Les marqueurs d'ADN des pommes de terre pourraient contribuer à prolonger leur fraîcheur
L'Irlande est un producteur de pommes de terre de renommée mondiale, mais les fabricants de frites et chips irlandais font face à une pénurie de pommes de terre cultivées localement en raison de problèmes liés au stockage prolongé des tubercules. Ils doivent ainsi importer plus de 50 000 tonnes de pommes de terre chaque année. Les pommes de terre utilisées pour les frites et chips sont généralement conservées à huit degrés, une température suffisamment élevée pour éviter que l'amidon ne se décompose en glucose et en fructose. Pour ralentir la germination, les producteurs de pommes de terre utilisent souvent un antigerminatif appelé chlorprophame, une substance chimique que l'UE cherche à éradiquer en raison des problèmes de santé auxquels elle est associée. Dans l'espoir de trouver un alternative aux antigerminatifs chimiques, le projet GENSPI (Genomic Selection for Potato Improvement), financé par l'UE, a mis au point un système de marqueur génétique pour identifier les plantes présentant une résistance à la formation de glucose et de fructose. Leurs tubercules peuvent être conservés à trois ou quatre degrés, une température suffisamment basse pour éviter la germination pendant de très longues périodes. «Le glucose et le fructose formés en cas de stockage au froid peuvent entraîner un fort brunissement à la friture, et donner une amertume inacceptable pour la fabrication de chips et de frites. Les sucres peuvent également provoquer une accumulation d'acrylamide, un cancérogène potentiel», indique Dan Milbourne, coordinateur du projet GENSPI. Une augmentation plus lente de la teneur en sucreGENSPI a mis au point de nouvelles méthodologies génomiques de sélection qui permettront de choisir les variétés de pommes de terre semblant résister à la transformation en sucre à basse température. Pour ce faire, les chercheurs ont réuni de très nombreux plants et frit des milliers de tubercules (l'équivalent de 10 000 sacs de frites), conservés dans différentes conditions. Ils ont alors mesuré leur couleur après friture et établi des liens entre la couleur et la variation génétique du plant. «Le brunissement à la friture étant contrôlé par de nombreux gènes, la meilleure approche consistait à analyser le génome pour rechercher des variations sur de nombreux sites et établir des corrélations entre la couleur et la variation génétique», explique M. Milbourne. Les chercheurs ont ensuite utilisé les techniques de séquençage du génome les plus récentes (séquençage de nouvelle génération) pour identifier plus de 100 000 régions du génome présentant des variations de la séquence d'ADN d'un plant à l'autre. Ils ont combiné des données sur la variation du phénotype et du génome de la pomme de terre pour établir des modèles statistiques permettant de prédire la couleur à la friture à partir d'informations issues du séquençage de l'ADN. «À partir des 100 000 régions présentant une variation génétique entre les lignées de sélection, nous avons pu identifier un plus petit nombre de marqueurs d'ADN grâce auxquels nous avons pu prévoir efficacement la couleur à la friture. Nous pouvons donc mettre au point un test peu coûteux basé sur l'ADN pour prédire la couleur des pommes de terre et l'appliquer aux dizaines de milliers de plants d'un programme de sélection de pommes de terre», explique Stephen Byrne, titulaire d'une bourse Marie Skodowska-Curie et auteur de la recherche. Habituellement, les producteurs de pommes de terre croisent plusieurs variétés de plants pour produire jusqu'à 100 000 semis, avant d'éliminer sur une période de 10 ans les catégories de plants peu performantes. Ce n'est qu'alors qu'ils peuvent identifier les variétés capables de résister à la formation de glucose et de fructose, la conséquence étant que de nombreuses variétés potentielles ont déjà été éliminées du processus de sélection. GENSPI a mené ses recherches en collaboration avec un programme de sélection de pommes de terre de consommation dirigé par Denis Griffin. La nouvelle technique mise au point permet d'identifier les plants résistants très tôt au cours du programme de sélection sur 10 ans. L'équipe espère que le projet conduira à la production d'une ou plusieurs variétés donnant une excellente couleur à la friture même en cas de stockage à basse température, et d'éviter ainsi l'utilisation d'antigerminatifs chimiques. «Nous espérons que ces variétés seront commercialisées au cours des cinq prochaines années», conclut M. Griffin.
Mots‑clés
GENSPI, pommes de terre, chips, frites, sélection, acrylamide, Irlande