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WO2018104596A1 - High omega -3 content flax plants - Google Patents

High omega -3 content flax plants Download PDF

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WO2018104596A1
WO2018104596A1 PCT/FR2017/000238 FR2017000238W WO2018104596A1 WO 2018104596 A1 WO2018104596 A1 WO 2018104596A1 FR 2017000238 W FR2017000238 W FR 2017000238W WO 2018104596 A1 WO2018104596 A1 WO 2018104596A1
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WO
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plant
seed
conversion
desaturase
responsible
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Application number
PCT/FR2017/000238
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French (fr)
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WO2018104596A4 (en
Inventor
Vivien SARAZIN
Véronique TRAMCOURT
Xavier GUILLOT
Patrice LABOULET
Original Assignee
Etablissements Andre Laboulet
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Etablissements Andre Laboulet filed Critical Etablissements Andre Laboulet
Publication of WO2018104596A1 publication Critical patent/WO2018104596A1/en
Publication of WO2018104596A4 publication Critical patent/WO2018104596A4/en

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8242Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits
    • C12N15/8243Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine
    • C12N15/8247Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine involving modified lipid metabolism, e.g. seed oil composition
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H6/00Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their botanic taxonomy
    • A01H6/58Linaceae, e.g. flax

Definitions

  • the present invention relates to a process for increasing the C18: 3 fatty acid content, or alpha-linolenic acid, of a flaxseed, as well as the resulting plants, via increased expression. of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed within the plant.
  • Flax cultivation is one of the oldest utilitarian cultures, the first traces of its use dating back to 8000 BC. JC in Turkey. Its name Linum usitatissimum, translated from the Latin “lin most useful”, refers to its multiple outlets. Flax is currently used in the textile (fiber), food (seed and oil) and chemical (oil) industries. The peculiarities of flaxseed are its oil content (35 to 45%) and the fatty acid profile of its predominantly alpha-linolenic acid oil (C18: 3, 48 to 65%). The triple unsaturation of this fatty acid gives the oil a high reactivity with respect to oxygen and therefore a high degree of siccativity.
  • the Bleu-Blanc-C ⁇ ur sector has set itself the task of promoting and controlling the quality of food products from the sectors (especially linseed) to ensure consumers a high quality in the animal, environmental and of human health.
  • the accepted low limit is 48% of C18: 3 in the diet. oil from the harvested lot.
  • the reference price is subject to a discount of 30 euros / tonne.
  • a premium of 3 euros / ton is applied relative to the reference price.
  • Oilseed flaxseed production is a niche market but tends to grow strongly in the coming years.
  • contracts between producers, collectors and industrialists have set a minimum price for the farmer of 350 € / t (Omega-3 ⁇ 56%).
  • the price of linseed varies often, but it can be noted that it is currently quite high (525 € / t at the beginning of February 2015).
  • Linseed oil because of its drying properties, is mainly used in oleochemistry. It is used in varnishes, paints, inks and as a coating agent. In France, flaxseed oil was banned in the human diet from 1906 to 2008 because of its difficult conservation. Since then, the Ministerial Decree of 12/07/2010 issued following the favorable opinions issued by the French Agency for Sanitary Security - Order of 12 July 2010 amending the Decree of 4 December 2008 fixing the conditions of use of oil flax for food use in: JORF No. 0166 of 21 July 2010, Text No. 37, pp. 13441 of the Foods (ref. Nos. 2008-SA-0392 and 2010-SA-0109) - authorized its consumption as virgin oil.
  • the virgin linseed oil must be packaged in opaque containers of low capacity (250mL), and have undergone inerting under nitrogen. The order also states that the shelf life of the oil must be less than three months after opening. As a result, in France the annual production of linseed oil remains low.
  • Oleaginous linseed is reinforced in the context of ongoing social developments, due to its agronomic and environmental advantages, as well as the high quality of its oil and fiber. It is a "green" crop that can be introduced in winter or spring version in a wide range of rotations. Flax could reclaim a sole of 20 to 30 000 hectares in France with the development of the valorization of whole seeds in France. animal nutrition, based on the emphasis on respect for the environment and the nutritional balance of the consumer. Other demanding quality markets based on the direct use of flax products for human consumption (following the order of 12 July 2010) could also contribute to a renewed vitality for this sector.
  • a significant increase in the amount of C18: 3 in the seeds of flax plants is observed in plants overexpressing the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C 8: 2 to C18: 3 in the seed.
  • the seeds of plants overexpressing the Al5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed contain more C18: 3 than those of plants not overexpressing this enzyme.
  • the plants according to the invention overexpressing the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, produce more C18: 3 than plants that do not overexpress ⁇ 15 desaturase, the amount of C18: 3 in the seed is much lower.
  • the overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in plants according to the invention makes it possible to dispense with particular culture conditions and specifically directed towards the overproduction of fatty acids by the flaxseed, in particular C18: 3 alpha-linolenic acid.
  • the present invention thus relates to:
  • a method for increasing the amount of alpha-linolenic acid (C18: 3) in a plant of Linum usitatissimum comprising overexpressing the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant.
  • the method according to the invention is characterized in that it comprises a modification of the ⁇ 15 desaturase gene.
  • the method according to the invention is also characterized in that the modification of the ⁇ 15 desaturase gene comprises a modification at the level of the promoter region of said gene.
  • the mutation is characterized in that the mutation is a deletion.
  • the method according to the invention is also characterized in that the gene comprises SEQ ID No. 1.
  • the method according to the invention is also characterized in that the deletion is directed to a sequence between positions 10 and 20 of SEQ ID No. 2.
  • the method according to the invention is also characterized in that the deletion concerns a sequence between the positions 12 and 17 of SEQ ID No. 2.
  • the nucleotides of positions 2 and 17 are included in the deletion.
  • the method according to the invention is also characterized in that the deletion comprises the sequence AAAGGG li is thus illustrated, on the sequence of SEQ ID No. 2 corresponding to the standard plant, the underlined part and in bold corresponding to the portion of deleted sequence in the plant VL8.29.3 (or HT3) in which the complete sequence corresponds in SEQ ID ⁇ .
  • the method according to the invention is also characterized in that it comprises the transformation of a plant cell of Linum usitatissimum with at least one nucleic acid which encodes the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed and is under the control of a promoter ensuring the overexpression of the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant and the crop of the plant at maturity.
  • the method according to the invention is also characterized in that the at least one nucleic acid comprises a nucleic acid according to SEQ ID No. 1.
  • the method according to the invention is also characterized in that the overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant is carried out by introgression of a genetic element coding for overexpression of ⁇ 15 desaturase.
  • the invention also relates to a method in which the introgression of a genetic element coding for overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant is obtained by protoplast fusion.
  • the invention also relates to a method in which the introgression of a genetic element coding for overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant is obtained by embryo rescue. .
  • Another subject of the invention relates to a method for increasing the amount of alpha-linolenic acid (C18: 3) in a plant of Linum usitatissimum, comprising the detection of the presence of a genetic element, in particular a sequence of nucleic acid, linked to the overexpression of the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant in a donor plant and the transfer of the genetic element, in particular a nucleic acid sequence, linked to the overexpression of ⁇ 5 desaturase thus detected, from the donor plant to a recipient plant.
  • the genetic element, in particular the nucleic acid sequence, linked to the overexpression of ⁇ 15 desaturase is identical or complementary to the sequence present in the sample of Linum usitatissimum VL8.29.3 deposited under the NCIMB Number 42681 on October 24, 2016.
  • the method according to the invention is characterized in that the detection is carried out using at least one molecular marker.
  • the method according to the invention is characterized in that the at least one molecular marker comprises a mutation at the promoter region of the ⁇ 15 desaturase gene responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant. .
  • the method according to the invention is characterized in that the mutation is a deletion.
  • the method according to the invention is characterized in that the molecular marker comprises the sequence SEQ ID No. 1.
  • SEQ ID No. 1 Such a sequence can be found in the Linum usitatissimum sample VL8.29.3 filed as NCIMB No. 42681 on October 24, 2016.
  • the invention is further directed to a method for increasing the amount of alpha-linolenic acid (C18: 3) in a plant of Linum usitatissimum, comprising providing a plant population and selecting individuals in the population that exhibit expression. of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the highest possible seed.
  • the plant population is a population of mutant plants.
  • the method according to the invention is characterized in that said method comprises the selection, within a plant population, of at least one plant exhibiting an overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed compared to the expression of ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of parent plants.
  • the method according to the invention is characterized in that the introgression comprises:
  • the method as described above comprising an additional step of crossing the plant selected in e) with the plant provided in b) followed by an additional step of selection within the offspring obtained from minus one plant with an expression level of ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed higher than that of the plant selected in e).
  • the plants a and b) are Linum usitatissimum flax plants.
  • a plant with an increased level of expression of ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed relative to the plant provided in a), can be the plant Linum usitatissimum VL8.29.3 deposited under the NCIMB Number 42681 on October 24, 2016.
  • the invention also relates to a plant selection method of Linum usitatissimum, characterized in that it comprises the search for an allele of the ⁇ 15 desaturase gene responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed having a mutation resulting in an increase in the amount of alpha-linolenic acid (C18: 3) in a plant of Linum usitatissimum.
  • the invention also relates to a plant that can be obtained by a method according to one of the preceding embodiments.
  • the invention also relates to the use of a plant obtainable by a method according to one of the preceding embodiments or a part of such a plant, for the preparation of a composition intended for the food or feed.
  • the invention also relates to a plant of Linum usitatissimum, characterized in that the content, in% by weight, of alpha-linolenic acid (C18: 3) of the seed oil of the plant is greater than 66.7%, particularly greater than 67%, more particularly greater than 67.5%, more particularly greater than 68%, more particularly still greater than 69%, more particularly greater than 70%, more particularly still greater than 70.5%, more particularly still greater than 71%, more particularly greater than 72%, more particularly still greater than 72.5% and more particularly still greater than 73%. "The content, in% by weight alpha-linolenic acid (C18: 3) of the seed oil of the plant is less than 76%, particularly less than 75%, more particularly less than 74%.
  • a plant according to the invention is characterized in that the germination rate is greater than 90%.
  • a plant according to the invention is characterized in that the yield is between 85 and 110% of the average value of control reference varieties following evaluation under similar conditions in France.
  • the invention is characterized in that the yield is between 85 and 10%, between 90 and 110%, between 95 and 110%, and even between 100 and 110% of the value of at least one variety.
  • reference reference selected from the group consisting of FESTIVAL, CTPS France 2010 registration, and OMEGALIN, CTPS France 2012 registration and evaluated in France under similar conditions.
  • the reference value can be obtained by averaging the yield of the two control varieties in questions evaluated in France under similar conditions.
  • the assessment conditions correspond to standard flax growing conditions in France implemented in the context of the evaluation of flax varieties according to the VATE criteria required for inclusion in the national catalog, for example by the CTPS / GEVES or Inovia lands in the network Behavior.
  • a plant according to the invention is characterized in that it comprises a modification of the ⁇ 15 desaturase gene responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • a plant according to the invention is characterized in that the modification of the ⁇ 15 desaturase gene comprises a modification at the level of the promoter region of said gene.
  • a plant according to the invention is characterized in that the modification at the level of the promoter region of said gene is a mutation.
  • a plant according to the invention is characterized in that the mutation is a deletion.
  • a plant according to the invention is characterized in that the gene comprises SEQ ID No. 1.
  • a plant according to the invention is characterized in that the deletion is directed to a sequence between positions 10 and 20 of SEQ ID No. 1.
  • a plant according to the invention is characterized in that the deletion is directed to a sequence between the positions 12 and 17 of SEQ ID No. 1.
  • a plant according to the invention is characterized in that the deletion comprises the sequence AAAGGG.
