Des lignées expérimentales de maïs de grande culture développées par une équipe du Service de Recherche Agronomique (ARS) et des scientifiques universitaires ouvriront la voie à de nouveaux hybrides commerciaux offrant des céréales riches en méthionine.
Cette avancée, rapportée dans un récent numéro de La science des culturessera une nouvelle particulièrement bienvenue pour les producteurs de volailles biologiques dont les oiseaux ont besoin de formulations alimentaires contenant cet acide aminé pour assurer une croissance, une santé et une production optimales de viande et d’œufs.
En tant que l’un des neuf acides aminés essentiels et seulement deux qui contiennent du soufre, la méthionine aide à relancer la synthèse des protéines et est un composant clé de nombreux tissus, notamment les os, les muscles, les ligaments, les organes, la peau et les plumes de la volaille. La méthionine soutient également d’importantes fonctions métaboliques, digestives et immunitaires.
Dans les systèmes de production biologique où les pâturages sont disponibles, les poulets et autres volailles en liberté peuvent naturellement acquérir de la méthionine en mangeant des vers, des insectes et certaines plantes. Cependant, il est nécessaire de compléter leur alimentation avec de la méthionine synthétique dans des aliments à base de maïs pour garantir que les oiseaux reçoivent des quantités adéquates d’acide aminé.
Les producteurs biologiques peuvent le faire en vertu d’une exemption réglementaire fédérale qui autorise une utilisation maximale de deux livres de méthionine synthétique par tonne d’aliments pour les poulets et de trois livres par tonne pour les dindes, les canards et autres types de volailles. Entre-temps, des recherches sont en cours, y compris ce projet, pour trouver des alternatives naturelles dont le coût et la disponibilité promettent de supplanter complètement le besoin de méthionine synthétique.
Le maïs, par exemple, est un ingrédient majeur des rations alimentaires actuelles ; cependant, les céréales provenant d’hybrides cultivés commercialement contiennent très peu de méthionine. Heureusement, il existe des sources de variabilité pour ce caractère dans les collections de matériel génétique qui peuvent être identifiées avec les bons outils.
Le génie génétique propose une approche ; cependant, les variétés de cultures transgéniques ne sont pas autorisées dans les systèmes de production biologique. Pour résoudre ce problème, Paul Scott, généticien des plantes de l’ARS, et ses collègues ont combiné l’utilisation de deux méthodes conventionnelles de sélection végétale, à savoir l’induction haploïde doublée et la sélection récurrente.
À l’aide de ces méthodes, ils ont développé 16 lignées de maïs consanguin dont les niveaux de grains de méthionine équivalaient – et dans un cas, surpassaient – ceux du B101, un hybride qui s’est avéré être une référence de comparaison utile en raison de sa concentration naturellement élevée en méthionine. « Le B101 mesure généralement environ 0,29 gramme de méthionine pour 100 grammes de grains, et nos meilleures lignées en contiennent environ 0,37 gramme pour 100 grammes », a déclaré Scott, de l’unité de recherche sur les insectes et la génétique des cultures du maïs ARS à Ames, Iowa.
En prime, certaines lignées consanguines ont également montré une diversité génétique considérable dans certains caractères agronomiques lors de l’évaluation lors d’essais sur le terrain, notamment la hauteur de la plante, la date de floraison, la résistance aux maladies et les grains de couleur orange.
Des évaluations supplémentaires sont prévues, notamment des essais d’alimentation des volailles.
« Il sera important de tester ces lignées dans des combinaisons hybrides et dans différents environnements pour comprendre la stabilité du caractère et quel est leur potentiel de rendement. Nous aimerions également combiner une teneur élevée en méthionine avec d’autres caractères de valeur pour les producteurs de volaille biologique, » dit Scott. « Nous travaillons actuellement sur le grain d’orange, ainsi que sur la capacité d’exclure le pollen transgénique. À terme, nous aimerions développer du maïs capable de fournir un régime complet sans supplémentation. »
Plus d’information:
Taylor D. Hintch et al, Développement de lignées consanguines de maïs avec une concentration élevée de méthionine dans les grains à partir d’une population élevée de méthionine, La science des cultures (2023). DOI : 10.1002/csc2.20983