Réduction de l'accumulation d'arsenic dans le riz grâce à l'édition de gènes

Réduction de l'accumulation d'arsenic dans le riz grâce à l'édition de gènes

ISAAA*

Des scientifiques de l'Université agricole de Nanjing ont exploré l'utilisation de l'outil d'édition de gènes CRISPR-Cas9 pour minimiser l'accumulation d'arsenic dans les grains de riz. La revue Environmental Science and Technology fait état de leurs conclusions.

Le riz, l'aliment de base de nombreux pays, est exposé à l'arsenic inorganique présent dans le sol. La réduction de l'accumulation d'arsenic dans les grains de riz est essentielle pour obtenir des grains de riz plus sûrs. Les chercheurs ont modifié les gènes impliqués dans l'absorption du silicium dans les racines du riz afin de réduire l'absorption de l'arsenic. Les gènes transporteurs de l'absorption du silicium, OsLsi1 et OsLsi2, absorbent également par inadvertance de l'arsenic dans l'eau du sol. Ils ont donc modifié la région promotrice d'OsLsi1 et la séquence codante des deux gènes, générant ainsi 27 lignées de riz mutantes.

Les chercheurs ont rapporté que la suppression d'une partie de la région promotrice d'OsLsi1 entraînait une réduction de l'absorption de silicium, sans impact sur l'absorption d'arsenic ou sur les niveaux d'arsenic dans les grains. Des mutations dans les séquences codantes d'OsLsi1 et d'OsLsi2 ont entraîné une diminution de l'absorption de silicium et d'arsenic et une accumulation de silicium dans les enveloppes. Les mutations d'OsLsi2 n'ont pas affecté le rendement du riz.

Pour en savoir plus, consultez la revue Environmental Science and Technology.

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* Source : Reducing Arsenic Accumulation in Rice With Gene Editing- Crop Biotech Update (February 14, 2024) | Crop Biotech Update - ISAAA.org

Ma note : Voici le résumé (découpé) de « Editing Silicon Transporter Genes to Reduce Arsenic Accumulation in Rice » (modification des gènes transporteurs de silicium pour réduire l'accumulation d'arsenic chez le riz) de Xuejie Xu, Sheng-Kai Sun, Wenwen Zhang, Zhu Tang et Fang-Jie Zhao :

« Le riz est une source dominante d'exposition à l'arsenic inorganique (As) pour les populations qui le consomment comme aliment de base. Il est important de réduire l'accumulation d'As dans les grains de riz pour améliorer la sécurité alimentaire.

L'arsénite [As(III)], la principale forme d'As dans l'eau interstitielle des sols de rizière, est absorbé par inadvertance par OsLsi1 et OsLsi2, les deux transporteurs clés pour l'absorption du silicium (Si) dans les racines du riz. Ici, nous avons cherché à savoir si l'édition d'OsLsi1 ou d'OsLsi2 pouvait réduire l'accumulation d'As dans les grains de riz sans compromettre le rendement en grains.

Nous avons utilisé la technologie CRISPR-Cas9 pour éditer la région promotrice d'OsLsi1 et la séquence codante C-terminale d'OsLsi1 et d'OsLsi2, et nous avons généré un total de 27 mutants. L'absorption et l'accumulation de Si et d'As ont été évaluées dans des expériences hydroponiques à court terme et dans une rizière.

La suppression de 1,2-2 kb du promoteur d'OsLsi1 a supprimé l'expression d'OsLsi1 dans les racines et l'absorption de Si de façon marquée, mais n'a pas affecté l'absorption d'As(III) ni la concentration d'As dans les grains.

Certains des mutants des séquences codantes d'OsLsi1 et OsLsi2 ont montré de fortes diminutions de l'absorption de Si et d'As(III) ainsi que de fortes diminutions de l'accumulation de Si dans les enveloppes de riz.

Cependant, seuls les mutants d'OsLsi2 ont montré des diminutions significatives (jusqu'à 63 %) de la concentration totale d'As dans les grains. L'édition d'OsLsi2 a principalement affecté l'accumulation d'As inorganique dans les grains de riz, avec peu d'effet sur l'accumulation de diméthylarséninate (DMA).

Les rendements en grains des mutants d'OsLsi2 étaient comparables à ceux du type sauvage.

L'édition d'OsLsi2 constitue un moyen prometteur de réduire l'accumulation d'As dans les grains de riz sans compromettre le rendement en grains. »