  • a plant according to the invention is a progeny of the plant Linum usitatissimum VL8.29.3 deposited under the NCIMB Number 42681 on October 24, 2016.
  • This plant contains all the genotypic elements causative of the phenotype of the invention necessary for the transfer to any another flax plant devoid of these elements to ensure conversion to a flax plant with a high C18: 3 fatty acid content.
  • the expression "yield between 85 and 110% of the value of reference reference varieties following evaluation under similar conditions in France” is understood as follows.
  • the yield can be between 85 and 110%, between 86 and 110%, between 87 and 110%, between 88 and 110%, between 89 and 110%, between 90 and 110%, between 91 and 110%, 92 and 110% between 93 and 110%, between 95 and 110%, between 96 and 110%, between 100 and 110%, in particular between 101 and 110% of the value of reference reference varieties following evaluation under similar conditions in France .
  • the value of reference varieties can be understood as the average value of one or more control varieties following evaluation under similar conditions in France.
  • the plant according to the invention is cultivated under the given environmental and agroclimatic conditions corresponding to the standard flax crop conditions, in France, implemented in the context of the evaluation of flax varieties according to the VATE criteria necessary for the registration in the national catalog for example by the CTPS / GEVES.
  • the growing conditions can also correspond to those of the official network "flax behavior" of Terres Inovia which are quite close to those of the CTPS / GEVES.
  • Terres Inovia protocol gives better results for both the plants according to the invention than for the reference plants and this, taking into account the ancillary treatments and supplements implemented.
  • the tests are conducted according to standard farming practices under given environmental and agroclimatic conditions. The tests are usually conducted in 3 to 6 repetitions. These tests make it possible to describe the cultural value of a plant in the main environmental and agroclimatic contexts encountered in France as well as the use value of the harvested products.
  • the characteristic serving as a reference for comparison is the yield as measured according to the protocol indicated above (CTPS / GEVES).
  • the yield obtained is compared with that obtained under the same conditions with one or more control reference varieties of the market before or at the time of filing the present application.
  • the comparison yield is the average yield of said reference varieties.
  • Yield is defined as seed yield (in quintals per hectare) for a seed moisture content of about 6 to 9% by weight. This yield is thus compared, under the standard culture conditions described above, with control varieties such as FESTIVAL, CTPS France 2010 registration, and OMEGALIN, CTPS France 2012 registration for spring linens.
  • a method according to the invention is a method for increasing the amount of C18: 3 fatty acid in the seed of a flax plant, which method comprises the transformation of a plant cell with at least one acid a nucleic acid that codes for the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, thereby generating a plant that overexpresses the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C 8: 2 to C18: 3 in the seed, and the crop of the plant at maturity.
  • the present invention thus relates to a method for increasing the amount of C18: 3 fatty acid in the seed of a flax plant, said method comprising overexpressing the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed which results in an increase in C18: 3 amounts.
  • the method according to the present invention aims to increase the amount of C18: 3 fatty acid in the seed of a flax plant, which method comprises the transformation of a plant cell with at least one acid nucleic acid which codes for the ⁇ ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, thus generating a plant which overexpresses the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, and growing the plant at maturity.
  • the nucleic acid comprises the sequence SEQ ID No. 1.
  • the at least one nucleic acid which codes for the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is under the control of a promoter ensuring the overexpression of ⁇ 15 desaturase. responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • the promoter comprises a mutation.
  • the mutation comprises a deletion.
  • the nucleic acid comprises SEQ ID NO: 1.
  • the at least one nucleic acid comprises a nucleic acid selected from the group consisting of SEQ ID No. 1.
  • overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of a flax plant is achieved by introgression of a genetic element coding for overexpression.
  • ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said flax plant is achieved by introgression of a genetic element coding for overexpression.
  • the plants according to the invention thus have an increase in the amounts of alpha-linolenic fatty acid C18: 3.
  • the genetic element corresponds to a nucleotide sequence corresponding to that present in the plant Linum usitatissimum VL8.29.3 filed under the number NCIMB 42681 on October 24, 2016.
  • the present invention also relates to a method for the production of plant having an amount of acid C18: 3 in the seed of an increased flax plant, method comprising detecting the presence of a genetic element, in particular a nucleic acid sequence, related to the overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of the C18: 2 in C18: 3 in the seed in a donor flax plant and the transfer of the genetic element, in particular a nucleic acid sequence, related to the overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 at C18: 3 in the seed thus detected, from the donor flax plant to a recipient flax plant.
  • the overexpression of the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C8: 3 in the seed of the flax plant results in an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant .
  • the detection is carried out using at least one molecular marker.
  • the detection is carried out by measuring the enzymatic activity of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in the plant of donor flax.
  • the present invention also relates to a method for increasing the amount of C18: 3 fatty acid in the seed of a flax plant comprising providing a flax plant population and the selection of individuals from the population that exhibit ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the highest possible seed.
  • the plant population is a population of mutant plants.
  • the population of mutant plants is obtained by TILLING.
  • mutant plant population is obtained by CRISPR / Cas9.
  • the introgression comprises: a) providing a flax plant having a given level of expression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in seed, b) The provision of a flax plant with an increased level of expression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed relative to the plant provided in a), c ) The crossing of the plant provided in a) with the plant provided in b), d) The generation of an offspring resulting from crossing c), e) The selection within the offspring of at least one plant having a level expression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, higher than that of the plant provided in b).
  • the method described above comprises an additional step of crossing the plant selected in e) with the plant provided in b) followed by an additional step of selection within the offspring obtained from at least one plant having an expression level of ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed higher than that of the plant selected in e).
  • the mutation corresponds to a nucleotide sequence similar to that present in the plant Linum usitatissimum VL8.29.3 filed as NCIMB No. 42681 on October 24, 2016.
  • the present invention finally relates to a flax plant that can be obtained by a method according to one of the embodiments described here.
  • the present invention also relates to the use of a flax plant as obtained by a method according to one of the embodiments described herein, or a derivative of such a plant, for the preparation of a composition intended for human consumption, animal feed or the preparation of biofuels.
  • the invention also relates to a plant obtained or obtainable from a donor plant comprising a genetic element controlling the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, in particular from the plant Linum usitatissimum VL8 .29.3 filed under No. NCIMB No. 42681 on October 24, 2016, by introgressing said genetic element into a recipient plant.
  • An object of the present invention is therefore the use of at least one nucleic acid which encodes the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, and the ⁇ 15 desaturase encoded protein responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, to obtain a flax plant with at least one increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant via overexpression of the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • the invention provides a method for obtaining an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of a flax plant, including the step of overexpressing the ⁇ 5 desaturase responsible for C18: 2 conversion. in C18: 3 in the seed in cells of said plant.
  • the overexpression of the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in the cells of the plant can be obtained by various means available to those skilled in the art, whether by transgenesis, by transformation, by introgression, by selection, by marker-assisted selection, by random or directed mutagenesis followed or not by selection, for example.
  • a particular object of the invention is a process for producing a flax plant, or part of a flax plant, having an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the plant of lin, which method comprises transforming a plant cell with at least one nucleic acid which encodes the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, and generating from such a cell, a plant that overexpresses the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • the method according to the invention for improving the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant comprises transforming a flax plant cell with at least one nucleic acid which encodes the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion. C18: 2 C18: 3 in the seed, and the generation from such a cell, of a flax plant which overexpresses the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed .
  • the at least one nucleic acid which codes for the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of the flax plant is under the control of a promoter providing overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18.2 to C18: 3 in the seed.
  • Another object of the invention is a process for producing a flax plant cell, a flax plant or a part of a flax plant, having an increased amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant, which method comprises the step of transforming a flax plant cell with at least one nucleic acid that encodes the ⁇ 1-desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, and the additional step of generating of a plant therefrom that overexpresses the ⁇ ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • This strategy of overexpression of a genetic sequence represents a new genetic improvement that allows plants to exceed their maximum production potential of C18: 3.
  • the nucleic acid which codes for the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is under the control of a promoter providing the overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of the plant.
  • Another subject of the invention is a plant cell, a plant or part of a plant, which is transgenic for at least one nucleic acid which encodes the ⁇ ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of the plant and that it overexpresses.
  • a nucleic acid encoding the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be any nucleic acid encoding the functional enzyme such that when introduced into a host cell and under the To control a suitable promoter, the amount of ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed and / or its enzymatic activity within the cell is increased.
  • a nucleic acid coding for the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed may be the nucleic acid according to the sequence SEQ ID No. 1.
  • This sequence SEQ ID No. 1 corresponds to a nucleic acid encoding the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed itself and comprises a mutated promoter portion.
  • the nucleic acid encoding the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed i) has a sequence having at least 55% homology with the SEQ ID No. 1 or its complementary sequence, or ii) has a sequence that hybridizes to SEQ ID No. 1 or its complementary sequence, under stringent conditions, and which encodes the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of the C18: 2 in C18: 3 in the seed.
  • the nucleic acid encoding the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed has a sequence having at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 96%, at least 97%, at least 98% or at least 99% homology with SEQ ID No. 1.
  • the nucleic acid encoding the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed to be transferred in order to overexpress the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can also be a nucleic acid homologous to the host plant chosen from the nucleic acids of plants, microorganisms or algae.
  • a suitable nucleic acid can be found in the plant Linum usitatissimum VL8.29.3 filed as NCIMB No. 42681 on October 24, 2016.
  • the term "homologue” or “homology” refers to any nucleic acid, or protein, having one or more sequence modifications with respect to all or part of the sequence of SEQ ID No. 1 while retaining most or all the totality of ⁇ 15 desaturase activity responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18.2 to C18: 3 in the seed in plants can be achieved using the sequence SEQ ID No. 1.
  • the nucleic acid encoding the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed comprises a nucleic acid selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1 .
  • the nucleic acid encoding the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed has a sequence having at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%), at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 96% , at least 97%, at least 98%, at least 99% homology with the sequence of a nucleic acid selected from the group consisting of SEQ ID No. 1.
  • the present invention further provides an expression cassette comprising a plant-expressible promoter operably linked to a coding region containing at least one nucleic acid encoding a ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed. wherein said promoter is not a ⁇ 5 desaturase promoter responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • Said promoter may be a 35S promoter, a ubiquitin promoter or an actin promoter, for example.
  • transgenic means that the plant or plant cell comprises in its genome at least one nucleic acid encoding the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed which is foreign to this plant or plant cell, or which comprises in its genome at least one endogenous coding sequence of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of the C18.2 to C18.3 in the seed operably linked to at least one regulatory region, for example, a promoter, which is not present in the endogenous gene of this plant or plant cell.
  • the foreign nucleic acid is stably integrated into the genome such that the polynucleotide is passed on to successive generations.
  • transgenic also includes the case in which the plant cell or the plant comprises in its genome two or more endogenous or exogenous nucleic acids of the species of the cell or plant encoding the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion. C18: 2 C18: 3 in the seed; thus allowing overexpression of L-asparate oxidase.
  • overexpression is intended here to mean both an increase in the amount of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed relative to the amount expressed in a control plant, and a ectopic expression of this enzyme, in a tissue or compartment and / or at a stage of development where it is not normally expressed.
  • the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is endogenous or heterologous, ie when it is an organism, such as a plant, different from the host cell, or wherein at least one transcriptional regulatory region of the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is not present in the endogenous gene.
  • the amount and / or activity of the ⁇ 15 desaturase protein responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed expressed in a plant cell can be determined by any known assay technique available to humans of career. More particularly, the ⁇ 15 desaturase activity responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be evaluated by gas chromatographic (GC) analysis by analyzing the% C 8: 2 and C 18: 3 in the oil.
  • GC gas chromatographic
  • overexpression also means that the enzymatic activity of L-aspartate oxidase produced within the host cell after introduction of the sequence encoding the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, with an equal amount of enzyme produced, is greater than the enzymatic activity of the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 of the host cell before the introduction of said sequence.
