Les fibres solubles dans les céréales présentent de nombreux avantages pour la santé, tels que la prévention de l'obésité, de l'hypercholestérolémie et des maladies cardiaques. Le glucane à liaison mixte (MLG) se trouve principalement dans la famille des graminées (Poaceae) dans les parois cellulaires. Ils confèrent également des attributs importants aux produits céréaliers (par exemple, performances panifiables, pouvoir épaississant).
Le Dr Bing Wu et quatre collègues du Académie chinoise des sciences agricoles enquête les gènes responsables de la synthèse de MLG dans l'avoine sous différentes conditions d'éclairage. Les chercheurs ont identifié des familles de gènes de type cellulose synthase (Csl) impliquées dans la production de MLG et ont découvert que la concentration de MLG passait de 0.07 % à 1.06 % sous une intensité lumineuse élevée. C'est la première fois que des scientifiques découvrent la régulation de la production de MLG dans l'avoine alors que des recherches antérieures se concentraient sur l'orge.
Les Drs Jing Zhang, Bing Wu et leurs collègues ont cultivé le cultivar d'avoine Xiayoumai, connu pour sa teneur élevée en glucanes (> 6 %), sous des conditions sombres, faibles (80 µmol/m2/s) et élevé (300 µmol/m2/s) conditions lumineuses pendant deux jours. Des échantillons de feuilles, de tiges, de racines et de graines en développement ont été prélevés pour extraire l'ARN et l'ADN pour l'analyse de la structure des gènes et les modèles d'expression des gènes. La concentration de MLG a également été mesurée et la localisation a été vérifiée par microscopie immunoélectronique.
Les gènes impliqués dans la biosynthèse de la MLG étaient orthologues aux familles de gènes de type cellulose synthase (Csl) et ont été nommés AsCslF3, AsCslF4, AsCslF6, AsCslF8, AsCslF9, AsCslH et AsCslJ. Ces gènes ont été exprimés différemment dans différents tissus végétaux. Les gènes AsCslF6, AsCslF8, AsCslF3 et AsCslF9 présentaient un niveau d'expression 8 à 10 fois plus élevé à la lumière qu'à l'obscurité. La teneur en MLG a en effet augmenté dans des conditions de croissance légères et sous forte intensité lumineuse, la paroi cellulaire de l'avoine était entièrement remplie de molécules de MLG.
Alors qu'une teneur élevée en MLG n'est pas souhaitable pour l'industrie de transformation de l'orge (par exemple, le maltage, le brassage), elle est souhaitable pour l'avoine en raison de ses bienfaits pour la santé. Pour la première fois, des scientifiques ont identifié des gènes impliqués dans la production de MLG et ont découvert que ces gènes sont davantage exprimés dans des conditions de forte luminosité.
"[C]eci peut également expliquer pourquoi le niveau de MLG dans les céréales cultivées en Espagne (intensité lumineuse chaude et plus élevée) était plus élevé qu'en Écosse (intensité lumineuse plus froide et plus faible)", ont écrit Zhang, Wu et leurs collègues.
"Étant donné que le contenu MLG détermine une grande partie de la valeur de la récolte d'avoine pour le producteur, nos résultats fourniront de nouvelles informations et spéculations pour produire une avoine de meilleure qualité."
