Impact des lipoxygénases et des enzymes de clivage des caroténoïdes dans la production de composés volatils dérivés des caroténoïdes chez les plantes

 

Charles Goulet

Université Laval

 

Domaine : organismes vivants

Programme établissement de nouveaux chercheurs- niversitaires

Concours 2014-2015

Les plantes utilisent plusieurs stratégies pour attirer les pollinisateurs et les frugivores, de l'accumulation de pigments aux couleurs vives à l'émission de composés volatils aux profils olfactifs enivrants. Les caroténoïdes sont un des groupes de pigments les plus importants dans les plantes et ils sont aussi les précurseurs de plusieurs composés volatils à l'arôme floral ou fruité. Plusieurs détails restent à être élucidés pour expliquer la synthèse de ce groupe de composés volatils. En plus de l'enzyme de clivage des caroténoïdes CCD1, des observations récentes laissent supposer l'apport d'une lipoxygénase (LoxC) dans la synthèse de ces composés. Ces données soulèvent une hypothèse dans laquelle LoxC provoquerait d'abord un clivage partiel des caroténoïdes avant leur transport vers CCD1.

L'objectif de ce projet est de vérifier si les deux enzymes agissent de manière indépendante ou dans une cascade de réactions. L'approche méthodologique consiste à croiser des tomates montrant une expression réduite des deux enzymes et à vérifier l'impact additif ou non du changement d'expression. Pour vérifier si ce modèle se transpose chez les fleurs, une étude de transcriptomique sera aussi effectuée sur des groupes de roses émettant ou non des composés volatils dérivés des caroténoïdes.

Les résultats permettront d'explorer davantage la façon dont les plantes régulent leur métabolisme secondaire. Ce projet pourrait aussi avoir des retombées appliquées en permettant de cibler les gènes importants pour la sélection de cultivars modernes avec l'arôme perdu de variétés d'autrefois.