  • Such overactivity specific may be due to a difference in primary, secondary or tertiary structure of the protein due to a difference in the encoding nucleic sequence.
  • control plant in the context of the invention is meant a flax plant which has the same genetic background as a flax plant according to the present invention in which the control plant does not have the nucleic acid or genetic element allowing overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed according to the present invention; overexpression due to an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant.
  • a control plant is cultivated for the same length of time and under the same conditions as a plant according to the present invention.
  • the expression "variety", “cultivar” or “plant variety” is here understood according to the definition of UPOV.
  • a control plant may be a variety, a pure line or a hybrid, provided that it has the same genetic background as the plant according to the present invention with the exception of the nucleic acid, or the genetic element, allowing the improvement of the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant according to the present invention and related to the overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • the nucleic acid or genetic element encoding the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be heterologous with respect to the plant in which it is introduced or may belong to the same species, insofar as it can be expressed in plants in quantities greater than the quantity conventionally produced by an unprocessed plant or a plant which did not contain the sequence or the element introduced or introgressed.
  • any nucleotide sequence encoding the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be used, for example a wild-type sequence for the ⁇ 15 desaturase gene responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, a mutated sequence at the coding portion of the enzyme resulting in a higher specific activity or a mutated sequence at the level of the promoter region resulting in a higher production of the protein and thus an overexpression of the enzyme, or even a combination of both cases, and therefore a better conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • a sequence coding for the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, used to transform the cells or plants according to the invention comprises a nucleic acid of SEQ ID No. 1 .
  • One embodiment of the invention comprises overexpressing the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in a flax plant, overexpressing the ⁇ 5 desaturase responsible for C18: 2 conversion. at C18: 3 in the seed encoded by a nucleic acid selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, in flax plant cells.
  • nucleic acid sequences encoding the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed within different species by comparison of SEQ ID NO: 1 with the sequences of other species, with a computer program such as BLAST (www.ncbi.nlm.nih.gov) and fast DB with the default settings.
  • BLAST www.ncbi.nlm.nih.gov
  • fast DB BLAST
  • Those skilled in the art may also use one of the nucleic acid sequences selected from the group consisting of SEQ ID No. 1 to perform sequence comparisons to identify and find sequences encoding the ⁇ ! Desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the appropriate seed.
  • the homologous sequences are preferably defined as follows: i) DNA sequences which show a similarity or identity of at least 55%, preferably at least 70%, preferably at least 80%, still more preferably at least 90%. %, more preferably and still at least 95% with the sequence SEQ ID No. 1; ii) sequences which hybridize with the sequence of SEQ ID NO: 2, with its complementary sequence, under stringency hybridization conditions, for example of low stringency, or
  • sequences encoding an ⁇ 15 desaturase enzyme responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or a homologous amino acid sequence, by for example, any amino acid sequence with an ⁇ 15 desaturase enzymatic activity responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed and having at least 60%, preferably at least 70%, preferably at least 80%, still more preferably at least 90%, more preferably at least 95% sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 1.
  • such a homologous nucleotide sequence hybridizes specifically to sequences complementary to the sequence SEQ ID No. 1 under rigorous conditions.
  • the parameters that define the stringency conditions depend on the temperature (Tm) at which 50% of the paired strands separate.
  • Low stringency hybridization conditions are those in which hybridization is observed using a hybridization temperature of 5-10 ° C below Tm, and the hybridization buffers are solutions of high ionic strength, by example a 6 x SSC solution.
  • sequence similarity or “sequence identity” or “sequence homology” are used interchangeably herein and mean in the context of two or more nucleic acid or protein sequences that are the same or have a percentage of amino acid residues or nucleotides that are the same, when compared and aligned for maximum match, as measured using one of the following sequence comparison algorithms or by visual inspection, if two sequences to be compared between they have different lengths, a sequence identity preferably relates to the percentage of the nucleotide residues of the shortest sequence, which are identical to the nucleotide residues of the longer sequence.
  • Sequence identity can be determined conventionally with the use of computer programs such as the Bestfit program (Wisconsin Sequence Analysis Package, Version 8 for Unix, Genetics Computer Group, University Research Park, Madison 575 Science Drive, WI 53711). Bestfit uses Smith and Waterman's (1981) local homology algorithm to find the segment with the highest sequence identity between the two sequences.
  • Bestfit or any other sequence alignment program is used to determine whether a particular sequence has, for example, 95% identity with a reference sequence of the present invention, the parameters are preferably adapted in such a way that the percent identity is calculated over the entire length of the reference sequence and homology discrepancies up to 5% of the total number of nucleotides in the reference sequence are allowed.
  • a nucleic acid sequence is homologous to a sequence, such as the sequence (coding sequence, CDS) shown in SEQ ID NO: 1 for example, as used herein, when it comprises a nucleotide sequence which differs from that sequence. by mutation, insertion, deletion or substitution of one or more bases, or by degeneracy of the genetic code, provided that it encodes a polypeptide having the activity of the ⁇ 15 desaturase enzyme responsible for the conversion of C18 : 2 in C18: 3 in the seed.
  • a protein is homologous to the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C8: 3 in the seed represented in SEQ ID NO: 1, when it comprises an amino acid sequence which differs from the sequence SEQ ID N 1, by mutation, insertion, deletion or substitution of one or more of the amino acids, as long as it is a polypeptide having the activity of the ⁇ 15 desaturase enzyme responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is an enzyme that catalyzes the chemical conversion reaction of linoleic acid (C18: 2 co6) to linolenic acid (C18: 3 ⁇ 3).
  • the activity of the enzyme ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed refers in particular to its carbon dehydrogenation activity located in delta-15 positioin (ie the 15th carbon closest to the hydroxyl group) of linoleic acid which can be determined by GC analysis of the fatty acid profile transesterified oil extracted from flax seeds. A detailed measurement protocol is described in the experimental section later.
  • the nucleic acid which codes for the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is generally inserted, in single or multiple copies, into a nucleotide construct, called an expression cassette, in which it is functionally linked to elements allowing its expression, more particularly its overexpression and possibly its regulation.
  • the plant cell is transformed with an expression cassette comprising at least one nucleotide sequence coding for the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed and a promoter specific for a tissue.
  • Expression in lignin-containing or inflorescent tissues may be of particular interest, as well as selective or preferential expression in flowers or seeds.
  • a specific promoter of the root may also be useful. Expression in root tissues can be accomplished using the acid chitinase gene (Samac et al., 1990), or the specific deep subdomains of the Ca V35S promoter that have been identified (Benfield et al., 1989). .
  • transcription promoters that may be employed are: a 35S promoter, or the Caesar mosaic virus (CaMV) double constitutive 35S promoter (pd35S), as described in Kay et al., 1987; a radiot cruciferin PCRU promoter which directs the expression of the associated sequences only in the seeds of the transgenic plant; promoter PGEA1 and PGEA6 which correspond to the 5 'non-coding region of the Arabidopsis thaliana seeds storage protein genes (GEA1 and GEA6, respectively) which direct specific expression in the seeds; the chimeric PSP promoter (Ni et al., 1995) which is a fusion of a triple repetition of a transcriptional activator element of the octopine synthase gene promoter in Agrobacterium tumefaciens; a rice actin promoter, optionally followed by the rice actin intron (PAR-IAR), for example; the promoter contained in the plasmid pAct1-F4 (
  • Suitable plant-expressible promoters in accordance with the present invention include, but are not limited to: promoters from the ubiquitin family (e.g., the maize ubiquitin promoter of EP 0 342 926), a rice actin promoter such as the promoter described by Me Elroy et al., (Already mentioned above) or the promoter described in US 5,641,876; any of the promoters of the cassava mosaic virus vein (WO 97/48819), any of the pPLEX series of underground clover Stunt virus (WO 96/06932), or an alcohol dehydrogenase promoter for example, pADH 1 S (GenBank accession numbers X04049, X00581).
  • promoters from the ubiquitin family e.g., the maize ubiquitin promoter of EP 0 342 926
  • a rice actin promoter such as the promoter described by Me Elroy et al., (Already mentioned above) or
  • the expression cassette may be inserted into a nucleotide vector, such as a plasmid, which may further comprise a marker gene, for example a gene for selecting a transformed plant from a plant that does not contain foreign DNA. transfected.
  • a marker gene this may in particular consist of a gene which confers antibiotic resistance or herbicide resistance, or resistance to an amino acid, for example.
  • the vector thus constructed can be used to transform host cells, according to techniques known to those skilled in the art.
  • the plant cells are transformed with a vector as defined above, transferred into a host cell capable of infecting said plant cells by allowing the integration, in the genome of the latter, nucleotide sequences of interest initially contained in the genome of the aforementioned vector.
  • the cellular host used is a bacterial strain, such as Agrobacterium tumefaciens, or Agrobacterium rhizogenes, for example.
  • the flax plants thus obtained overexpress the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • Such flax plants or parts of a plant are advantageously obtained by the method described above, in which a plant cell is transformed with at least one nucleic acid which encodes the ⁇ 15 desaturase enzyme responsible for the conversion of C18: 2 in C18: 3 in the seed, and cultured, whereby one obtains a plant that overexpresses the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • transgenic plants according to the invention encompass both the plants of the first generation as well as their descendants containing the expression cassette allowing the overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed according to the invention.
  • the invention (lineage varieties or hybrid varieties, in particular).
  • Parts of the plant include any tissue or organ, such as roots, flowers, stems, leaves, fruits, reserve organs or seeds.
  • the present invention particularly comprises seeds which have an increased expression of ⁇ , ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, obtained by specific overexpression of an ⁇ 15 desaturase coding sequence responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • the expression cassette of the invention is used to overexpress the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of a flax plant.
  • This use leads to an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant.
  • the nucleic acid coding for overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed within the plants according to the invention may belong to the same species and this in the to the extent that it can be expressed in plants in amounts greater than the amount conventionally produced by a plant which did not contain the nucleotide sequence or introduced genetic element.
  • any nucleotide sequence encoding the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be used, for example, a wild-type sequence for the ⁇ 15 desaturase gene responsible for C18 conversion.
  • the overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be obtained by various means available to those skilled in the art, whether by transgenesis or by transformation. by introgression, by selection, by marker-assisted selection, by random or directed mutagenesis followed or not by selection, for example.
  • the overexpression of the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of the flax plant is carried out by introgression of a coding genetic element.
  • for overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is carried out by introgression of a coding genetic element.
  • the term "genetic element” or “genetic material” as used herein refers to any gene, gene group, QTL, locus, allele, chromosomal fragment, nucleotide sequence, nucleic acid sequence that is capable of contributing to the increase in quantity.
  • the terms “introgression”, “introgressed” and “introgresser” refer to the process by which one or more genetic elements such as a gene or genes, one or more QTLs, one or alleles, one or more chromosomal fragments, or one or more nucleic sequences present in the genome of a species, variety or cultivar are relocated and stably transferred into the genome of another species, variety or cultivar, by sexual crossing.
  • the transfer can be natural or artificial.
  • the process may possibly be completed by backcrossing with a recurrent parent, in which case introgression refers to the introduction of one or more genetic elements, such as one or more genes, one or more alleles, one or more QTL, one or more chromosomal fragments or one or more nucleic sequences of one species in the genetic pool of the other by repeated backcrossing of an interspecific hybrid with one of its parents.
  • Introgression can also be described as the stable integration of heterologous genetic material into the genome of a recipient plant by sex crossing between plants of the same or near, ie, sexually compatible, species.
  • the concept of sexually compatible means that the fertilization of a flower of one plant by the pollen of another plant gives rise to the fertilization of the egg and the production of a fruit containing one or more seeds able to sprout and give a new plant.
