Le soi-disant virus de la marbrure jaune du riz (RYMV) est responsable de pertes de récoltes élevées en Afrique, en particulier chez les petits agriculteurs. Une équipe de recherche de l'Université Heinrich Heine de Düsseldorf (HHU) et de l'Institut countrywide de recherche pour le développement resilient (IRD) a produit des lignées de riz résistantes à la maladie grâce à l'édition du génome. Les variétés de riz, dont l'équipe décrit le développement dans Plant Biotechnology Journal, constituent une étape préliminaire vers la capacité de générer des variétés élites résistantes et adaptées localement pour les petits producteurs alimentaires d'Afrique.
Le RYMV est un virus à ARN propagé par les coléoptères et par get hold of direct de feuille à feuille. En Afrique, où la majorité des producteurs exploitent des parcelles d'à peine un hectare, entre dix et cent pour cent des récoltes de riz sont régulièrement perdues à induce de ce virus. Cela constitue un problème potentiellement mortel pour les agriculteurs les additionally pauvres.
Il n’existe aucune protection efficace contre le virus. « La seule véritable defense consiste à développer des variétés de riz possédant un gène de résistance au RYMV, ce qui rendrait la plante invulnérable », explique le Dr Yugander Arra, auteur principal de l'étude publiée dans Plant Biotechnology Journal. Une équipe de recherche de l'Institut de physiologie moléculaire du HHU (dirigée par le professeur Wolf B. Frommer) et de l'Institut de recherche pour le développement (IRD) de Montpellier, en France, a développé de telles lignées de riz résistantes.
Trois gènes de résistance sont actuellement connus des mutations dans un seul des gènes, appelés RYMV1, 2 et 3, suffisent pour obtenir une résistance. La forme résistante rymv2 est présente dans les variétés de riz africain (Oryza glaberrima) à faible rendement. RYMV2, également connu sous le nom de CPR5.1, code pour une protéine importante provenant des pores du noyau cellulaire. Chez la plante modèle Arabidopsis thaliana, la perte de la seule copie du gène CPR5 entraîne un huge spectre de résistance non seulement aux virus, mais également aux bactéries et aux champignons. Cependant, la croissance est sévèrement limitée, les plantes présentent des lésions spontanées et produisent de faibles rendements. Il était donc important de tester si la résistance au rymv2 pouvait être transférée à d’autres variétés de riz sans conséquences négatives.
En Afrique, d'autres variétés de riz à haut rendement basées sur l'espèce asiatique Oryza indica sont principalement utilisées et celles-ci ne possèdent pas le gène de résistance. L'insertion du gène pertinent n'est cependant pas une approche particulièrement prometteuse motor vehicle les descendants de ces hybrides « inter-espèces » sont hautement stériles et ne peuvent donc pas se reproduire et transmettre facilement la résistance.
Grâce à la méthode d’édition du génome CRISPR/Cas, le groupe de recherche a maintenant montré que des mutations du gène RYMV2 peuvent être produites dans une variété de riz asiatique, la rendant résistante au virus de la même manière que la forme africaine. Dans l’étape suivante, l’objectif est d’éditer de la même manière les variétés élites africaines pertinentes afin de les mettre ensuite à la disposition des petits producteurs africains. Aider ces agriculteurs est l'objectif du consortium de recherche international « Nutritious Crops », dirigé par HHU.
Contexte : Les plantes possèdent des mécanismes héréditaires qui étaient utiles à la survie dans les premiers jours de l’évolution, mais qui sont aujourd’hui furthermore susceptibles d’être nuisibles. Le maïs en est un bon exemple : un gène provoque l'avortement des grains lorsque des conditions de sécheresse prévalent au second de la fertilisation. Cette caractéristique causée par le gène était bénéfique pour les ancêtres sauvages vivaces des plants de maïs d'aujourd'hui, mais a un effet néfaste sur le rendement des plantes annuelles aujourd'hui utilisées en agriculture.
La condition est similaire avec le riz examiné ici. Professeur Frommer : « Ce caractère de résistance est dû à la perte d'une fonction génétique qui n'est pas essentielle. Si nous désactivons complètement le gène, les plantes se comportent normalement. Cependant, en raison de la perte de la fonction génétique, elles deviennent résistantes. au virus. »
Le Dr Eliza Bathroom, responsable du Wholesome Crops Team, ajoute : « Il s'agit pour ainsi dire d'un archétype qui était utile à ses ancêtres, mais qui entraîne désormais des pertes de récoltes dévastatrices en période de sécheresse. Il semblerait opportun de désactiver ce gène et cela n'a pas d'effets secondaires évidents.
Étonnamment, ni la désactivation du gène CPR5.2, étroitement apparenté, ni celle des deux gènes RYMV2 et CPR5.2 – du moins dans des conditions de serre – n’entraînent de déficiences. Il convient également de noter que la perte de CPR5.2 n’entraîne pas de résistance au RYMV. Tout indique que l’édition du gène RYMV2 constitue une approche prometteuse pour lutter contre la maladie du riz en Afrique.
La recherche a eu lieu dans le cadre du pôle d'excellence pour la recherche végétale CEPLAS et a été financée dans le cadre de la chaire Alexander von Humboldt du professeur Frommer.
