Zou à Jitao.Zou@nrc-cnrc.gc.ca
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