  • the concept of sexually compatible also includes cases where the viability of the embryo formed is ensured by one or more embryo rescue techniques. The skilled person has various embryo rescue methods that he can use depending on the species involved.
  • a method for increasing the amount of alpha-linolenic acid in the seed in a flax plant comprising providing a population of flax plants, including the providing a population of flax plants derived from crosses, and selecting individuals from the population who exhibit expression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the highest possible seed.
  • the flax plant population may be a population of mutant plants generated by chemical mutagenesis or by any other means capable of inducing one or more mutations within the genome of the treated plants such as TILLING or CRISPR / Cas9.
  • the mutagenesis treatment results in the voluntary introduction of mutations by the action of chemical or physical mutagenic agents in a DNA sequence, which agents may be a chemical treatment such as, for example, an ethyl methanesulphonate (EMS) treatment.
  • EMS ethyl methanesulphonate
  • a TILLING population may be used for the selection of individuals that exhibit expression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the highest possible seed.
  • TILLING technology relies on seed mutagenesis followed by phenotyping and genotyping to identify mutations and allele (s) associated with a given phenotype, preferably an advantageous phenotype.
  • the TILLING population generation can be performed as follows. MO seeds are mutagenized by ethylmethanosulphonate (EMS) treatment. The M1 plants derived from the MO seeds are self-fertilized, the DNA is extracted from the M2 families for high-throughput mutation screening and the M3 seeds are harvested and conserved. The DNA of the M2 families is pooled 8 times and amplified for a target gene.
  • EMS ethylmethanosulphonate
  • the amplification products are incubated with an endonuclease that preferentially cleaves mismatches in heteroduplexes between wild and mutant.
  • the digestion products are subjected to sequence gel electrophoresis.
  • the LI-COR technology allows double-strand fluorescent labeling (IRDye 700 and 800) which allows rapid visual confirmation because the mutations are detected on the two complementary strands and thus easily distinguished from the artifacts. After detecting a mutation in a pool, the DNA of the individual families is quickly screened by deconvolution of the pool to identify the family carrying the mutation.
  • the introgression of a genetic element coding for overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is obtained by protoplast fusion.
  • the protoplast fusion can be used for the transfer of at least one genetic element to from a donor plant to a recipient plant.
  • Protoplast fusion is an induced or spontaneous union, such as somatic hybridization, between two or more of the protoplasts (the cell walls are removed by enzymatic treatment) to produce a single bi- or multi-nucleated cell.
  • the fused cell which can also be obtained with plant species that can not be sexually crossed in nature, is grown in a hybrid plant with the combination of desirable characteristics.
  • a first protoplast can be obtained from a plant according to the invention and which has an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant and overexpression of the ⁇ 1 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • a second protoplast can be obtained from a plant that includes characteristics of commercial value. The protoplasts are then fused using traditional protoplast fusion procedures, which are known in the art.
  • the embryo rescue can be used in the transfer of a genetic element, particularly a nucleic acid, allowing overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of a donor plant according to the invention to a recipient plant according to the invention.
  • Embryo rescue can be used as a procedure to isolate embryos from crosses in which the plants fail to produce viable seeds.
  • the fertilized or immature egg of a plant is a tissue of culture to create new plants. It is thus an object of the present invention to provide a method in which the introgression of a genetic element coding for overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is obtained. by embryo rescue.
  • the present invention also relates to a method for the production of flax plants having an increased amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant, comprising detecting the presence of a genetic element, in particular a sequence of nucleic acid, related to the overexpression of the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in a donor flax plant and the transfer of the genetic element, in particular a nucleic acid sequence , related to the overexpression of ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed thus detected, from the donor plant to a recipient flax plant.
  • the transfer of the nucleic acid sequence can be accomplished by any of the methods previously described herein.
  • the transfer can be carried out by a technique chosen from transgenesis, introgression, protoplast fusion, embryo restoration.
  • An exemplary embodiment of such a method comprises the introgression transfer of the genetic element, in particular the nucleic acid sequence, linked to the overexpression of the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed from a donor plant to a recipient plant by sexual crossing of the plants.
  • This transfer can therefore advantageously be achieved using traditional crossing and selection techniques.
  • the detection of the presence of a genetic element linked to the overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is carried out at using at least one molecular marker.
  • the detection of the presence of the genetic element linked to the overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is carried out by the measurement of the enzymatic activity of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in the donor plant.
  • the genetic element responsible for overexpressing the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be introgressed into commercial varieties of plants of agronomic interest using of marker-assisted selection (SAM) which involves the use of one or more molecular markers for the identification and selection of offspring plants that contain the genetic element, gene or plurality of genes, sequences of nucleic acid encoding the desired overexpression characteristic of the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • SAM marker-assisted selection
  • such identification and selection is based on the selection of genes, genetic elements or nucleic acid sequences or markers associated therewith.
  • the plants obtained according to these embodiments may advantageously draw the majority of their traits from the recipient plant, and draw at least one phenotypic character of increasing the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the donor flax plant, thanks to the overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • conventional crossover techniques can be used for introgression of nucleic acid sequence responsible for overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, related to an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant in a recipient plant.
  • a donor flax plant exhibiting an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed and comprising a nucleic acid sequence responsible for overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for C18 conversion. : 2 in C18: 3 in the seed is crossed with a recipient plant which in some embodiments may have commercially desirable characteristics.
  • the resultant plant population (representing F1 hybrids) is then self-fertilized producing F2 seeds.
  • the F2 plants derived from F2 seeds are then screened for plants with overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha acid. -linolenic in the seed of the flax plant; this by methods known to those skilled in the art.
  • Plant lines exhibiting overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant can be developed using recurrent and backcrossing, selfing, and / or dihaploid selection techniques, or any other technique used to make parental lines.
  • the increase in expression of the ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant can be introgressed into a target recipient plant (the recurrent parent) by crossing the recurrent parent with a first donor plant, which differs from the recurrent parent and is referred to herein as the "non-recurrent parent".
  • the recurrent parent is a plant that does not overexpress the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the plant. flax plant but may have desirable commercial characteristics.
  • the non-recurrent parent may be any plant variety or pure lineage that is sexually compatible with the recurrent parent. Plants of the offspring of a cross between the recurrent parent and the non-recurrent parent are backcrossed to the recurrent parent. The resulting plant population is then screened for overexpression of the ⁇ ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant.
  • SAM Marker Assisted Selection
  • hybridization probes or polynucleotides to identify which plants include a nucleic acid sequence or any genetic element causing overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant.
  • hybrid F1 plants that overexpress the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant are then selected and backcrossed with the recurrent parent for a number of generations to allow the plant to become more inbred. This process can be done for two, three, four, five, six, seven, eight, or more generations.
  • the present invention relates to a process for producing a flax plant having an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant which may comprise: (a) providing a flax plant exhibiting a given level of expression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed;
  • the last generation of backcrossing can be self-pollinated to provide homozygous individuals overexpressing the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed and increasing the amount of acid. alpha-linolenic in the seed of the flax plant.
  • the screening step comprises selecting individuals which each contain an allele of the gene which encodes for overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
  • the present invention also relates to a plant selection method, characterized in that it comprises the search for an allele of the ⁇ 15 desaturase enzyme gene responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed having a mutation resulting in an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant.
  • the selection step comprises selecting with a molecular marker for the ⁇ 15 desaturase gene allele responsible for C18: 2 conversion to C18: 3 in the seed.
  • the screening step comprises selecting by measuring the activity of the enzyme ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in young plants and selecting those with high activity of the enzyme.
  • the invention relates to a flax plant selection method having overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed comprising the following steps: (a) providing a population of flax plants;
  • the plant population is a population of TILLING or resulting from modification by CRISPR / Cas9,
  • the plant population is a population derived from intraspecific or interspecific crosses. In another particular embodiment, the plant population is a population of commercial varieties.
  • the expression "overexpression" with reference to the ⁇ ⁇ 5 desaturase responsible for the conversion of C18.2 to C18: 3 in the seed refers to the fact that the nucleic acid sequence encoding the protein is transcribed into RNA in increased amount and / or that the RNAs of the protein are translated into protein in increased amount and / or that the amount or specific activity of the translated protein is increased.
  • the notion of expression or overexpression refers to the enzymatic activity of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed within the plant and to the fact that it is due to a greater synthesis of the protein and / or more important specific activity.
  • the terms “sexual crossing” and “sexual reproduction” refer to the fusion of gametes to produce offspring (for example by fertilization, so as to produce seeds by pollination in plants).
  • a “sexual crossing” or “cross fertilization” is the fertilization of one individual by another (for example, for example, cross pollination of plants).
  • self-fertilization refers to certain embodiments of seed production by self-pollination or self-pollination, ie pollen and eggs are from the same plant.
  • character is meant in the context of the present a characteristic or a phenotype, for example yield, biomass or germination rate.
  • a trait may be inherited dominantly or recessively, or may be monogenic or polygenic.
  • donor plant in the context of the invention is meant a plant which provides at least one genetic element linked to an overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in seed.
  • recipient plant in the context of the present invention is meant a plant which receives at least one genetic element linked to an overexpression of the ⁇ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in seed.
  • the terms “genetic marker”, “DNA marker” or “molecular marker” are interchangeable and refer to a characteristic of the genome of an individual (for example a nucleotide or a sequence of d nucleic acid that is present in the genome of an individual), which is linked to one or more loci of interest.
  • Genetic markers include, for example, single nucleotide polymorphisms (SNPs), indels (ie insertions / deletions), simple sequence repeats (SSRs), fragment length restriction polymorphisms (RFLPs), or lengths of amplified fragments (AFLP) for example. Genetic markers can, for example, be used to locate genetic loci containing alleles that contribute to the variability of phenotypic characteristics.
  • the term “genetic marker” may also refer to a sequence of polynucleotides complementary to a genomic sequence, such as a sequence of a nucleic acid used as a probe.
  • a genetic or molecular marker can be physically located in a position on a chromosome that is distal or proximal to one or more genetic loci with which it is bound (i.e., is intragenic or extragenic, respectively).
  • the one or more genetic markers comprise between one and ten markers, and in some embodiments, the one or more genetic markers comprise more than a dozen genetic markers.
  • the term “genotype” refers to the genetic constitution of a cell or organism.
  • a genotype can refer to a single locus or multiple loci.
  • the genotype of an individual relates to one or more genes that are linked by the fact that one or more of the genes are involved in the expression of a phenotype of interest (eg character as defined here).
  • a genotype has one or more alleles present in an individual at one or more loci for a trait.
  • the term "gene” refers to an inherited unit comprising a DNA sequence that occupies a specific location on a chromosome and that contains the genetic instruction for a particular trait or trait in an organism. .
  • nucleic acid or “oligonucleotide” or “polynucleotide” or “nucleic acid sequence” or grammatical equivalents thereof, mean at least two nucleotides covalently linked together. Oligonucleotides are typically about 7, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 20, 30, 40, 50 or up to about 100 nucleotides in length. Nucleic acids, nucleic sequences and polynucleotides are polymers of any length, including the longer lengths, for example, 200, 300, 500, 1000, 2000, 3000, 5000, 7000, 10000, etc.
  • a nucleic acid of the present invention will generally contain phosphodiester bonds, although in some instances nucleic acid analogs are included which may have alternative backbones including, for example, phosphoramidate, phosphorothioate, phosphorodithioate, or O-methylphosphoroamidite linkages. (see Eckstein, 1991), and peptide backbones and nucleic acid links. Mixtures of natural nucleic acids and analogs can be used.
  • the expression "phenotype” or "phenotypic character” refers to the appearance or any other detectable characteristic of an individual, resulting from the interaction of its genome, proteome and / or metabolome with the environment.
  • a "plant” is a plant at any stage of development, particularly a seed plant.
  • a "plant cell” is a structural and physiological unit of a plant, comprising a protoplast and a cell wall.
