Plant Sciences

Les chercheurs de Price, un programme européen dont l'Inra est partenaire, ont confirmé que dans la pratique, les mesures actuelles mises en œuvre afin d'assurer la coexistence des cultures génétiquement modifiée (GM) et non GM dans l'UE sont faisables au niveau des exploitations agricoles et tout au long de la chaîne d'approvisionnement. Cependant, ces mesures comportent des coûts supplémentaires, payés en partie par les consommateurs et par d'autres parties prenantes dans la chaîne d'approvisionnement.



Le professeur Justus Wesseler, chef de projet de Price, a déclaré : « Pendant deux ans nous avons effectué des essais en plein champ avec du maïs GM en Espagne, en appliquant des zones tampon ou différentes dates de semis afin d'obtenir l'asynchronie de la floraison recommandée par l'Association espagnole des producteurs de semences. Les résultats ont montré que ces méthodes sont efficaces pour permettre aux cultivateurs de maïs en Espagne d'assurer la coexistence dans le cadre de la législation en vigueur et au niveau des parcelles agricoles. Par ailleurs, des essais en plein champ effectués avec du maïs partiellement stérile en Allemagne, en République Tchèque et en Espagne ont montré qu'il s'agit d'une mesure biologique efficace. » Les résultats indiquent aussi que les distances uniformes d'isolation actuelles établies par la plupart des États membres sont en général disproportionnées par rapport au seuil officiel de 0,9 % et susceptibles d'entraîner des coûts et difficultés inutiles pour les exploitants agricoles.



« La coexistence est possible dans le cadre de la législation actuelle de l'UE »

teosinte glume architecture1 (tga1), a member of the SBP-box gene family oftranscriptional regulators, has been identified as the gene conferring naked kernels inmaize vs. encased kernels in its wild progenitor, teosinte. However, the identity of thecausative polymorphism within tga1 that produces these different phenotypes has remained unknown. Using nucleotide diversity data, we show that there is a single fixed nucleotide difference between maize and teosinte in tga1, and this difference confers a Lys (teosinte allele) to Asp (maize allele) substitution. This substitution transforms TGA1into a transcriptional repressor. While both alleles of TGA1 can bind a GTAC motif, maize-TGA1 forms more stable dimers than teosinte-TGA1. Since it is the only fixed difference between maize and teosinte, this alteration in protein function likely underlies thedifferences in maize and teosinte glume architecture. We previously reported a differencein TGA1 protein abundance between maize and teosinte based on relative signal intensityof a western blot. Here, we show that this signal difference is not due to tga1 but to asecond gene, neighbor of tga1 (not1). not1 encodes a protein that has 92% amino acidsimilarity to TGA1 and that is recognized by the TGA1 antibody. Genetic mapping and phenotypic data show that tga1, without a contribution from not1, controls the difference incovered vs. naked kernels. No trait differences could be associated with the maize vs. teosinte alleles of not1. Our results document how morphological evolution can be drivenby a simple nucleotide change that alters protein function.

Plant starches regularly require extensive modification to permit subsequent applications. Such processing is usually done by the use of chemical and/or physical treatments. The use of recombinant enzymes produced by large-scale fermentation of GM microorganisms is increasingly used in starch processing and modification, sometimes as an alternative to chemical or physical treatments. However, as a means to impart the modifications as early as possible in the starch production chain, similar recombinant enzymes may also be expressed in planta in the developing starch storage organ such as in roots, tubers and cereal grains to provide a GM crop as an alternative to the use of enzymes from GM microorganisms. We here discuss these techniques in relation to important structural features and modifications of starches such as: starch phosphorylation, starch hydrolysis, chain transfer/branching and novel concepts of hybrid starch-based polysaccharides. In planta starch bioengineering is generally challenged by yield penalties and inefficient production of the desired product. However, in some situations, GM crops for starch bioengineering without deleterious effects have been achieved.