Axe 1 – Augmenter la concentration en protéines et la valeur nutritionnelle

Dans cet axe, nous analysons la variabilité génétique pour l’écart à la relation négative rendement – concentration en protéines (GPD) et la valeur nutritionnelle à travers la concentration en acides aminés totaux et libres. Parmi les acides aminés libres, nous regardons particulièrement l’asparagine dont la concentration influe après cuisson sur la teneur en acrylamide, qui est classée comme potentiellement cancérigène. Dans ce contexte, nous :

* validons l’effet de gènes sur le GPD à l’aide de lignées isogéniques (NAM-A1, NADH-GOGAT-D) et d’analyser leur effet en combinaison avec NAM-B1, dont l’effet a été démontré.

* analysons les effets de l’environnement sur NAM-B1 (fertilisation azotée, contrainte hydrique), caractérisons les modifications des flux métaboliques de l’azote qui expliquent les différences liées à l’activation de l’allèle fonctionnel, et identifions les partenaires protéiques de ce gène (FSOV RemoBlé, collaboration UMR IJPB, UMR LEPSE, Arvalis, Limagrain).

* quantifions la concentration en acide aminés totaux et libres dans un réseau d’expérimentation et un panel de génétique d’association en interaction avec une contrainte hydrique en vue de réaliser une génétique d’association (ISite Livrable 4, collaboration UMR BFP).

* étudions l’implication de la voie UPR (Unfolded Protein Response) qui traduit un stress du Réticulum Endoplasmique (RE) conduisant à un mauvais repliement des protéines. L’accumulation de protéines non-repliées ou mal-repliées excédant les capacités de réparations du RE constitue un stress cellulaire qui a été observé chez d’autres espèces en réponse à des stress abiotiques. Cette approche vise à caractériser des génotypes contrastés vis-à-vis de la tolérance aux stress abiotiques plus finement et ce par rapport à l’accumulation des protéines dans le grain.

Représentation schématique de l’écart à la relation négative rendement – concentration en protéines (GPD). Chaque point coloré représente une variété différente et la ligne noire représente la droite de régression linéaire par rapport à laquelle le GPD est calculé. Un coefficient de corrélation (R) de -0.8 est classiquement observé.