  • the plant cell may be in the form of an isolated single cell or a cultured cell, or as an upper organized unit portion such as, for example, plant tissue, plant organ or whole plant.
  • a plant cell may be able to regenerate a plant or not be able to regenerate a plant.
  • plant material refers to leaves, stems, roots, flowers or parts of flowers, fruits, pollen, ova, zygotes, seeds, cuttings, cells or cultures. tissues, or any other part or products of a plant, more particularly seeds.
  • plant part refers to a part of a plant, comprising single cells and cell tissues such as plant cells that are intact in plants, clumps of cells, and Tissue cultures from which plants can be regenerated or not.
  • plant parts include, but are not limited to, individual cells and pollen tissues, eggs, leaves, embryos, roots, root tips, anthers, flowers, fruits, stems , shoots and seeds, as well as grafts, rootstocks, protoplasts, cali, and the like, more particularly seeds.
  • population refers to a genetically heterogeneous set of plants sharing a common genetic derivation.
  • Figure 1 represents the crossover and selection scheme from lines L1, L2 and L3 crossed with mutant 48.
  • the Applicant implemented a program in 2001 to exceed the limit of 66.7% ALA in oils extracted from flaxseed by means of unsupervised mutagenesis.
  • the technique of bombardment with gamma rays (400Gr) was chosen.
  • Several lines belonging to the Applicant have been subjected to this treatment, resulting in the production of several transformed lines with ALA contents close to 70%.
  • the yields of these lines were too low to hope for commercial exploitation.
  • These lines were used as broodstock for crosses with other lines with superior agronomic qualities.
  • the M48 plant was chosen for its very high C18: 3 content (> 70%). After fixation by successive self-pollinations, the M48 line was crossed with three other lines: L1, L2 and L3 (see Figure 1).
  • L1, L2, L3 Linseed lines linseed standard selection Laboulet Seeds.
  • M48 high-grade mutated line on M1 genetic background.
  • HT1, HT2, HT3 fixed lines from crosses with the high-grade line.
  • the content of the various fatty acids is important for the food markets of the oils.
  • the C18: 3 content of flaxseed is essential for their commercial value.
  • the linolenic acid content is determined by gas chromatography of the fatty acid methyl esters according to the standard of International Organization for Standardization, Animal and vegetable fats and oils 1505508: 1990E.
  • HT1, HT2, HT3 are the only ones to have a deletion (in comparison to L1 and flax accessible databases) upstream of a delta-15 desaturase, explaining the overexpression of this one.
  • A publication on flax mutants possessing very low C18: 3 contents shows that deletions in the same zone led to a gene silencing of Lus10038321. g (Vrinten et al., 2005).
  • Lus10038321 • 5 'promoter zone of the Lus10038321 gene .g -> omega-3 fatty acid desaturase; delta-15 desaturase (Linum usitatissimum clone LuBAC395P20, complete sequence).
  • Omegalin and Festival varieties are the two control varieties and the "100%" of reference yield comparing the yield of the other plants tested is the average of these two (ie [02.7 + 97.3] / 2).
  • the plant HT1 high content of C18: 3 allows. to maintain a grain yield (in% compared to the average of the yields of the witnesses) in a range quite compatible with agricultural use and in particular in comparison with the varieties Eurodor, Omegalin, Festival and Lutéa grown in France in the same agronomic and environmental conditions, namely according to VATE GE VES as explained in the description .
  • Linum usitatissimum VL8.29.3 was filed as NCIMB Number 42681 on October 24, 2016.

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Abstract

The invention relates to a method for increasing the content of C18:3 fatty acid or alpha-linolenic acid in flaxseed, and to the resulting plants, which method involves increasing the expression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18:2 into C18:3 in the seed within the plant.

Description

PLANTES DE LIN A HAUTE TENEUR EN O EGA-3  LINEN PLANTS WITH HIGH O EGA-3 CONTENT
La présente invention concerne un procédé d'augmentation de la teneur en acide gras C18:3, ou acide alpha-linolénique, d'une graine de lin, ainsi que les plantes qui en résultent, et ce via l'augmentation de l'expression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine au sein de la plante. The present invention relates to a process for increasing the C18: 3 fatty acid content, or alpha-linolenic acid, of a flaxseed, as well as the resulting plants, via increased expression. of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed within the plant.
La culture du lin est l'une des plus anciennes cultures utilitaires, les premières traces de son utilisation datant de 8000 av. JC en Turquie. Sa dénomination Linum usitatissimum, traduit du latin « lin le plus utile », fait référence à ses multiples débouchés. Actuellement, le lin est utilisé dans les domaines de l'industrie textile (fibre), alimentaire (graine et huile) et chimique (huile). Les particularités de la graine de lin résident dans sa teneur en huile (de 35 à 45%) et le profil en acides gras de son huile à dominance d'acide alpha-linolénique (C18:3, 48 à 65%). La triple insaturation de cet acide gras confère à l'huile une grande réactivité vis-à-vis de l'oxygène et donc une forte siccativité. Cette aptitude de l'huile à polymériser et à sécher rapidement lorsqu'elle est déposée en couche mince est intéressante pour des applications oléochimiques. Cependant dans le cadre d'une utilisation alimentaire, cette réactivité chimique induit une dégradation organoleptique rapide de l'huile. Les graines de lin sont utilisées en alimentation humaine et animale, (respectivement 5% et 18% dans l'Union Européenne). Mais dans ces domaines, la France présente un profil différent de ses homologues européens. En effet les récentes évolutions liées aux demandes des éleveurs, des organisations de santé et surtout des consommateurs, ont conduit à un changement drastique de son utilisation. Ainsi, en France 75 à 95% des graines de lin produites et utilisées sur le territoire le sont en alimentation animale. Cette tendance s'explique donc par une demande croissante en aliments riches en Oméga-3 (œufs, viande, lait). A ce niveau, la filière Bleu-Blanc-Cœur s'est donnée pour mission de promouvoir et de contrôler la qualité des produits alimentaires issus des filières (notamment du lin oléagineux) pour assurer aux consommateurs une haute qualité dans le domaine animal, environnemental et de la santé humaine. Pour les Oméga-3 chez le lin, c'est-à-dire l'acide alpha-linolénique (ALA), dans cette filière alimentaire Bleu-Blanc- Cœur, la limite basse acceptée est à 48% de C18:3 dans l'huile du lot récolté. En dessous de cette limite basse le prix de référence subit une décote de 30 euros/tonne. A contrario, à partir d'une teneur en C18:3 de 56%, une prime de 3 euros/tonne est appliquée par rapport au prix de référence. Dès 60% elle est de 15 euros/tonne en plus du prix de référence. Cette prime peut atteindre 30 euros/tonne par rapport au prix de référence pour une teneur supérieure à 62% en C18:3. On comprend aisément l'intérêt de disposer de lin haut producteur de C18:3. En 2013, la France produisait plus de 16 000 tonnes de graines de lin oléagineux sur 8 510 hectares, ce qui ne suffisait qu'à couvrir la moitié de ses besoins. Flax cultivation is one of the oldest utilitarian cultures, the first traces of its use dating back to 8000 BC. JC in Turkey. Its name Linum usitatissimum, translated from the Latin "lin most useful", refers to its multiple outlets. Flax is currently used in the textile (fiber), food (seed and oil) and chemical (oil) industries. The peculiarities of flaxseed are its oil content (35 to 45%) and the fatty acid profile of its predominantly alpha-linolenic acid oil (C18: 3, 48 to 65%). The triple unsaturation of this fatty acid gives the oil a high reactivity with respect to oxygen and therefore a high degree of siccativity. This ability of the oil to polymerize and dry rapidly when deposited in a thin layer is of interest for oleochemical applications. However, in the context of food use, this chemical reactivity induces rapid organoleptic degradation of the oil. Flaxseeds are used for food and feed (respectively 5% and 18% in the European Union). But in these areas, France has a different profile from its European counterparts. Indeed the recent evolutions related to the demands of the breeders, the organizations of health and especially of the consumers, led to a drastic change of its use. In France, for example, 75 to 95% of flaxseeds produced and used in France are used for animal feed. This trend is therefore due to a growing demand for foods rich in Omega-3 (eggs, meat, milk). At this level, the Bleu-Blanc-Cœur sector has set itself the task of promoting and controlling the quality of food products from the sectors (especially linseed) to ensure consumers a high quality in the animal, environmental and of human health. For Omega-3 in flax, ie alpha-linolenic acid (ALA), in this Bleu-Blanc-Cœur food chain, the accepted low limit is 48% of C18: 3 in the diet. oil from the harvested lot. In below this low limit the reference price is subject to a discount of 30 euros / tonne. On the other hand, from a C18: 3 content of 56%, a premium of 3 euros / ton is applied relative to the reference price. From 60% it is 15 euros / ton in addition to the reference price. This premium can reach 30 euros / tonne compared to the reference price for a content higher than 62% in C18: 3. It is easy to understand the advantage of having high flax C18: 3 producer. In 2013, France produced more than 16,000 tonnes of linseed on 8,510 hectares, which was only enough to cover half of its needs.
La production de graines de lin oléagineux est un marché de niche mais qui tend à un fort développement dans les années à venir. Actuellement les contrats entre producteurs, collecteurs et industriels, ont fixé un prix minimal pour l'agriculteur de 350€/t (Oméga-3 < 56%). Le cours du lin oléagineux varie souvent, mais on peut retenir qu'il est actuellement assez élevé (525€/t début février 2015). Oilseed flaxseed production is a niche market but tends to grow strongly in the coming years. Currently contracts between producers, collectors and industrialists have set a minimum price for the farmer of 350 € / t (Omega-3 <56%). The price of linseed varies often, but it can be noted that it is currently quite high (525 € / t at the beginning of February 2015).
L'huile de lin, de par ses propriétés siccatives, est principalement utilisée en oléochimie. Elle entre dans la composition de vernis, de peintures, d'encres et comme agent de revêtement. En France, l'huile de lin fut interdite dans l'alimentation humaine de 1906 à 2008, en raison de sa conservation difficile. Depuis, l'arrêté ministériel du 12/07/2010 paru suite aux avis favorables émis par l'Agence Française de Sécurité Sanitaire - Arrêté du 12 juillet 2010 modifiant l'arrêté du 4 décembre 2008 fixant les conditions d'utilisation de l'huile de lin pour un usage alimentaire dans: JORF n°0166 du 21 juillet 2010, texte n°37, pp. 13441 des Aliments (saisines n°2008-SA-0392 et n°2010-SA-0109) - a autorisé sa consommation en tant qu'huile vierge. Cependant pour être commercialisée, l'huile de lin vierge doit être conditionnée dans des récipients opaques de faible capacité (250mL), et avoir subi un inertage sous azote. L'arrêté précise également que la durée de conservation de l'huile doit être inférieure à trois mois après ouverture. De ce fait, en France la production annuelle en huile de lin reste faible. Linseed oil, because of its drying properties, is mainly used in oleochemistry. It is used in varnishes, paints, inks and as a coating agent. In France, flaxseed oil was banned in the human diet from 1906 to 2008 because of its difficult conservation. Since then, the Ministerial Decree of 12/07/2010 issued following the favorable opinions issued by the French Agency for Sanitary Security - Order of 12 July 2010 amending the Decree of 4 December 2008 fixing the conditions of use of oil flax for food use in: JORF No. 0166 of 21 July 2010, Text No. 37, pp. 13441 of the Foods (ref. Nos. 2008-SA-0392 and 2010-SA-0109) - authorized its consumption as virgin oil. However, to be marketed, the virgin linseed oil must be packaged in opaque containers of low capacity (250mL), and have undergone inerting under nitrogen. The order also states that the shelf life of the oil must be less than three months after opening. As a result, in France the annual production of linseed oil remains low.
