Utilisations potentielles des végétaux GM

Environnement

Élimination de résidus toxiques dans le sol

Certaines plantes sont en mesure de décontaminer des sols contenant des composés toxiques, soit de façon naturelle ou par l'ajout de cette capacité avec l'aide d'une modification génétique1 2 11 16 19. La phytorémédiation est la correction d'un problème de contamination environnementale par l'utilisation de plantes. Plusieurs plantes GM sont en cours de développement en ce sens. Ces plantes permettraient d'éliminer du sol certains résidus toxiques10 12 14 15 17 comme les résidus de trinitrotoluène (TNT) et de mercure3 4 5 18, les surplus de plomb6, d'arsenic7 ou de métaux lourds8 9 14. Elles pourraient aussi être utilisées pour la phytorémédiation des résidus d'herbicides12 13. Certains bénéfices pourraient alors être retirés de cette technologie.

De la luzerne tolérante à l’aluminium20

La production de luzerne (Medicago sativa L.) est considérablement réduite dans les sols acides riches en aluminium. Des plantes transgéniques de plusieurs espèces surexprimant une synthèse d’acides organiques ou des gènes des transporteurs d'acides organiques ont montré une tolérance accrue à l’aluminium.

Reyno et al., dans leur étude, évaluent l'effet de deux transgènes intégrés à la luzerne (une enzyme de synthèse des citrates et un transporteur membranaire de la carotte - Daucus carota L. -) sur sa tolérance à l’aluminium. Des essais en serre ont été réalisés avec des plants de 2e génération des 4 groupes isogéniques (luzerne non-GM sans les transgènes, luzerne avec le transgène de l’enzyme, luzerne avec le transgène du transporteur et la luzerne GM avec les 2 transgènes). La tolérance à l’aluminium et au sol acide a été vérifiée par le ratio entre la quantité de racines et la masse sèche des pousses dans le sol non chaulé par rapport au sol chaulé.

Les trois populations transgéniques ont toutes montré un seuil supérieur de tolérance aux sols acides et à des niveaux élevés d’aluminium comparativement à la luzerne non-GM. Aucun avantage supplémentaire n’a été noté avec la combinaison des deux transgènes.

Ces transgènes offrent une méthode efficace pour produire des plants de luzerne qui tolèrent mieux la présence de l’aluminium, mais de plus amples informations sont nécessaires sur leur stabilité à travers les générations et leurs performances dans les conditions aux champs.

Augmentation du rendement des cultures et séquestration du carbone grâce à l’amélioration du processus de photosynthèse par le génie génétique

Le processus de photosynthèse permet de convertir l’énergie lumineuse du soleil et le CO2 atmosphérique en composés carbonés. Malgré des millions d’années d’évolution, le processus de photosynthèse n’est pas parfait. Des équipes américaines, polonaise et britannique ont conjointement mis au point une variété de tabac qui est 15 % plus productive en atténuant l’une des faiblesses de la photosynthèse. La saturation non photochimique est un mécanisme de protection des plantes et des algues permettant de dissiper l’excès d’énergie lumineuse sous forme de chaleur. Or, la saturation non photochimique reste active un certain temps après une baisse de luminosité, ce qui limite momentanément la photosynthèse.

L’augmentation de l’expression de trois enzymes intervenant dans ce processus a permis de réduire ce décalage et ainsi d’accélérer la reprise de la photosynthèse après une baisse de luminosité 21.