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Carbohydrate profiling in seeds and seedlings of transgenic triticale modified in the expression of sucrose:sucrose-1-fructosyltransferase (1-SST) and sucrose:fructan-6-fructosyltransferase (6-SFT)

Diedhiou, C., Gaudet, D.A., Liang, Y., Sun, J.-Y., Lu, Z.-X., Eudes, F., et Laroche, A. (2012). « Carbohydrate profiling in seeds and seedlings of transgenic triticale modified in the expression of sucrose:sucrose-1-fructosyltransferase (1-SST) and sucrose:fructan-6-fructosyltransferase (6-SFT). », Journal of Bioscience and Bioengineering, 114(4), p. 371-378. doi : 10.1016/j.jbiosc.2012.05.008  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Nous avons placé des constructions de sucrose-sucrose 1-fructosyltransférase (1-SST) de seigle et/ou de sucrose-fructosane 6-fructosyltransférase (6-SFT) de blé sous le contrôle d’un promoteur spécifique de l’aleurone de blé, et les avons exprimés dans du triticale au moyen d’une transformation biolistique et de microspores. Des lignées transgéniques exprimant le 1-SST et/ou le 6-SFT ont accumulé 50 % de moins d’amidon et 10-20 fois plus de fructosane, en particulier de 6 kestose, dans les grains secs comparativement au triticale non transformé de type sauvage; d’autres fructosanes allaient en taille de DP 4 à DP 15. Lors de la germination, de 1 à 4 jours après l’imbibition, les fructosanes étaient rapidement métabolisés et, seules dans les lignées transgéniques exprimant 1-SST et 6-SFT, les teneurs en fructosane étaient nettement supérieures à celles des échantillons de contrôle non transformés après 4 jours. L’hybridation in situ a confirmé l’expression de 6-SFT dans la couche d’aleurone des grains imbibés de plantes transformées. Quand des lignées transgéniques étaient soumises à un stress de froid à 4°C pendant 2 jours, la synthèse du fructosane lors de la germination à basse température augmentait comparativement aux échantillons de contrôle non transformés. L’augmentation du fructosane dans les grains secs et de la germination du semis était généralement associée aux niveaux d’expression des transcripts dans les plantes transformées, mais l’expression génique totale n’était pas nécessairement corrélée à l’accumulation avec le temps du fructosane durant la germination. Ceci constitue le premier rapport de modification transgénique de céréales pour obtenir une production de fructosanes dans des grains de céréales et lors de la germination des grains.

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