Le lin oléagineux voit sa place renforcée dans le cadre des évolutions sociales en cours, en raison de ses atouts agronomiques et environnementaux, auxquels s'ajoute la haute qualité de son huile et de ses fibres. Il s'agit d'une culture « verte » que l'on peut introduire en version d'hiver ou de printemps dans une large gamme d'assolements. Le lin pourrait reconquérir une sole de 20 à 30 000 hectares en France avec le développement de la valorisation des graines entières en alimentation animale, fondée sur la mise en avant du respect de l'environnement et de l'équilibre nutritionnel du consommateur. D'autres marchés exigeants en qualité, basés sur l'utilisation directe des produits du lin en alimentation humaine (suite à l'arrêté du 12 juillet 2010) pourraient également participer à un regain de vitalité pour cette filière. Oleaginous linseed is reinforced in the context of ongoing social developments, due to its agronomic and environmental advantages, as well as the high quality of its oil and fiber. It is a "green" crop that can be introduced in winter or spring version in a wide range of rotations. Flax could reclaim a sole of 20 to 30 000 hectares in France with the development of the valorization of whole seeds in France. animal nutrition, based on the emphasis on respect for the environment and the nutritional balance of the consumer. Other demanding quality markets based on the direct use of flax products for human consumption (following the order of 12 July 2010) could also contribute to a renewed vitality for this sector.
Afin d'améliorer lés teneurs en ALA des graines de lin, les sélectionneurs effectuent une sélection généalogique classique prenant pour base le croisement des lignées à plus haute teneur en acide alpha-linolénique. La sélection se fait ensuite au sein de la descendance de ces croisements en prenant en compte des critères multiples tels que la résistance à la verse, le rendement, la teneur en huile, en plus de la teneur en ALA. In order to improve ALA levels in flaxseed, breeders carry out a classic genealogical selection based on the cross-breeding of lineages with higher alpha-linolenic acid content. Selection is then made within the offspring of these crosses taking into account multiple criteria such as lodging resistance, yield, oil content, in addition to the ALA content.
Il est considéré par l'ensemble de la profession qu'il existe une barrière métabolique naturelle empêchant d'obtenir des teneurs supérieures à 66,7% d'ALA dans les graines de lin oléagineux. Les inventeurs de la présente invention ont réalisé une surexpression de l'enzyme Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans une graine au sein d'une plante de lin, ce qui conduit à une augmentation considérable du contenu en acide gras C18:3 dans la graine. It is considered by the entire industry that there is a natural metabolic barrier to achieving levels greater than 66.7% ALA in oilseed flaxseed. The inventors of the present invention have overexpressed the Δ15 desaturase enzyme responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in a seed within a flax plant, which leads to a considerable increase in the content of C18: 3 fatty acid in the seed.
La surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, dernière enzyme de la voie de biosynthèse de C18:3, a pour résultat d'augmenter les niveaux de cet acide gras produit par la plante. The overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, the last enzyme in the C18: 3 biosynthetic pathway, results in increasing the levels of this fatty acid produced by the plant. .
Une augmentation significative de la quantité de C18:3 dans les graines des plantes de lin est observée chez des plantes surexprimant la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C 8:2 en C18:3 dans la graine. Les graines des plantes surexprimant la Al5désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine contiennent plus de C18:3 que celles de plantes ne surexprimant pas cette enzyme. A significant increase in the amount of C18: 3 in the seeds of flax plants is observed in plants overexpressing the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C 8: 2 to C18: 3 in the seed. The seeds of plants overexpressing the Al5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed contain more C18: 3 than those of plants not overexpressing this enzyme.
Dans des conditions environnementales défavorables, les plantes selon l'invention, surexprimant la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, produisent plus de C18:3 que des plantes ne surexprimant pas la Δ15 désaturase dont la quantité de C18:3 dans la graine est beaucoup plus faible. Under unfavorable environmental conditions, the plants according to the invention, overexpressing the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, produce more C18: 3 than plants that do not overexpress Δ15 desaturase, the amount of C18: 3 in the seed is much lower.
La surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine chez des plantes selon l'invention permet de s'affranchir de conditions de culture particulières et spécifiquement orientées vers la surproduction d'acide gras par la graine de lin, en particulier d'acide alpha-linolénique C18:3. The overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in plants according to the invention makes it possible to dispense with particular culture conditions and specifically directed towards the overproduction of fatty acids by the flaxseed, in particular C18: 3 alpha-linolenic acid.
La présente invention concerne donc : The present invention thus relates to:
Une méthode pour accroître la quantité d'acide alpha-linolénique (C18:3) chez une plante de Linum usitatissimum, ladite méthode comprenant la surexpression de la Δ 15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de ladite plante. A method for increasing the amount of alpha-linolenic acid (C18: 3) in a plant of Linum usitatissimum, said method comprising overexpressing the Δ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant.
La méthode selon l'invention est caractérisée en qu'elle comprend une modification du gène de la Δ15 désaturase .  The method according to the invention is characterized in that it comprises a modification of the Δ15 desaturase gene.
La méthode selon l'invention est aussi caractérisée en ce que la modification du gène de la Δ15 désaturase comprend une modification au niveau de la région promotrice dudit gène.  The method according to the invention is also characterized in that the modification of the Δ15 desaturase gene comprises a modification at the level of the promoter region of said gene.
C'est un objet de l'invention que de fournir une méthode selon l'invention, caractérisée en ce que la modification au niveau de la région promotrice dudit gène est une mutation.  It is an object of the invention to provide a method according to the invention, characterized in that the modification at the promoter region of said gene is a mutation.
Dans la méthode selon l'invention, la mutation est caractérisée en ce que la mutation est une délétion. In the method according to the invention, the mutation is characterized in that the mutation is a deletion.
La méthode selon l'invention est aussi caractérisée en ce que le gène comprend la SEQ ID N°1.  The method according to the invention is also characterized in that the gene comprises SEQ ID No. 1.
La méthode selon l'invention est aussi caractérisée en ce que la délétion vise une séquence comprise entre les positions 10 et 20 de la SEQ ID N°2.  The method according to the invention is also characterized in that the deletion is directed to a sequence between positions 10 and 20 of SEQ ID No. 2.
La méthode selon l'invention est aussi caractérisé en ce que la délétion vise une séquence comprise entre les positions 12 et 17 de la SEQ ID N°2. Les nucléotides des positions 2 et 17 sont compris dans la délétion.  The method according to the invention is also characterized in that the deletion concerns a sequence between the positions 12 and 17 of SEQ ID No. 2. The nucleotides of positions 2 and 17 are included in the deletion.
La méthode selon l'invention est aussi caractérisée en que la délétion comprend la séquence AAAGGG li est ainsi illustrée, sur la séquence de la SEQ ID N°2 correspondant à la plante standard, la partie soulignée et en gras correspondant à la portion de séquence délétée chez la plante VL8.29.3 (ou HT3) dans laquelle la séquence complète correspond à la SEQ ID Ν . The method according to the invention is also characterized in that the deletion comprises the sequence AAAGGG li is thus illustrated, on the sequence of SEQ ID No. 2 corresponding to the standard plant, the underlined part and in bold corresponding to the portion of deleted sequence in the plant VL8.29.3 (or HT3) in which the complete sequence corresponds in SEQ ID Ν.
La méthode selon l'invention est aussi caractérisée en ce qu'elle comprend la transformation d'une cellule végétale de Linum usitatissimum avec au moins un acide nucléique qui code pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine et est sous le contrôle d'un promoteur assurant la surexpression de la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de ladite plante et la culture de la plante à maturité.  The method according to the invention is also characterized in that it comprises the transformation of a plant cell of Linum usitatissimum with at least one nucleic acid which encodes the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed and is under the control of a promoter ensuring the overexpression of the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant and the crop of the plant at maturity.
La méthode selon l'invention est aussi caractérisée en ce que le au moins un acide nucléique comprend un acide nucléique selon SEQ ID N°1.  The method according to the invention is also characterized in that the at least one nucleic acid comprises a nucleic acid according to SEQ ID No. 1.
La méthode selon l'invention est aussi caractérisée en ce que la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de ladite plante est réalisée par introgression d'un élément génétique codant pour une surexpression de la Δ15 désaturase.  The method according to the invention is also characterized in that the overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant is carried out by introgression of a genetic element coding for overexpression of Δ15 desaturase.
L'invention vise aussi une méthode dans laquelle l'introgression d'un élément génétique codant pour une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de ladite plante est obtenue par fusion de protoplastes.  The invention also relates to a method in which the introgression of a genetic element coding for overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant is obtained by protoplast fusion.
L'invention vise aussi une méthode dans laquelle l'introgression d'un élément génétique codant pour une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de ladite plante est obtenue par sauvetage d'embryon.  The invention also relates to a method in which the introgression of a genetic element coding for overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant is obtained by embryo rescue. .
Un autre objet de l'invention concerne une méthode pour accroître la quantité d'acide alpha-linolénique (C18:3) chez une plante de Linum usitatissimum, comprenant la détection de la présence d'un élément génétique, en particulier une séquence d'acide nucléique, lié à la surexpression de la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de ladite plante dans une plante donneuse et le transfert de l'élément génétique, en particulier une séquence d'acide nucléique, lié à la surexpression de la ΔΙ 5 désaturase ainsi détectée, depuis la plante donneuse vers une plante receveuse. Another subject of the invention relates to a method for increasing the amount of alpha-linolenic acid (C18: 3) in a plant of Linum usitatissimum, comprising the detection of the presence of a genetic element, in particular a sequence of nucleic acid, linked to the overexpression of the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant in a donor plant and the transfer of the genetic element, in particular a nucleic acid sequence, linked to the overexpression of ΔΙ 5 desaturase thus detected, from the donor plant to a recipient plant.
Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, l'élément génétique, en particulier la séquence d'acide nucléique, lié à la surexpression de la Δ15 désaturase est identique ou complémentaire à la séquence présente dans l'échantillon de Linum usitatissimum VL8.29.3 déposé sous le Numéro NCIMB 42681 le 24 octobre 2016.  In a particularly preferred embodiment, the genetic element, in particular the nucleic acid sequence, linked to the overexpression of Δ15 desaturase is identical or complementary to the sequence present in the sample of Linum usitatissimum VL8.29.3 deposited under the NCIMB Number 42681 on October 24, 2016.
La méthode selon l'invention est caractérisée en ce que la détection est réalisée à l'aide d'au moins un marqueur moléculaire.  The method according to the invention is characterized in that the detection is carried out using at least one molecular marker.
La méthode selon l'invention est caractérisée en ce que le au moins un marqueur moléculaire comprend une mutation au niveau de la région promotrice du gène de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de ladite plante. The method according to the invention is characterized in that the at least one molecular marker comprises a mutation at the promoter region of the Δ15 desaturase gene responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant. .
La méthode selon l'invention est caractérisée en ce que la mutation est une délétion.  The method according to the invention is characterized in that the mutation is a deletion.
La méthode selon l'invention est caractérisée en ce que le marqueur moléculaire comprend la séquence SEQ ID N°1. Une telle séquence peut être trouvée dans l'échantillon de Linum usitatissimum VL8.29.3 déposé sous le Numéro NCIMB 42681 le 24 octobre 2016.  The method according to the invention is characterized in that the molecular marker comprises the sequence SEQ ID No. 1. Such a sequence can be found in the Linum usitatissimum sample VL8.29.3 filed as NCIMB No. 42681 on October 24, 2016.
L'invention vise encore une méthode pour accroître la quantité d'acide alpha- linolénique (C18:3) chez une plante de Linum usitatissimum, comprenant la fourniture d'une population de plantes et la sélection des individus de la population qui présentent une expression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine la plus élevée possible. The invention is further directed to a method for increasing the amount of alpha-linolenic acid (C18: 3) in a plant of Linum usitatissimum, comprising providing a plant population and selecting individuals in the population that exhibit expression. of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the highest possible seed.
