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Cuite, fraîche, séchée au soleil ou en jus, selon votre préférence, la tomate est sans doute l’un des fruits les plus polyvalents de la planète – bien qu’elle soit principalement utilisée dans des plats salés, la tomate est vraiment un fruit.
La popularité de la tomate a conduit au développement de plus de 10 000 cultivars de tailles, de formes et de teintes différentes. Il est toutefois intéressant de noter que la diversité génétique des variétés modernes des tomates est faible. Ce manque de diversité, associé au fait que de nombreux traits sont contrôlés par de multiples gènes, fait de l’amélioration du rendement et de la qualité des plantes un défi majeur pour les sélectionneurs de tomates.

Augmenter la diversité des tomates via les gènes

Mais dans une étude, des chercheurs dirigés par l’université de Tsukuba expliquent comment la technologie moderne d’édition des gènes pourrait donner un coup de pouce aux sélectionneurs de tomates.
« La tomate a été le premier aliment génétiquement modifié à être approuvé pour la consommation humaine », déclare le professeur Hiroshi Ezura, auteur principal de cette étude. « Cependant, de nombreuses variétés transgéniques précoces contenaient des gènes provenant d’autres espèces, ce qui a suscité des inquiétudes chez les consommateurs en matière de sécurité. C’est pourquoi, couplé au fait que la plupart des variétés transgéniques ne présentaient que des améliorations modérées en matière de qualité, la sélection des tomates s’est, pour l’essentiel, éloignée des transgéniques ».
Contrairement à la modification génétique traditionnelle, les techniques modernes d’édition de gènes ne laissent aucune trace dans le génome et peuvent introduire de petites modifications au sein d’un gène natif, imitant ainsi la variation naturelle.
Les tomates contiennent des niveaux relativement élevés de caroténoïdes, les pigments jaunes, rouges et orange que l’on trouve dans de nombreuses plantes. Les caroténoïdes sont des précurseurs de la vitamine A et possèdent des propriétés antioxydantes et anticancéreuses, ce qui les rend extrêmement importants pour l’alimentation humaine. Plusieurs mutations naturelles qui augmentent l’accumulation des caroténoïdes dans les tomates ont été documentées, mais leur introduction dans les variétés commerciales est une perspective compliquée et longue.

Reproduire les mutations des caroténoïdes dans les tomates 

L’équipe dirigée par l’université de Tsukuba a donc entrepris de reproduire les mutations des caroténoïdes dans les tomates en utilisant la technologie d’édition des gènes. « Des modifications d’un seul nucléotide dans des gènes de la tomate avaient auparavant été réalisées à l’aide de la technologie d’édition de gènes Target-AID », explique le professeur Ezura. « Cependant, nous avons conçu un système dans lequel les changements sont introduits simultanément dans trois gènes associés à l’accumulation de caroténoïdes ».
Parmi les 12 lignées de tomate résultantes, 10 contenaient des mutations dans les trois gènes cibles. Un examen plus approfondi de deux lignées avec le fruit vert foncé et les racines violettes des mutants naturelles des caroténoïdes, a révélé des niveaux élevés de caroténoïdes, en particulier de lycopène, dans les plantes dont le gène a été modifié.

Améliorer la qualité des plantes multigéniques

Le professeur Ezura explique : « cela montre qu’il est possible d’améliorer la qualité des plantes multigéniques, en utilisant la technologie d’édition de gènes, et cela ouvre toute une gamme d’options pour améliorer le rendement, la durée de conservation, la teneur en nutriments et la résistance aux maladies des différentes plantes cultivées, ce qui présente des avantages évidents pour la santé humaine et l’environnement ».
Cette recherche a été publiée dans Scientific Reports.
Source : University of Tsukuba
Crédit photo : Pexels

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