CRISPR ouvre la voie à l'agriculture vietnamienne.

Des échantillons de riz modifiés à l'aide de la technologie CRISPR/Cas9 ont montré une accumulation accrue de fer et de zinc et une absorption réduite de cadmium, selon les résultats d'analyses indépendantes.

Le projet de recherche « Amélioration des variétés de riz en termes de micronutriments grâce à la biotechnologie », dirigé par le Dr Le Quynh Mai et financé par la Faculté des sciences (Université nationale du Vietnam, Hanoï), a obtenu des résultats significatifs en améliorant la teneur en micronutriments du riz et en minimisant le risque d'accumulation de métaux lourds nocifs pour la santé.

Face au problème des carences en micronutriments dans l'alimentation et aux préoccupations croissantes concernant la contamination des produits agricoles par le cadmium, l'équipe de recherche a opté pour une approche novatrice utilisant la technologie d'édition génomique CRISPR/Cas9 afin d'accroître simultanément l'accumulation de fer et de zinc dans les grains, de réduire l'absorption du cadmium et de maintenir la croissance des plantes. L'objectif du projet était de concevoir des structures d'édition génomique, d'établir des procédés de régénération et de créer des lignées de riz améliorées, présentant une teneur accrue en fer et en zinc et une réduction d'au moins 10 % de la teneur en cadmium par rapport à la variété d'origine.

Au cours de la mise en œuvre du projet, l'équipe de recherche a conçu et validé avec succès quatre constructions CRISPR/Cas9 ciblant les gènes de transporteurs de métaux OsNRAMP2, OsNRAMP5 et OsNRAMP7, ainsi que le vecteur pCRISPRa pour réguler l'expression d'OsYSL2 – des gènes essentiels au transport et à l'accumulation du fer (Fe), du zinc (Zn) et du cadmium (Cd) dans le riz. Le processus d'édition du génome et de régénération des plantes a été développé pour répondre aux critères d'efficacité du transfert de gènes et d'efficacité des mutations, permettant ainsi son application à des variétés cibles à fort potentiel de régénération. À partir de cette base technique, l'équipe a créé quatre lignées de riz génétiquement modifiées : R7-33.47, R5-01.59, R5-04.28 et R5-22.21. Des analyses indépendantes menées à l'Institut des sciences et technologies agricoles et forestières de la région montagneuse du Nord ont confirmé que la teneur en Fe et Zn des graines avait augmenté d'au moins 10 % et la teneur en Cd avait diminué d'au moins 10 % par rapport à la variété d'origine.

Outre la création réussie de lignées de riz prometteuses, l'équipe de recherche a également réalisé un ensemble complet de travaux scientifiques et technologiques, notamment : un rapport évaluant la teneur en fer (Fe), zinc (Zn) et cadmium (Cd) de plusieurs variétés de riz courantes au Vietnam ; et un procédé d'édition de gènes liés aux micronutriments chez le riz. Ce procédé a permis d'atteindre une efficacité de régénération supérieure à 10 % (calculée sur la base du nombre total de cals), une efficacité de transfert de gènes supérieure à 20 % (calculée sur la base du nombre total de plantes régénérées) et une efficacité d'édition du gène cible supérieure à 10 % (calculée sur la base du nombre total de plantes porteuses du gène transféré).

Caractéristiques moléculaires de la lignée de riz transgénique TBR225 T0.

L'équipe de recherche a publié cinq articles internationaux, dont un dans Plant Science, et quatre articles nationaux. Elle a également mis en place un système de données pour l'analyse de la composition minérale, de l'expression génique et de la structure des plasmides, afin de soutenir les recherches ultérieures. Le projet a par ailleurs atteint ses objectifs de formation : trois étudiants de master ont été encadrés et ont soutenu avec succès leur mémoire, contribuant ainsi à la formation d'une main-d'œuvre hautement qualifiée dans le domaine des biotechnologies appliquées à l'agriculture.

Sur le plan pratique, les variétés de riz enrichies en fer et en zinc et à teneur réduite en cadmium présentent des avantages considérables pour la sécurité nutritionnelle nationale, le riz étant la principale source d'énergie pour la plupart des ménages vietnamiens. La réduction de l'accumulation de cadmium dans les grains contribue à améliorer la sécurité alimentaire et diminue le risque d'exposition alimentaire à long terme.

D'un point de vue économique et commercial, l'amélioration des variétés de riz à valeur nutritionnelle accrue contribuera à rehausser le statut du riz vietnamien, à satisfaire aux normes de qualité rigoureuses des marchés d'exportation et à s'inscrire dans le cadre du développement d'une agriculture à haute valeur ajoutée. L'équipe de recherche a également identifié les prochaines étapes : la réalisation d'essais multisites, l'évaluation de la croissance et du rendement, l'évaluation de la biosécurité et le transfert de matériel génétique aux instituts, universités et entreprises de sélection végétale.

Le succès de ce projet démontre le formidable potentiel des technologies d'édition génomique pour l'agriculture vietnamienne, en jetant les bases scientifiques d'un développement de variétés de riz enrichies en micronutriments, plus sûres et à plus forte valeur ajoutée. Face à l'augmentation des besoins nutritionnels et des exigences de qualité du riz, ces avancées revêtent une importance capitale pour la recherche et ouvrent la voie à une application à grande échelle, contribuant ainsi à l'avènement d'un secteur agricole moderne, durable et fondé sur la connaissance.

Han Minh

Source : https://daidoanket.vn/crispr-mo-duong-cho-nong-nghiep-viet-nam.html

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