Récolte des parcelles de recherche de soja avec une moissonneuse-batteuse de parcelles. Crédit :Brian Diers
Les restes peuvent être très précieux. Par exemple, lorsque les graines de soja sont broyées et l'huile extraite, ce qui reste est appelé tourteau de soja. Vous voudrez garder ce reste.
La farine de soja contient des protéines de haute qualité. Globalement, près de 98 % du tourteau de soja produit est destiné à l'alimentation animale. L'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture l'appelle "la source la plus importante et la plus préférée de protéines végétales de haute qualité pour l'alimentation animale".
Mais les producteurs de soja sont confrontés à un défi. Il s'est avéré difficile de développer des variétés de soja avec à la fois des niveaux élevés de protéines et des rendements élevés. Ces deux caractéristiques sont négativement corrélées :lorsque les rendements en soja sont élevés, les niveaux de protéines ont tendance à diminuer, et vice versa.
Le sélectionneur de plantes Brian Diers et ses collègues ont abordé ce problème dans une nouvelle étude. Leurs premiers résultats suggèrent qu'il pourrait être possible de cultiver du soja avec une concentration en protéines plus élevée sans diminuer significativement les rendements.
« Les producteurs sont généralement payés en fonction du poids de soja qu'ils livrent aux acheteurs, " dit Diers, chercheur à l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign. "Par conséquent, les producteurs décident quelles variétés de soja cultiver en fonction principalement des rendements. »
Si les variétés de soja riches en protéines ont des rendements relativement faibles, ils ne peuvent être choisis par les producteurs, dit Diers.
DansPour cette étude, les chercheurs ont testé un gène qui augmente les protéines en le croisant dans deux variétés différentes de soja. Les résultats étaient prometteurs. Les plantes des deux variétés avec le gène à haute teneur en protéines avaient une concentration en protéines accrue et n'ont pas montré de diminution significative des rendements.
"L'étude a également amélioré notre compréhension de la génétique de la concentration de protéines dans le soja, " dit Diers. " C'est important parce que la concentration en protéines du soja est influencée par de nombreux gènes. "
Parcelles de croisement de soja issues d'essais à Urbana, Illinois. Crédit :Brian Diers
Ces gènes sont répartis à différents endroits dans l'ADN du soja. Différentes versions de gènes à chaque emplacement peuvent conduire à une concentration de protéines plus ou moins élevée dans le soja.
L'ADN dans les cellules de soja - comme dans toutes les cellules végétales et animales - est emballé dans des structures appelées chromosomes. Les chercheurs se sont concentrés sur un gène situé sur le chromosome 15, qui a été précédemment montré pour avoir un impact sur la concentration en protéines. "Mais aucune recherche n'a été menée sur l'impact de ce gène sur les caractères agronomiques, comme le rendement, " dit Diers.
Ils ont développé des lignées expérimentales avec et sans le gène riche en protéines en croisant le gène dans deux variétés de soja et en testant les lignées pour la concentration en protéines et le rendement.
"Nous avons constaté que ce gène sur le chromosome 15 augmentait systématiquement la concentration en protéines, " ayssays Diers. Le gène a augmenté la concentration de protéines entre 8 et 14 grammes par kilogramme de soja. " Ce gène pourrait être un bon choix pour les sélectionneurs à utiliser lorsqu'ils veulent du soja avec une concentration de protéines plus élevée. "
Les chercheurs ont constaté une diminution de la concentration d'huile de graines résultant du gène. Cependant, ils n'ont pas observé de réduction significative du rendement. Cela contraste avec l'impact d'un gène sur le chromosome 20 qui a augmenté la concentration en protéines mais a également considérablement diminué les rendements des variétés de soja.
Cependant, Diers est prudent quant aux baisses de rendement non significatives observées dans l'étude. « Nous avons observé une tendance négative des rendements, mais ce n'était pas statistiquement significatif, " il dit.
Le gène a été testé en le croisant en deux variétés. C'est important parce que « les gènes doivent être évalués sur différentes variétés, " dit Diers. " Parfois, les gènes ne fonctionnent que dans certaines variétés et pas dans d'autres. " Il est important pour les sélectionneurs d'avoir cette information pour éviter les surprises.
Hyper protéiné, les variétés de soja à haut rendement seraient attrayantes pour les producteurs et les utilisateurs finaux. La protéine contenue dans le tourteau de soja est considérée comme de haute qualité car elle est composée d'un ensemble assez bien équilibré d'acides aminés. "Le tourteau de soja complète bien le maïs dans l'alimentation animale, " dit Diers.
Diers travaille actuellement à la génération d'une carte plus détaillée du chromosome 15. Une carte génétique plus précise pourrait aider les sélectionneurs à générer d'autres variétés de soja riches en protéines.