Dans un mode de réalisation de la méthode selon l'invention, la population de plantes est une population de plantes mutantes. In one embodiment of the method according to the invention, the plant population is a population of mutant plants.
La méthode selon l'invention est caractérisée en ce que ladite méthode comprend la sélection, au sein d'une population de plantes, d'au moins une plante présentant une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine par rapport à l'expression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine des plantes parents. The method according to the invention is characterized in that said method comprises the selection, within a plant population, of at least one plant exhibiting an overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed compared to the expression of Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of parent plants.
Dans un mode de réalisation particulier, la méthode selon l'invention est caractérisée en ce que l'introgression comprend :  In a particular embodiment, the method according to the invention is characterized in that the introgression comprises:
a) La fourniture d'une plante présentant un niveau d'expression donné de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, b) La fourniture d'une plante présentant un niveau d'expression accru de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine par rapport à la plante fournie en a), a) The provision of a plant with a given level of expression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, b) The supply of a plant with an increased level of expression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed relative to the plant provided in a),
c) Le croisement de la plante fournie en a) avec la plante fournie en b), d) La génération d'une progéniture issue du croisement c), (c) The crossing of the plant provided in (a) with the plant provided in (b); (d) The generation of offspring from crossing (c),
e) La sélection au sein de la progéniture d'au moins une plante présentant un niveau d'expression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine supérieur à celui de la plante fournie en b). e) Selection within the offspring of at least one plant with a level of expression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed higher than that of the plant provided in b) .
Dans un mode particulier, la méthode telle que décrite ci-avant comprenant une étape supplémentaire de croisement de la plante sélectionnée en e) avec la plante fournie en b) suivie d'une étape supplémentaire de sélection au sein de la progéniture obtenue d'au moins une plante présentant un niveau d'expression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine supérieur à celui de la plante sélectionnée en e). In a particular embodiment, the method as described above comprising an additional step of crossing the plant selected in e) with the plant provided in b) followed by an additional step of selection within the offspring obtained from minus one plant with an expression level of Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed higher than that of the plant selected in e).
Dans un mode particulier les plantes a et b) sont des plantes de lin Linum usitatissimum.  In a particular embodiment, the plants a and b) are Linum usitatissimum flax plants.
Une plante présentant un niveau d'expression accru de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine par rapport à la plante fournie en a), peut être la plante Linum usitatissimum VL8.29.3 déposée sous le Numéro NCIMB 42681 le 24 octobre 2016.  A plant with an increased level of expression of Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed relative to the plant provided in a), can be the plant Linum usitatissimum VL8.29.3 deposited under the NCIMB Number 42681 on October 24, 2016.
L'invention vise encore une méthode de sélection de plante de Linum usitatissimum, caractérisée en ce qu'elle comprend la recherche d'un allèle du gène de la Δ 15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine possédant une mutation résultant en un accroissement de la quantité d'acide alpha- linolénique (C18:3) chez une plante de Linum usitatissimum. L'invention concerne encore une plante susceptible d'être obtenue par une méthode selon l'un des modes de réalisation précédents. The invention also relates to a plant selection method of Linum usitatissimum, characterized in that it comprises the search for an allele of the Δ 15 desaturase gene responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed having a mutation resulting in an increase in the amount of alpha-linolenic acid (C18: 3) in a plant of Linum usitatissimum. The invention also relates to a plant that can be obtained by a method according to one of the preceding embodiments.
L'invention concerne aussi l'utilisation d'une plante susceptible d'être obtenue par une méthode selon l'un des modes de réalisation précédents ou d'une partie d'une telle plante, pour la préparation d'une composition destinée à l'alimentation humaine ou animale. The invention also relates to the use of a plant obtainable by a method according to one of the preceding embodiments or a part of such a plant, for the preparation of a composition intended for the food or feed.
L'invention vise enfin aussi une plante de Linum usitatissimum, caractérisée en ce que la teneur, en % en poids, en acide alpha-linolénique (C18:3) de l'huile des graines de la plante est supérieure à 66.7%, particulièrement supérieure à 67%, plus particulièrement supérieure à 67.5%, plus particulièrement encore supérieure à 68%, plus particulièrement encore supérieure à 69%, plus particulièrement encore supérieure à 70%, plus particulièrement encore supérieure à 70,5%, plus particulièrement encore supérieure à 71 %, plus particulièrement encore supérieure à 72 %, plus particulièrement encore supérieure à 72,5 % et plus particulièrement encore supérieure à 73 %." La teneur, en % en poids, en acide alpha-linolénique (C18:3) de l'huile des graines de la plante est inférieure à 76%, particulièrement inférieure à 75%, plus particulièrement inférieure à 74%. Finally, the invention also relates to a plant of Linum usitatissimum, characterized in that the content, in% by weight, of alpha-linolenic acid (C18: 3) of the seed oil of the plant is greater than 66.7%, particularly greater than 67%, more particularly greater than 67.5%, more particularly greater than 68%, more particularly still greater than 69%, more particularly greater than 70%, more particularly still greater than 70.5%, more particularly still greater than 71%, more particularly greater than 72%, more particularly still greater than 72.5% and more particularly still greater than 73%. "The content, in% by weight alpha-linolenic acid (C18: 3) of the seed oil of the plant is less than 76%, particularly less than 75%, more particularly less than 74%.
Une plante selon l'invention est caractérisée en ce que le taux de germination est supérieur à 90%. A plant according to the invention is characterized in that the germination rate is greater than 90%.
Une plante selon l'invention est caractérisée en ce que le rendement est compris entre 85 et 110% de la valeur moyenne de variétés de référence témoins suite à évaluation dans des conditions similaires en France.  A plant according to the invention is characterized in that the yield is between 85 and 110% of the average value of control reference varieties following evaluation under similar conditions in France.
Dans un cas particulier l'invention est caractérisée en ce que le rendement est compris entre 85 et 1 10%, entre 90 et 110%, entre 95 et 110%, voire entre 100 et 110% de la valeur d'au moins une variété de référence témoin choisie dans le groupe consistant en FESTIVAL, inscription CTPS France 2010, et OMEGALIN, inscription CTPS France 2012 et évaluées en France dans des conditions similaires. De manière particulière, la valeur de référence peut être obtenue en faisant la moyenne du rendement des deux variétés témoins en questions évaluées en France dans des conditions similaires. Les conditions d'évaluation correspondent aux conditions de culture normalisées de lin en France mises en œuvre dans le cadre de l'évaluation des variétés de lin selon les critères de VATE nécessaires à l'inscription au catalogue national par exemple par le CTPS/GEVES voire Terres Inovia dans le réseau Comportement. In a particular case, the invention is characterized in that the yield is between 85 and 10%, between 90 and 110%, between 95 and 110%, and even between 100 and 110% of the value of at least one variety. reference reference selected from the group consisting of FESTIVAL, CTPS France 2010 registration, and OMEGALIN, CTPS France 2012 registration and evaluated in France under similar conditions. In particular, the reference value can be obtained by averaging the yield of the two control varieties in questions evaluated in France under similar conditions. The assessment conditions correspond to standard flax growing conditions in France implemented in the context of the evaluation of flax varieties according to the VATE criteria required for inclusion in the national catalog, for example by the CTPS / GEVES or Inovia lands in the network Behavior.
Une plante selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend une modification du gène de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. A plant according to the invention is characterized in that it comprises a modification of the Δ15 desaturase gene responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
Une plante selon l'invention est caractérisée en ce que la modification du gène de la Δ 15 désaturase comprend une modification au niveau de la région promotrice dudit gène.  A plant according to the invention is characterized in that the modification of the Δ 15 desaturase gene comprises a modification at the level of the promoter region of said gene.
Une plante selon l'invention est caractérisée en ce que la modification au niveau de la région promotrice dudit gène est une mutation.  A plant according to the invention is characterized in that the modification at the level of the promoter region of said gene is a mutation.
Une plante selon l'invention est caractérisée en ce que la mutation est une délétion. A plant according to the invention is characterized in that the mutation is a deletion.
Une plante selon l'invention est caractérisée en que le gène comprend la SEQ ID N°1. A plant according to the invention is characterized in that the gene comprises SEQ ID No. 1.
Une plante selon l'invention est caractérisée en ce que la délétion vise une séquence comprise entre les positions 10 et 20 de la SEQ ID N°1.  A plant according to the invention is characterized in that the deletion is directed to a sequence between positions 10 and 20 of SEQ ID No. 1.
Une plante selon l'invention est caractérisée en ce que la délétion vise une séquence comprise entre les positions 12 et 17 de la SEQ ID N°1 .  A plant according to the invention is characterized in that the deletion is directed to a sequence between the positions 12 and 17 of SEQ ID No. 1.
Une plante selon l'invention est caractérisée en que la délétion comprend la séquence AAAGGG. A plant according to the invention is characterized in that the deletion comprises the sequence AAAGGG.
Avantageusement, une plante selon l'invention est une progéniture de la plante Linum usitatissimum VL8.29.3 déposé sous le Numéro NCIMB 42681 le 24 octobre 2016. Cette plante contient tous les éléments génotypiques causatifs du phénotype de l'invention nécessaire pour le transfert à toute autre plante de lin dépourvue de ces éléments afin d'assurer la conversion en un plante de lin à hauteur teneur en acide gras C18:3. Dans le contexte de la présente invention, l'expression « rendement compris entre 85 et 110% de la valeur de variétés de référence témoins suite à évaluation dans des conditions similaires en France » s'entend comme suit. Advantageously, a plant according to the invention is a progeny of the plant Linum usitatissimum VL8.29.3 deposited under the NCIMB Number 42681 on October 24, 2016. This plant contains all the genotypic elements causative of the phenotype of the invention necessary for the transfer to any another flax plant devoid of these elements to ensure conversion to a flax plant with a high C18: 3 fatty acid content. In the context of the present invention, the expression "yield between 85 and 110% of the value of reference reference varieties following evaluation under similar conditions in France" is understood as follows.
Le rendement peut être compris entre 85 et 110%, entre 86 et 110%, entre 87et 110%, entre 88 et 110 %, entre 89 et 110%, entre 90 et 110%, entre 91 et 110%,92 et 110%, entre 93 et 110%, entre 95 et 110%, entre 96 et 110%., entre 100 et 110%, en particulier entre 101 et 110 % de la valeur de variétés de référence témoins suite à évaluation dans des conditions similaires en France. La valeur de variétés de référence peut s'entendre comme la valeur moyenne d'une ou de plusieurs variétés témoins suite à évaluation dans des conditions similaires en France. The yield can be between 85 and 110%, between 86 and 110%, between 87 and 110%, between 88 and 110%, between 89 and 110%, between 90 and 110%, between 91 and 110%, 92 and 110% between 93 and 110%, between 95 and 110%, between 96 and 110%, between 100 and 110%, in particular between 101 and 110% of the value of reference reference varieties following evaluation under similar conditions in France . The value of reference varieties can be understood as the average value of one or more control varieties following evaluation under similar conditions in France.
La plante selon l'invention est cultivée dans les conditions environnementales et agroclimatiques données correspondant aux conditions de cultures normalisées de lin, en France, mises en œuvre dans le cadre de l'évaluation des variétés de lin selon les critères de VATE nécessaires à l'inscription au catalogue national par exemple par le CTPS/GEVES. The plant according to the invention is cultivated under the given environmental and agroclimatic conditions corresponding to the standard flax crop conditions, in France, implemented in the context of the evaluation of flax varieties according to the VATE criteria necessary for the registration in the national catalog for example by the CTPS / GEVES.
Les conditions de culture peuvent aussi correspondre à celles du réseau officiel « comportement lin graine » de Terres Inovia qui sont assez proches de celles du CTPS/GEVES. The growing conditions can also correspond to those of the official network "flax behavior" of Terres Inovia which are quite close to those of the CTPS / GEVES.
