Le brocoli est réputé pour ses bienfaits pour la santé, principalement en raison de sa riche teneur en glucosinolate (GSL), qui possède des propriétés anti-cancérigènes et antioxydantes. Malgré des études approfondies sur les espèces de Brassica, la base génétique de la diversité du GSL reste floue.
Comprendre ces mécanismes est crucial pour améliorer la valeur nutritionnelle du brocoli et des cultures associées. Des recherches antérieures ont identifié diverses structures de GSL, mais les gènes spécifiques et leurs rôles dans la biosynthèse du GSL nécessitent une exploration plus approfondie. Il est essentiel de combler ces lacunes pour développer des cultures de Brassica génétiquement améliorées présentant des bienfaits accrus pour la santé.
Des chercheurs de l’Université agricole du Hunan ont publié une étude dans Recherche horticole, présentant un assemblage du génome du brocoli à l’échelle des chromosomes. Cette étude utilise des technologies de séquençage avancées pour fournir une analyse détaillée de la biosynthèse du GSL.
L’étude a réussi à assembler un génome de brocoli à l’échelle chromosomique de haute qualité à l’aide de lectures avancées PacBio HiFi et de la technologie Hi-C, atteignant une taille totale du génome de 613,79 Mo et un contig N50 de 14,70 Mo. Cette carte génomique détaillée a permis l’identification de gènes clés impliqués dans la biosynthèse du GSL, notamment le gène crucial de la méthylthioalkylmalate synthase 1 (MAM1).
La recherche a démontré que la surexpression de BoMAM1 dans le brocoli augmente considérablement l’accumulation de C4-GSL, soulignant son rôle essentiel dans la biosynthèse des GSL. De plus, l’étude a fourni un aperçu des mécanismes évolutifs qui contribuent à la diversité des profils GSL parmi les différentes espèces de Brassica.
Ces résultats offrent une compréhension complète des facteurs génétiques influençant la production de GSL, ce qui est essentiel pour les futures études génétiques et le développement de cultures de Brassica aux propriétés nutritionnelles améliorées.
Le Dr Junwei Wang, auteur correspondant de l’étude, a déclaré : « Nos résultats fournissent une compréhension complète des facteurs génétiques influençant la biosynthèse du GSL dans le brocoli. Cette connaissance est cruciale pour l’amélioration génétique future et l’amélioration de la valeur nutritionnelle des cultures de Brassica. »
Cette étude génomique offre des ressources précieuses pour les programmes de sélection moléculaire visant à améliorer le contenu nutritionnel du brocoli et d’autres cultures de Brassica. En comprenant les bases génétiques de la biosynthèse du GSL, les chercheurs peuvent développer des variétés présentant des bienfaits accrus pour la santé, contribuant ainsi à une meilleure santé et nutrition humaines.
Plus d’information:
Qiuyun Wu et al, Génome de référence à l’échelle chromosomique du brocoli (Brassica oleracea var. italica Plenck) donne un aperçu de la biosynthèse des glucosinolates, Recherche horticole (2024). DOI : 10.1093/hr/uhae063