Malgré le fait que la majorité de la biomasse terrestre est produite par les graminées, peu d'études ont étudié le processus de biosynthèse de la cellulose chez les espèces monocotylédones. La famille des Poaceae est le groupe de plantes le plus important sur le plan économique et comprend des cultures telles que les céréales, les graminées fourragères, les matières premières pour les biocarburants et une variété d'espèces de mauvaises herbes. La plupart des études sur la biosynthèse de la cellulose se sont concentrées sur le modèle eudicot Arabidopsis thaliana. À partir de ces études, il existe maintenant une bonne compréhension des gènes impliqués dans la biosynthèse de la cellulose et il convient de noter que, sur la base d'études phylogénétiques, les gènes biosynthétiques de la cellulose semblent assez conservés dans les monocotylédones et les plantes dicotylédones. Il existe cependant quelques différences importantes. Plus précisément, un inhibiteur de la synthèse de la cellulose qui est efficace chez les eudicots a peu d'effet sur les graminées, ce qui suggère que des différences structurelles ou fonctionnelles peuvent exister dans la machinerie biosynthétique de la cellulose des espèces de monocotylédones.

Un modèle de CESA1 révélant la localisation de la mutation S830N (violette) dans la région cytoplasmique. Crédit image : Brabham et al.

Dans une étude récente publiée dans AoBP, Brabham et al. a cherché à obtenir des informations fonctionnelles sur le rôle du gène CELLULOSE SYNTHASE CESA1 dans les espèces de graminées modèles Distachyon de Brachypodium grâce à S830N mutants produits avec TILLING et SCAMPRing. Des études physiologiques de plantes entières ont été utilisées pour en savoir plus sur l'impact de la réduction de la biosynthèse de la cellulose chez ces mutants. Conformément à un phénotype lié à la paroi cellulaire primaire, les tiges supérieures des mutants déficients en cellulose étaient biomécaniquement plus faibles, mais le tissu de la tige inférieure ne présentait aucun changement significatif dans les propriétés biomécaniques. Ces usines avaient également un nombre significativement plus élevé de nœuds. Cette étude fournit des informations fondamentales sur la nature de la biosynthèse de la cellulose dans les graminées et les auteurs concluent que des applications pratiques peuvent être prévisibles, par exemple l'augmentation de la résistance des tiges pour éviter la verse.

Point culminant du chercheur

Crédit d'image: Le magazine de l'Université du Kentucky

Le Dr Seth DeBolt est impatient d'améliorer nos connaissances sur les composants chimiques clés qui déterminent la qualité des boissons alcoolisées. En tant qu'étudiant diplômé spécialisé en viticulture, il partage son temps entre l'Université d'Adélaïde et l'Université de Californie à Davis. Avec les deux institutions basées dans des régions viticoles de premier plan, il a pu mener des recherches révolutionnaires, découvrant la voie de l'acide tartrique dans les raisins de cuve.

Le Dr DeBolt est maintenant directeur du programme de certificat de premier cycle en distillation, vin et brassage à l'Université du Kentucky et collabore à divers projets sur le campus et au sein de l'industrie des spiritueux axés sur la production, la saveur et la qualité du whisky bourbon. Il s'intéresse également aux mécanismes fondamentaux par lesquels les plantes créent une forme et une structure de forme, en se concentrant sur les glucides structuraux et la manière dont ceux-ci peuvent être utilisés par les humains.

Pour plus d'informations sur Seth et son travail, veuillez visiter le site Web de son laboratoire : http://www.uky.edu/Ag/Horticulture/DeBolt%20Lab/Site/Welcome.html