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Teneur et qualité des protéines de la graine chez les Brassicacées

Financé par PROMOSOL , le projet SEEDPROT (2016-2018) avait pour ambition d’évaluer la diversité génétique présente chez le colza en vue d’optimiser l’utilisation des protéines de la graine en alimentation animale. Les travaux ont conduit à identifier et caractériser des régions du génome contrôlant la teneur ou la qualité de la graine des Brassicacées.

colza et graines
Mis à jour le 12/11/2019
Publié le 12/11/2019

Croissance démographique et progression du niveau de vie vont induire une augmentation de la consommation en huiles et protéines végétales d’ici 2030. Les ressources en huiles satisferont les multiples demandes mais l’offre en tourteaux sera tendue. Les oléo-protéagineux fournissent des protéines valorisables en alimentation animale mais la qualité des tourteaux de colza est inférieure à celle des tourteaux de soja, limitant son utilisation et imposant à l’Europe une dépendance vis-à-vis des importations de soja. Soutenu par la filière oléo-protéagineuse française, le projet SEEDPROT associe généticiens et biochimistes travaillant sur Arabidopsis et le colza pour améliorer la teneur et la qualité des protéines de la graine.

Principaux résultats

Les analyses, menées sur une collection d’accessions maximisant la diversité génétique du colza d’hiver, ont conduit à identifier les régions du génome responsables de l’augmentation de la proportion d’huile et de protéines simultanément. Des études similaires réalisées chez Arabidopsis ont permis d’aboutir au clonage d’un gène contrôlant l’homéostasie huile/protéines dans la graine. Par ailleurs, concernant la composition protéique, nous avons montré que la teneur en napines (2S, riches en résidus soufrés) était généralement plus faible chez les variétés modernes pauvres en glucosinolates (GSL) comparées aux variétés anciennes, suggérant un effet négatif de la sélection pour la faible teneur en GSL sur la composition en protéines de la graine de colza. Les analyses génétiques ont confirmé une liaison génétique entre certains gènes contrôlant la teneur en GSL et en 2S. Toutefois, quelques génotypes à faible teneur en GSL ont conservé un contenu élevé en 2S, démontrant ainsi la possibilité d’améliorer la composition protéique de la graine des variétés de colza actuelles. Enfin, des calibrations NIRS ont été développées pour prédire de façon non destructive les teneurs en 2S dans la graine sèche de colza. Dans le futur, l’affinage de ces modèles de prédiction permettra leur utilisation en routine dans des populations à base génétique large ou dans du matériel en sélection.

Des résultats valorisables pour les sélectionneurs

Grâce aux connaissances fondamentales générées dans le projet SEEDPROT, les partenaires privés pourront à la fois :

  • bénéficier de marqueurs moléculaires associés à l’augmentation de la teneur et de la qualité en protéines de la graine,
  • utiliser des outils de phénotypage haut débit compatibles avec des programmes de sélection variétale pour déterminer la composition en protéines de réserve des lots de graines,
  • disposer de matériel génétique original à intégrer dans leurs schémas de sélection pour améliorer la teneur et la qualité protéique de la graine de colza.

A terme, ces résultats vont promouvoir une meilleure valorisation des graines de colza comme source majeure de production de protéines.

Perspectives d’évolution

Toujours fortement soutenu par la filière, le projet SEEDPROT se poursuit et ses résultats sont valorisés à travers le projet SEEDQUAL (2019-2021) dont les objectifs sont :

  • la compréhension des mécanismes moléculaires conduisant à un phénotype à  forte teneur en huile et en protéines simultanément par clonage, séquençage et caractérisation de gènes,
  • l’amélioration des calibrations NIRS pour prédire les teneurs en 2S,
  • la caractérisation de la composition en fibres des graines afin d’identifier, à terme, des pistes pour améliorer la digestibilité des tourteaux de colza.  

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1PROMOSOL  : Association Loi 1901 fédérant l’INRA, l’UFS, Terres Inovia et Terres Univia  dont l’objectif est de développer des connaissances sur la sélection des plantes oléagineuses -colza et tournesol – et de diffuser le progrès scientifique

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Biologie et amélioration des plantes, Caractérisation et élaboration des produits issus de l’agriculture
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Contact : Alice VALLES, Chargée d’Affaires du Carnot Plant2Pro ; Tel : +33 (0) 1 42 75 92 49 ; plant2pro@instituts-carnot.fr
INRA Transfert, 28 rue du Docteur Finlay, 75015 Paris

A propos de

PROMOSOL, http://presse.inra.fr/Communiques-de-presse/Promosol-recherche-engagee-pour-l-essor-de-la-filiere-oleagineuse
RAPSODYN,
RAPSODYN, est un Programme d’Investissement d’Avenir (PIA - 2012-2019), dont les objectifs sont l'Optimisation de la teneur et du rendement en huile chez le colza cultivé sous contrainte azotée : accélération de la sélection de variétés adaptées grâce à des approches de génétique et génomique
Ces objectifs ont pu être atteints grâce à une approche intégrative dont fait partie le projet SEEDPROT.

Contact partenarial

Laurence GARMENDIA
Unités Plant2Pro concernées :

  • UMR1349 IGEPP, Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes (Rennes),
  • UMR1318 IJPB, Institut Jean-Pierre Bourgin (Versailles)

Unité hors Plant2Pro concernée :

  • UR1268 BIA, Biopolymères, Interactions et Assemblages (Nantes)

https://www6.rennes.inra.fr/igepp