Optimiser la valeur protéqiue des graines de pois – PEAVALUE_Ukraine

En produisant des graines riches en protéines en l'absence d'engrais azotés, les légumineuses peuvent contribuer à satisfaire la demande croissante en protéines végétales pour la nutrition humaine et animale tout en réduisant les impacts environnementaux. PEAVALUE ciblera le pois (Pisum sativum L.), une légumineuse à graines majoritairement cultivée en Europe qui suscite un intérêt croissant de la part de l’industrie alimentaire, mais dont l’utilisation reste limitée par le déséquilibre en acides aminés et surtout par le manque d’informations sur les caractéristiques intrinsèques et propriétés technofonctionnelles des protéines (ex. solubilité, propriétés émulsifiantes, gélifiantes et d’agrégation). PEAVALUE vise à améliorer les propriétés nutritionnelles et fonctionnelles des protéines de pois en réunissant trois équipes aux compétences complémentaires sur des aspects clés: la régulation de la synthèse des protéines de réserve (IJPB), la génétique de la qualité nutritionnelle des graines (AGROECO), et les propriétés physicochimiques et techno-fonctionnelles des protéines (PAM). Le projet est structuré en trois volets interconnectés. Dans le premier volet (WP1), une approche translationnelle entre le pois et Arabidopsis permettra d’apporter des connaissances fondamentales sur l’accumulation en grande quantité de protéines dans les graines. Ce volet permettra d’identifier des facteurs de transcription impliqués dans l’accumulation des protéines de réserve (tâche 1.1). Des mutations induites par TILLING dans ces gènes régulateurs seront recherchées et celles conduisant à des individus possédant de nouveaux profils protéiques (tâche 1.2) seront étudiées dans les autres volets. Le WP2 fournira des données cruciales pour la création de nouvelles variétés de pois combinant quantité et qualité nutritionnelle des protéines. La composition en acides aminés des graines des lignées TILLING (WP1) sera analysée, et un panel de 200 écotypes de pois sera étudié pour la teneur en protéines des graines, la composition en protéines et en acides aminés (tâche 2.1). Les corrélations entre les ratios globulines 11S/7S, vicilines/convicilines et les indices de qualité (composition en acides aminés) seront calculées pour identifier des profils protéiques, ou des génotypes, présentant un meilleur équilibre en acides aminés. Ces données serviront à des études de génétique d'association à l'échelle du génome (GWAS) exploitant un jeu de SNP récemment enrichi qui offre des perspectives d’identification d’allèles ou des gènes associés à une valeur protéique élevée (tâche 2.2). Le WP3 exploitera la variabilité génétique mise en évidence dans les WP1 et 2 pour la qualité protéique afin d’identifier des profils protéiques favorables en termes d’extractabilité et de propriétés techno-fonctionnelles. Une procédure standardisée (extraction alcaline et précipitation isoélectrique), donnant un bon rendement protéique tout en minimisant la dénaturation des protéines, sera utilisée. L'extraction alcaline sera d'abord appliquée aux graines des 200 génotypes de pois utilisés dans le WP2 dans le but d'identifier, par GWAS, des allèles associés aux variations d’extractabilité des globulines, actuellement limitante (tâche 3.1). Des isolats protéiques seront préparés à partir de 30 génotypes contrastés pour la composition protéique et les propriétés physicochimiques intrinsèques des protéines, comme la solubilité, la capacité de surfactant, les propriétés d’agrégation et de gélification, seront étudiées pour identifier les profils protéiques aux propriétés technofonctionnelles améliorées (tâche 3.2). Toutes les données de PEAVALUE seront (i) enregistrées dans une base de données pouvant servir de référence à la communauté s’intéressant aux légumineuses à graines, et (ii) intégrées au moyen d'études de corrélation et d'analyses multifactorielles afin d'identifier des profils protéiques dotés de propriétés nutritionnelles et technofonctionnelles améliorées (tâche 3.3).