Le riz est un aliment de base pour des milliards de personnes dans le monde, et le riz Basmati est une variété très prisée connue pour sa saveur aromatique et ses grains longs. Cependant, comme toutes les cultures, le riz est sujet aux mauvaises herbes qui se disputent les nutriments, l'eau et la lumière du soleil. Pour résoudre ce problème, Zafar et ses collègues ont utilisé avec succès l'outil d'édition de gènes appelé CRISPR-Cas9 pour créer une souche de riz Super Basmati qui résiste à un herbicide spécifique. Ce développement passionnant, publié dans AoB PLANTS, pourrait aider les agriculteurs à économiser de la main-d'œuvre et des ressources en eau tout en contrôlant les infestations de mauvaises herbes.
CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) est un mécanisme de défense naturel présent chez les bactéries qui les aide à repousser les infections virales. Les scientifiques ont exploité ce système pour créer un puissant outil d'édition de gènes appelé CRISPR-Cas9, qui leur permet de couper et d'éditer avec précision l'ADN d'organismes vivants. Cette technologie a le potentiel de révolutionner la médecine, l'agriculture et d'autres domaines en permettant des modifications ciblées des gènes.
Les chercheurs de cette étude ont utilisé une méthode d'édition de gènes spécifique appelée réparation dirigée par l'homologie (HDR). Le HDR est un processus naturel que les cellules utilisent pour réparer les cassures de leur ADN. En combinant CRISPR-Cas9 avec HDR, les scientifiques peuvent introduire des modifications spécifiques dans l'ADN d'un organisme, telles que l'ajout, la suppression ou la modification de gènes spécifiques. Cette approche permet une édition génétique précise et ciblée, permettant de créer des cultures avec des caractéristiques souhaitables telles que la résistance aux maladies, un contenu nutritionnel amélioré ou, dans ce cas, la résistance à un herbicide particulier.
Les chercheurs se sont concentrés sur un gène spécifique appelé Acetolactate Synthase (OsALS) pour obtenir une résistance aux herbicides dans le riz Super Basmati. Ils ont introduit un petit changement dans le gène qui rendrait le riz résistant à l'herbicide bispyribac-sodium. Ils ont ensuite testé différentes configurations du système CRISPR-Cas9 pour trouver le moyen le plus efficace de modifier le OsALS gène dans le riz Super Basmati.
Après de nombreuses expérimentations, l'équipe a découvert la configuration optimale qui permettait au système CRISPR-Cas9 de créer des modifications précises du OsALS gène dans le riz Super Basmati, le rendant résistant à l'herbicide bispyribac-sodium. Les chercheurs ont ensuite testé la sensibilité aux herbicides du riz modifié, en le comparant à d'autres variétés de riz. Ils ont constaté que le riz Super Basmati était plus résistant à l'herbicide que les autres variétés de riz Indica testées précédemment.
Cette application réussie du système CRISPR-Cas9 et HDR dans le riz Super Basmati ouvre de nouvelles possibilités d'amélioration des cultures. En utilisant cette technologie d'édition de gènes, les scientifiques peuvent créer des variétés de cultures plus résistantes aux maladies, aux ravageurs ou à d'autres facteurs environnementaux, ce qui pourrait entraîner une augmentation des rendements des cultures et une amélioration de la sécurité alimentaire.
LIRE L'ARTICLE
Kashaf Zafar, Muhammad Zuhaib Khan, Imran Amin, Zahid Mukhtar, Mehak Zafar, Shahid Mansoor, Utilisation de l'édition CRISPR basée sur un modèle du gène OsALS pour créer une tolérance aux herbicides dans le riz Basmati, AoB PLANTS, Volume 15, Numéro 2, février 2023, plac059, https://doi.org/10.1093/aobpla/plac059
