Coloring genetically modified soybean grains with anthocyanins by suppression of the proanthocyanidin genes ANR1 and ANR2

La détection et la quantification de la présence adventice de soja génétiquement modifié (GM) dans les envois de graines de soja non GM nécessitent à l’heure actuelle des tests sophistiqués dont la reproductibilité peut être problématique. Dans les travaux que nous présentons ici, nous montrons que la biosynthèse du pigment du tégument séminal de la graine de soja peut être gérée de manière à ce qu’elle donne une couleur distincte permettant de discerner, à l’œil, les graines de soja GM. Nous avons constaté qu’une couleur brun-rouge distincte pouvait être obtenue par la suppression simultanée de deux gènes codant des proanthocyanidines, l’anthocyanidine réductase 1 (ANR1) et l’ANR2. Nous avons utilisé le suivi de réactions multiples au moyen de la chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse pour déterminer les quantités différentielles des métabolites du tégument qui s’accumulaient. La technique a révélé que le flux métabolique était redirigé vers la voie des pigments d’anthocyanines et, étonnamment, celle du flavonol-3-O-glucoside. La RT‑PCR quantitative a permis de déterminer que la régulation à la hausse des isogènes des anthocyanines DFR1 et GST26 ainsi que de l’anthocyanine/flavonol-3-O-glycosyltransférase (UGT78K2) était associée à des phénomènes endogènes de rétroaction et d’activation en réponse à la suraccumulation, en amont, des intermédiaires flavonoïdes résultant de la suppression des gènes ANR1 et ANR2. Ces résultants semblent indiquer que la transcription des gènes codant les flavonoïdes est une étape clé du mécanisme responsable de la redirection du flux des métabolites. Nos travaux montrent que la suppression des gènes codant des proanthocyanidines est une approche nouvelle qui permet de gérer la pigmentation des graines de soja.