mercredi 25 juillet 2012

Maïs doux : mutant de l'endosperme

Le goût sucré des grains de maïs doux est lié à une accumulation de sucres ou de polysaccharides solubles dans l'endosperme. Cette accumulation n'est possible qu'en présence de certaines allèles récessifs qui stoppent ou ralentissent la polymérisation des oses en amidon.

Les huit gènes récessifs exploités dans les maïs doux commerciaux sont :

Nom  (abbrév.) Localisation-Enzyme défectueuse-Phénotype

amylose extender 1 (ae1) 5L - Starch branching enzyme II - vitreux, terne, riche en amylose

brittle 1 (bt1) 5S - Starch granule-bound phosphooligosacchide synthase - collapsé, anguleux, translucide, cassant

brittle 2 (bt2) 4S - ADP-glucose pyrophosphorylase - voir shrunken2

dull 1 (du1) 10L - Soluble starch synthase - vitreux et terne

shrunken 2 (sh2) 3L - ADP-glucose pyrophosphorylase - collapsé, anguleux, cassant

sugary 1 (su1) 4S - Starch debranching isomylase - ridé, translucide

sugary enhancer 1 (se1) 2 - inconnue - seulement avec su1 : coloration pâle et séchage lent

waxy 1 (wx1) 9S - Starch granule-bound ADP-glucosyl transferase - opaque, endosperme riche en amylopectine (teinte rouge au contact de l'iode)

Suivant leurs génotypes les maïs doux sont répartis en deux classes :

Mutants de classe 1 : génotype contenant bt1, bt2 ou sh2. Les grains mûrs sont très riches en sucres et pauvres en amidons. Ces allèles peuvent être utilisés seuls pour créer un maïs doux (supersweet or extrasweet corn).

Mutants de classe 2génotype contenant ae1, du1, su1 et wx1. Ces allèles altèrent la quantité et la nature des polysaccharides produits dans l'endosperme. Seuls, ils ne permettent pas d'atteindre les taux de sucres des mutants de classe 1. 

L'allèle sugary enhancer 2 (se2) n'entre pas dans une de ces deux classes et son mode d'action n'est pas clairement connu. En combinaison avec sugary1, il entraîne une forte accumulation de sucres dans l'endosperme (similaire aux mutants de classe 1) ainsi qu'une accumulation de polysaccharides solubles (voir ci-dessous). Notons enfin que cet allèle n'est pas complètement récessif puisqu'un effet de dosage est observé suivant le nombre d'allèle se1 présent dans le génotype de l'endosperme.

L'allèle sugary 1 (su1) ne génère pas de haut taux de sucres dans l'endosperme mais permet une forte accumulation de polysaccharides solubles. Les polysaccharides solubles (PS) sont des a(1-4)glucanes fortement ramifiés par des liens a(1-6). Cette forte concentration de PS donnent une texture douce et crémeuse aux grains qui n'est pas rencontrée dans les mutants de classe 1. Notons également que le goût sucré des maïs su1 s'estompe rapidement après la récolte.

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