Platycodon grandiflorus, communément appelée fleur en ballon, est réputée pour ses propriétés médicinales, principalement en raison de sa riche teneur en saponine. Les saponines sont connues pour leurs propriétés anti-inflammatoires, anticancéreuses et stimulantes du système immunitaire, faisant de P. grandiflorus une plante précieuse en médecine traditionnelle.
Cependant, des défis tels que le faible rendement en saponine et les pratiques de culture inefficaces entravent son utilisation généralisée. Il est crucial de résoudre ces problèmes pour améliorer la valeur médicinale et l’efficacité de la culture de P. grandiflorus.
En raison de ces défis, il est impératif d’approfondir les mécanismes génétiques et moléculaires régissant la biosynthèse de la saponine afin de développer des cultivars à haut rendement.
Des chercheurs de l’Université agricole du Nord-Est, en collaboration avec le Laboratoire clé des plantes et applications paysagères des régions froides, ont publié un étude dans Recherche horticole le 28 février 2024, détaillant comment l’application de jasmonate de méthyle (MeJA) induit l’expression du gène PgbHLH28, qui est un régulateur crucial de l’accumulation de saponine.
L’étude s’est concentrée sur la compréhension de la manière dont MeJA influence la biosynthèse de la saponine chez P. grandiflorus. Les chercheurs ont appliqué diverses concentrations de MeJA aux racines de P. grandiflorus et ont découvert qu’une concentration de 100 μmol/l était optimale pour favoriser l’accumulation de saponine.
L’analyse du séquençage de l’ARN a révélé que le gène PgbHLH28 joue un rôle central dans ce processus. La surexpression de PgbHLH28 chez P. grandiflorus a entraîné une augmentation significative de la teneur en saponine, tandis que la désactivation du gène a inhibé la synthèse de la saponine.
Des recherches plus approfondies utilisant des tests de levure à un hybride et à double luciférase ont démontré que PgbHLH28 se lie directement aux promoteurs des gènes PgHMGR2 et PgDXS2, activant leur expression et améliorant ainsi la biosynthèse de la saponine.
Ces résultats établissent un réseau de régulation complexe impliquant MeJA et PgbHLH28, qui régit la production de saponines chez P. grandiflorus. L’étude élucide non seulement les mécanismes génétiques sous-jacents à la biosynthèse de la saponine, mais fournit également une base théorique pour améliorer la teneur en saponine de P. grandiflorus grâce au génie génétique et à des pratiques de culture avancées.
Le Dr Tao Yang, un expert reconnu en biotechnologie végétale et l’un des auteurs correspondants de l’étude, a déclaré : « Nos résultats marquent une avancée significative dans la compréhension de la régulation génétique de la biosynthèse de la saponine chez P. grandiflorus. L’identification de PgbHLH28 comme élément clé régulateur ouvre de nouvelles possibilités pour valoriser la valeur médicinale de cette plante grâce à des modifications génétiques ciblées.
« Cette recherche fournit un cadre précieux pour développer des cultivars à haut rendement en saponine, ce qui pourrait avoir des implications substantielles pour l’industrie pharmaceutique. »
Les implications de cette étude sont considérables pour les industries agricole et pharmaceutique. En tirant parti des connaissances acquises grâce à cette recherche, les scientifiques peuvent développer de nouveaux cultivars de P. grandiflorus avec une teneur accrue en saponine, augmentant ainsi la valeur médicinale de la plante.
Cela pourrait conduire à des traitements naturels plus efficaces pour divers problèmes de santé, notamment les maladies inflammatoires et les infections virales. En outre, comprendre la régulation génétique de la biosynthèse de la saponine peut faciliter la culture d’autres plantes médicinales, favorisant ainsi l’utilisation de composés naturels en médecine moderne et pouvant conduire à de nouvelles découvertes thérapeutiques.
Plus d’information:
Wuhua Zhang et al, l’analyse de séquençage de l’ARN révèle que PgbHLH28 est le régulateur clé en réponse à l’accumulation de saponine induite par le méthyljasmonate chez Platycodon grandiflorus, Recherche horticole (2024). DOI : 10.1093/hr/uhae058