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Plantation de peupliers transgéniques, deuxième essai

Modification quantitative et qualitative de la lignine, influence sur les caractères papetiers et la qualité du bois.

Numéro d'enregistrement CGB : B/FR/99.02.15

Description synthétique des plantes génétiquement modifiées

Plante d'origine :
Peuplier grisard de la section Leuce
Hybride interspécifique Populus tremula x Populus alba = Populus canescens
Clone : INRA N° 717 1B4, clone femelle

La modIfication génétique a été effectuée sur le clone INRA N° 717-1-B4 non transformé et également sur ce même clone déjà transformé avec les séquences de la CAD (cinnamoyl alcool déshydrogénase) et de l'OMT (0- méthyl transférase) de peupliers en position antisens. Ces deux séquences codent pour des enzymes impliquées dans la chaîne de biosynthèse des lignines. Ces lignées transgéniques (ASB 10B, ASB 2B et ASCAD T52) ont déjà fait l'objet d'une demande d'essai au champ sur le territoire de la même commune (autorisation de la Commission du génie biomoléculaire (CGB) n° 95-03-05, puis de sa prolongation N° B/FR/03.06.01).

Plantes génétiquement modifiées
Les plantes ont été modifiées pour le niveau d'expression de deux nouvelles enzymes (la cinnamoyl CoA réductase (CCR) et la caffeoyl CoA O-méthyl transférase (CCoAOMT)) intervenant elles aussi dans la chaîne de biosynthèse des lignines.
Les plantes ont été obtenues par l'insertion de fragments -en position sens ou antisens - d' ADN isolés d'une banque d' ADNc de xylème de peuplier : clone "Trichobel " Populus trichocarpa.

But de la dissémination

Les lignines sont le second composant organique majeur de la biosphère. Chez les arbres le contenu peut varier de 15 à 36 %. Lors de la fabrication des pâtes à papier, les lignines doivent être éliminées, elles constituent un facteur important de pollution. La réduction du contenu mais aussi la modification de la composition en lignine pourrait permettre une amélioration notable aussi bien économique qu'écologique.
Différentes enzymes sont impliquées dans la formation des monomères de lignine. La modification de leur activité pourrait conduire à la production de moins de lignine ou d'une lignine différente. Cela a été l'objet de travaux engagés dans un premier projet européen (ECLAIR-OPLIGE N°AGRE-002l-C(EDB)), puis dans un second (FAIR-TIMBER N°CT95-0424).
Les premiers résultats d'analyse de la composition en lignine des peupliers transgéniques modifiés pour l'expression de la CAD ou de l'OMT et plantés en champs en 1995 (autorisation CGB N°95-03-05) sont très encourageants. La suite du projet est d'évaluer l'impact d'une modification de l'expression de 2 autres enzymes: la CCoAOMT et la CCR.
De plus, nous testerons l'effet de modifications d'expression portant sur deux gènes simultanément (OMT et CCoAOMT, CCR et CAD, CCR et OMT).
Les objectifs de cette étude de développement des arbres en conditions naturelles sont :

• d'évaluer sur le long terme l'absence d'effet négatif des modifications ;
  
• d'effectuer les analyses de lignines et d'évaluer les propriétés papetières ;
  
• d'étudier l'évolution des différentes activités enzymatiques en fonction des saisons ;
  
• de suivre les effets à long terme sur la lignine, composé qui s'accumule au cours des années ;
  
• d'évaluer l'évolution des caractéristiques structurales et mécaniques du bois produit ;
  
• de disposer du volume de bois suffisant pour effectuer des essais papetiers en grandeur nature au niveau rendement et qualité.

Méthodes et plans de suivi

La plantation est réalisée sur une surface expérimentale de 990 m² (30 m x 30 m). Après une éclaircie (1 plant sur 2) effectuée durant l'hiver 2003-2004 pour de premières analyses, le dispositif comporte 100 plants dont 95 plants transgéniques et 5 plants non transformés à un écartement de 3 m x 3 m.

La durée de l'expérimentation est de 8 ans : printemps 1999 à hiver 2006-2007. Après récolte des troncs pour analyses et destruction et dévitalisation des parties végétales restantes, le site de dissémination sera l'objet d'une surveillance et de destruction d'éventuels rémanents durant une période de deux ans.

Le site d'expérimentation est situé dans une zone où toute personne étrangère au service ne peut circuler librement.