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Amélioration de la résistance des céréales aux attaques de pathogènes et à la sécheresse

Des chercheurs ont démontré que les mutants de riz affectés dans l’expression du gène MADS26 sont plus résistants aux attaques de pathogènes et à la sécheresse. L’innovation concerne des méthodes pour la production de plantes résistantes aux stress biotiques et abiotiques, dans lesquelles l'expression d'un gène MADS-box est inhibée.

Rizière au stade de la levée du  RIZ  ( CAMARGUE ). © BARBIER Jean-Marc
Mis à jour le 08/02/2013
Publié le 22/01/2013

Le riz est sujet à de graves maladies qui peuvent avoir des conséquences désastreuses sur le rendement de la culture, notamment la pyriculariose (induite par des champignons du genre Magnaporthe, elle affecte les céréales à grains (riz, blé, seigle, orge)) et la bactériose vasculaire (provoquée par la bactérie Xanthomonas oryzae, elle est la maladie la plus destructrice qui puisse affecter le riz). Par ailleurs, la sécheresse se généralisant de façon dramatique, 50% de la production mondiale de riz est maintenant affectée chaque année par le manque d’eau. Les nouvelles variétés de riz qui sont continuellement créées par les sélectionneurs et les généticiens ne sont pas encore suffisamment résistantes à la sécheresse ou aux attaques de pathogènes pour assurer le rendement nécessaire pour répondre à la demande en aliments et aux contraintes climatiques dans un futur proche.
Les gènes MADS-box codent pour des facteurs de transcription impliqués dans divers processus de développement de la plante. Les chercheurs dirigés par le Jean-Benoit Morel ont démontré que les protéines à MADS-box sont aussi des inhibiteurs des voies de réponse aux stress biotiques et abiotiques. Chez le riz, il a été proposé que le gène MADS26 puisse être impliqué dans les processus de maturation ou de sénescence. Les chercheurs ont montré que les plants de riz porteurs d’un gène MADS26 déficient sont plus résistants aux attaques de Magnaporthe oryzae et de Xanthomonas oryzae alors que les plants de riz surexprimant ce gène y sont beaucoup plus sensibles. La réduction de sensibilité des mutants à Magnaporthe est réduite de 80% ; elle est de 65% vis-à-vis de Xanthomonas. De plus, l’inhibition de l’expression ce même gène augmente la résistance de ces plants à une sécheresse sévère.
MADS26 est donc un nouvel outil qui permet d’améliorer efficacement la résistance du riz aux maladies telles que la pyriculariose ou la bactériose vasculaire, mais aussi d’augmenter la tolérance au stress hydrique. Obtenir, par le biais d’un seul et même gène une combinaison de propriétés aussi avantageuses est quelque chose d’unique chez les céréales.
Cette innovation concerne des méthodes nouvelles et efficaces pour la production de plantes résistantes aux stress biotiques et abiotiques, dans lesquelles l'expression d'un gène MADS-box, et plus particulièrement MADS26, est inhibée. Cette technologie fournit aux obtenteurs de nouveaux outils pour le croisement et la sélection, ainsi que des stratégies pour l’amélioration variétale par des approches transgéniques et de mutagénèse :

  • Méthodes de diagnostic pour la sélection des plantes
  • Introgression de l’allèle mutant de MADS26 dans des variétés élites choisies
  • Régulation négative du MADS26 endogène dans une plante transgénique
  • Production de plantes transgéniques.

INRA Transfert recherche des partenaires industriels dans le secteur de la création variétale (riz ou autres céréales (orge, avoine, sorgho, etc.)* pour valoriser cette technologie innovante brevetée (t WO2012/059559 déposée par l’INRA, le CIRAD et l’Université de Montpellier II) par la concession de licence.  
*A l’exception du blé et du maïs

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

  • Jean-Benoît MOREL UMR 0385 Biologie et Génétique des interactions Plantes-parasites pour la Protection Intégrée
Chargée de valorisation : :
Hélène GENTY - INRA Transfert (04 99 61 23 72)