Amélioration de la production de huile des graines de Camelina par la modulation de la synthèse de mucilage – CASOM

La cameline s’impose comme une plante oléagineuse alternative de par sa résistance à des conditions de culture défavorables et la qualité de son huile pour la nutrition et la production de biofuel. L’huile de cameline est en effet riche en acides gras insaturés et en particulier en omega-3, bénéfiques pour la santé. Cette espèce cultivée ancienne a été relativement peu sélectionnée, aussi présente t’elle un fort potentiel d’amélioration. Camelina sativa appartient à la famille des Brassicaceae, qui comprend d’autres plantes cultivées d’importance économique, et ses caractéristiques particulières en font une excellente culture de complément. Toutefois, son potentiel de développement agronomique est actuellement limité par la faible disponibilité de ressources génétiques et génomiques.
Chez Arabidopsis, espèce proche de la cameline, une augmentation de la teneur en huile a été obtenue par réduction de la production des polysaccharides constituant le mucilage de la graine suite à la mutation d’un régulateur transcriptionnel. Les polysaccharides du mucilage sont accumulés dans les cellules épidermiques du tégument pendant le développement de la graine et ces polymères hydrophiles sont libérés à l’imbibition. Du fait de leurs propriétés émulsifiantes ils séquestrent l’huile, aussi leur absence devrait en améliorer l’extraction.
Dans le projet CASOM, notre objectif est d’accroître le contenu en huile des graines de cameline en réduisant la production des polysaccharides du mucilage. Il s’agira d’apporter une preuve de concept, grâce à des mutations spécifiques dans des gènes homologues à deux facteurs de transcription d’Arabidopsis intervenant dans la synthèse du mucilage. Nous tirerons également parti d’un système nouveau de micropresse pour en valider l’effet sur l’extraction d’huile. La caractérisation fonctionnelle d’un des facteurs de transcription, récemment identifié par les deux partenaires, sera menée à bien. En parallèle, des études de transcriptome et d’association à l’échelle du génome (GWAS) viseront à identifier chez la cameline de nouveaux gènes candidats, en vue de modifier la production de mucilage et améliorer l’extraction d’huile. Les données de transcriptome seront obtenues à partir de cellules épidermiques du tégument à différents stades de développement, puis filtrées à l’aide des transcriptomes d’autres tissus. Pour le GWAS, les polymorphismes seront identifiés grâce aux données de reséquençage du génome d’environ 200 accessions de cameline de différentes origines. Ces données contribueront ainsi à la caractérisation de la variabilité au sein de l’espèce cameline. Les données de transcriptome et de séquence seront librement accessibles à la communauté grâce à une interface web et enrichiront l’offre de ressources génomiques pour de futures études chez la cameline.
Le projet CASOM implique deux partenaires internationaux, français et allemand, apportant des compétences complémentaires et possédant chacun une solide expérience de recherche sur la graine et les polysaccharides. Les objectifs premiers de CASOM seront (1) de valider que la réduction de la production de mucilage chez Arabidopsis et la cameline, par régulation transcriptionnelle, peut accroître la teneur et l’extraction de l’huile et (2) d’identifier de nouvelles cibles de modulation de la production de mucilage chez la cameline.