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Jul 29, 2023

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5 juin 2023 Cet article

5 juin 2023

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par l'Université des sciences et technologies du roi Abdallah

Le riz pigmenté est connu pour être beaucoup plus nutritif que le riz blanc et pourrait être une ressource importante pour améliorer la santé humaine et lutter contre la malnutrition. Cependant, l'amélioration du rendement et des caractéristiques agronomiques est nécessaire si ces variétés, qui comprennent la noire, la brune et la rouge, doivent être largement acceptées par les agriculteurs.

Une équipe internationale dirigée par Magdy Mahfouz et Khalid Sedeek de KAUST a montré que des caractéristiques agronomiques souhaitables de longueur de tige plus courte et de maturité précoce peuvent être introduites dans le riz noir.

Leurs recherches sont publiées dans la revue Nature Food.

Sedeek, postdoctorant au laboratoire de Mahfouz, affirme que la première étape vers ces améliorations a été de recueillir des informations génomiques complètes.

"Même si les génomes de plusieurs variétés de riz japonica et indica ont été assemblés, les séquences complètes du génome ne sont disponibles que pour quelques variétés pigmentées", dit-il.

Les chercheurs ont sélectionné trois variétés de riz noir et deux rouges pour le séquençage du génome entier. Pour détecter d'autres variations génétiques, ils ont séquencé 46 variétés supplémentaires.

"L'étape suivante consistait à analyser la composition de ces variétés pour identifier celles qui avaient une nutrition supérieure comme candidates à l'amélioration", explique Sedeek. Pour ce faire, les chercheurs ont passé au crible 63 variétés de riz noir, rouge et brun, le riz noir présentant la meilleure teneur en nutriments dans un large éventail de composés, notamment les glucides, les acides aminés, les métabolites secondaires, les lipides, les peptides et les vitamines.

Le riz pigmenté (en particulier le riz noir) est également riche en microéléments essentiels, dont le fer, le zinc, le cuivre, le manganèse et le sélénium. En particulier, le riz noir indonésien Cempo Ireng (le riz le plus riche en fer et le génotype de riz noir le plus riche en zinc) pourrait fournir les besoins quotidiens en ces éléments essentiels.

Les chercheurs ont utilisé ces profils de nutriments et d'ions métalliques pour identifier plusieurs variétés riches en nutriments avec des niveaux plus élevés d'antioxydants et d'autres composés et éléments bénéfiques, qui pourraient être des variétés susceptibles d'être améliorées.

L'un d'eux était Cempo Ireng. Cependant, malgré sa résistance aux ravageurs et aux maladies, les agriculteurs hésitent à cultiver Cempo Ireng en raison de sa longue tige et de son cycle de vie de cinq mois. Sedeek a établi un système de régénération et de transformation à Cempo Ireng, puis a utilisé CRISPR/Cas 9 pour éliminer trois répresseurs de la période de floraison, ce qui a donné une variété à maturation plus précoce et plus courte.

Les caractéristiques agronomiques améliorées des variétés de riz pigmentées ont le potentiel de les rendre plus adaptées à la culture et à l'incorporation dans la chaîne alimentaire. Cependant, note Mahfouz, des travaux supplémentaires sont nécessaires pour déterminer si ces caractères modifiés peuvent coexister avec d'autres caractères importants, tels que le rendement, dans le riz pigmenté.

"Néanmoins," dit-il, "Cette recherche fournit des ressources importantes aux bioingénieurs et aux sélectionneurs de cultures pour continuer à améliorer le riz pigmenté et exploiter ses avantages potentiels pour la santé humaine."

Mahfouz et son équipe prévoient maintenant d'améliorer une variété locale de riz rouge connue sous le nom de riz Hassawi. Cette souche de riz particulière, originaire d'Arabie saoudite, revêt une immense importance culturelle et économique dans la région. En utilisant la technologie CRISPR, le groupe vise à améliorer la productivité et d'autres caractéristiques clés du riz Hassawi pour répondre aux demandes uniques du marché saoudien local.

Plus d'information: Khalid Sedeek et al, Ressources multi-omiques pour une amélioration agronomique ciblée du riz pigmenté, Nature Food (2023). DOI : 10.1038/s43016-023-00742-9

Informations sur la revue :Nourriture naturelle

Fourni par l'Université des sciences et technologies du roi Abdallah