Dans tous les cas le rendement annoncé peut être obtenu, cependant le protocole Terres Inovia donne de meilleurs résultats tant pour les plantes selon l'invention que pour les plantes de référence et ce, compte tenu des traitements accessoires et des supplémentations mis en œuvre. In all cases the announced yield can be obtained, however the Terres Inovia protocol gives better results for both the plants according to the invention than for the reference plants and this, taking into account the ancillary treatments and supplements implemented.
Il est entendu, quelles que soient les conditions de cultures mise en œuvre, qu'il s'agit des mêmes pour les plantes selon l'invention et pour les plantes faisant office de variétés témoins qui sont cultivées toutes dans la même zone et dans les mêmes conditions afin de pouvoir comparer leur rendement. It is understood, whatever the crop conditions used, that it is the same for the plants according to the invention and for the plants acting as control varieties which are all grown in the same area and in the same areas. same conditions in order to compare their performance.
Les essais sont conduits selon les pratiques agricoles classiques dans des conditions environnementales et agroclimatiques données. Les essais sont généralement conduits en 3 à 6 répétitions. Ces épreuves permettent de décrire la valeur culturale d'une plante dans les principaux contextes environnementaux et agroclimatique rencontrés en France ainsi que la valeur d'usage des produits de récolte issus. The tests are conducted according to standard farming practices under given environmental and agroclimatic conditions. The tests are usually conducted in 3 to 6 repetitions. These tests make it possible to describe the cultural value of a plant in the main environmental and agroclimatic contexts encountered in France as well as the use value of the harvested products.
Ces essais permettent d'évaluer le rendement ainsi qu'un certain nombre de caractères, et de fournir dés échantillons pour l'appréciation de la valeur technologique. Dans le cadre de la présente invention, la caractéristique servant de référentiel de comparaison est le rendement tel que mesuré selon le protocole indiqué ci-avant (CTPS/GEVES). These tests make it possible to evaluate the yield as well as a certain number of characters, and to provide samples for the appreciation of the technological value. In the context of the present invention, the characteristic serving as a reference for comparison is the yield as measured according to the protocol indicated above (CTPS / GEVES).
Le rendement obtenu est comparé à celui obtenu dans les mêmes conditions avec une ou des variétés de référence témoins du marché avant ou au moment du dépôt de la présente demande. Dans !e cas d'utilisation de plus d'une variété de référence, le rendement de comparaison est la moyenne du rendement desdites variétés de référence. The yield obtained is compared with that obtained under the same conditions with one or more control reference varieties of the market before or at the time of filing the present application. In the case of using more than one reference variety, the comparison yield is the average yield of said reference varieties.
Le rendement s'entend en rendement en graines (en quintaux par hectare) et ce pour une teneur en eau des graines d'environ 6 à 9 % en poids. Ce rendement est ainsi comparé, dans les conditions de culture normalisées énoncées ci-avant, à des variétés témoins telles que FESTIVAL, inscription CTPS France 2010, et OMEGALIN, inscription CTPS France 2012 pour des lins de printemps. Yield is defined as seed yield (in quintals per hectare) for a seed moisture content of about 6 to 9% by weight. This yield is thus compared, under the standard culture conditions described above, with control varieties such as FESTIVAL, CTPS France 2010 registration, and OMEGALIN, CTPS France 2012 registration for spring linens.
Dans un mode particulier, une méthode selon l'invention est une méthode pour augmenter la quantité d'acide gras C18:3 dans la graine d'une plante de lin, laquelle méthode comprend la transformation d'une cellule végétale avec au moins un acide nucléique qui code pour la ΔΙ5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, générant ainsi une plante qui surexprime la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C 8:2 en C18:3 dans la graine, et la culture de la plante à maturité. In a particular embodiment, a method according to the invention is a method for increasing the amount of C18: 3 fatty acid in the seed of a flax plant, which method comprises the transformation of a plant cell with at least one acid a nucleic acid that codes for the ΔΙ5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, thereby generating a plant that overexpresses the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C 8: 2 to C18: 3 in the seed, and the crop of the plant at maturity.
La présente invention concerne ainsi une méthode pour augmenter la quantité d'acide gras C18:3 dans la graine d'une plante de lin ladite méthode comprenant la surexpression de la ΔΙ5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine qui se traduit par une augmentation des quantités C18:3. Dans un autre mode de réalisation, la méthode selon la présente invention vise à augmenter la quantité d'acide gras C18:3 dans la graine d'une plante de lin, laquelle méthode comprend la transformation d'une cellule végétale avec au moins un acide nucléique qui code pour la Δ Ι 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, générant ainsi une plante qui surexprime la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine , et la culture de la plante à maturité. The present invention thus relates to a method for increasing the amount of C18: 3 fatty acid in the seed of a flax plant, said method comprising overexpressing the ΔΙ5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed which results in an increase in C18: 3 amounts. In another embodiment, the method according to the present invention aims to increase the amount of C18: 3 fatty acid in the seed of a flax plant, which method comprises the transformation of a plant cell with at least one acid nucleic acid which codes for the Δ Ι 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, thus generating a plant which overexpresses the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, and growing the plant at maturity.
Dans un mode de réalisation particulier, l'acide nucléique comprend la séquence SEQ ID N°1. In a particular embodiment, the nucleic acid comprises the sequence SEQ ID No. 1.
Dans une telle méthode selon la présente invention le au moins un acide nucléique qui code pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine est sous le contrôle d'un promoteur assurant la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. Dans un mode de réalisation, le promoteur comprend une mutation. In such a method according to the present invention the at least one nucleic acid which codes for the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is under the control of a promoter ensuring the overexpression of Δ15 desaturase. responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed. In one embodiment, the promoter comprises a mutation.
Dans un mode de réalisation particulier, la mutation comprend une délétion. In a particular embodiment, the mutation comprises a deletion.
Dans un mode de réalisation particulier, l'acide nucléique comprend la SEQ ID N°1 . In a particular embodiment, the nucleic acid comprises SEQ ID NO: 1.
Dans un autre mode préférentiel de réalisation de la présente invention le au moins un acide nucléique comprend un acide nucléique choisi dans le groupe constitué par SEQ ID N°1. In another preferred embodiment of the present invention the at least one nucleic acid comprises a nucleic acid selected from the group consisting of SEQ ID No. 1.
Dans un mode de réalisation de la présent invention, la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine d'une plante de lin est réalisée par introgression d'un élément génétique codant pour une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de ladite plante de lin. In one embodiment of the present invention, overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of a flax plant is achieved by introgression of a genetic element coding for overexpression. Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said flax plant.
Les plantes selon l'invention présentent ainsi une augmentation des quantités d'acide gras alpha-linolénique C18:3. The plants according to the invention thus have an increase in the amounts of alpha-linolenic fatty acid C18: 3.
C'est aussi un objet de la présente invention que de fournir une méthode dans laquelle l'introgression d'un élément génétique codant pour une surexpression de la Δ15 desaturase responsable de la conversion du C18.2 en C18:3 dans la graine de la plante de lin est obtenue par fusion de protoplastes. It is also an object of the present invention to provide a method in which the introgression of a genetic element coding for overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18.2 to C18: 3 in the seed of the flax plant is obtained by protoplast fusion.
C'est aussi un objet de la présente invention que de fournir une méthode dans laquelle l'introgression d'un élément génétique codant pour une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de la plante de lin est obtenue par sauvetage d'embryon. It is also an object of the present invention to provide a method in which the introgression of a genetic element coding for overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of the Flax plant is obtained by embryo rescue.
L'élément génétique correspond à une séquence nucléotidique correspondant à celle présente dans la plante Linum usitatissimum VL8.29.3 déposée sous le Numéro NCIMB 42681 le 24 octobre 2016. La présente invention concerne aussi une méthode pour la production de plante présentant une quantité d'acide gras C18:3 dans la graine d'une plante de lin accrue, méthode comprenant la détection de la présence d'un élément génétique, en particulier une séquence d'acide nucléique, lié à la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine dans une plante de lin donneuse et le transfert de l'élément génétique, en particulier une séquence d'acide nucléique, lié à la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine ainsi détecté, depuis la plante de lin donneuse vers une plante de lin receveuse. The genetic element corresponds to a nucleotide sequence corresponding to that present in the plant Linum usitatissimum VL8.29.3 filed under the number NCIMB 42681 on October 24, 2016. The present invention also relates to a method for the production of plant having an amount of acid C18: 3 in the seed of an increased flax plant, method comprising detecting the presence of a genetic element, in particular a nucleic acid sequence, related to the overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of the C18: 2 in C18: 3 in the seed in a donor flax plant and the transfer of the genetic element, in particular a nucleic acid sequence, related to the overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 at C18: 3 in the seed thus detected, from the donor flax plant to a recipient flax plant.
La surexpression de la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C 8:3 dans la graine de la plante de lin se traduit par une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin. The overexpression of the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C8: 3 in the seed of the flax plant results in an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant .
Dans un mode de réalisation particulier d'une méthode selon l'invention, la détection est réalisée à l'aide d'au moins un marqueur moléculaire. Dans une forme alternative de réalisation d'une méthode selon l'invention, la détection est réalisée par la mesure de l'activité enzymatique de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine dans la plante de lin donneuse. In a particular embodiment of a method according to the invention, the detection is carried out using at least one molecular marker. In an alternative embodiment of a method according to the invention, the detection is carried out by measuring the enzymatic activity of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in the plant of donor flax.
La présente invention concerne aussi une méthode pour augmenter la quantité d'acide gras C18:3 dans la graine d'une plante de lin comprenant la fourniture d'une population de plantes de lin et la sélection des individus de la population qui présentent une expression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine la plus élevée possible. The present invention also relates to a method for increasing the amount of C18: 3 fatty acid in the seed of a flax plant comprising providing a flax plant population and the selection of individuals from the population that exhibit Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the highest possible seed.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la population de plantes est 5 une population de plantes mutantes. In a particular embodiment of the invention, the plant population is a population of mutant plants.
De manière particulière, la population de plantes mutantes est obtenue par TILLING. In particular, the population of mutant plants is obtained by TILLING.
De manière particulière, la population de plantes mutantes est obtenue par CRISPR/Cas9. In particular, the mutant plant population is obtained by CRISPR / Cas9.
C'est aussi un objet de la présente invention que de fournir une méthode qui comprend la sélection, au sein d'une population de plantes de lin, d'au moins une plante présentant une surexpression de la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine par rapport à l'expression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine des plantes de lin parents. It is also an object of the present invention to provide a method which comprises selecting, within a population of flax plants, at least one plant exhibiting overexpression of the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 in C18: 3 in the seed relative to the expression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of the parent flax plants.
Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, l'introgression comprend : a) La fourniture d'une plante de lin présentant un niveau d'expression donné de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, b) La fourniture d'une plante de lin présentant un niveau d'expression accru de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine par rapport à la plante fournie en a), c) Le croisement de la plante fournie en a) avec la plante fournie en b), d) La génération d'une progéniture issue du croisement c), e) La sélection au sein de la progéniture d'au moins une plante présentant un niveau d'expression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, supérieur à celui de la plante fournie en b). Dans un mode particulier, la méthode décrite ci avant comprend une étape supplémentaire de croisement de la plante sélectionnée en e) avec la plante fournie en b) suivie d'une étape supplémentaire de sélection au sein de la progéniture obtenue d'au moins une plante présentant un niveau d'expression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine supérieur à celui de la plante sélectionnée en e). In a particular embodiment of the present invention, the introgression comprises: a) providing a flax plant having a given level of expression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in seed, b) The provision of a flax plant with an increased level of expression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed relative to the plant provided in a), c ) The crossing of the plant provided in a) with the plant provided in b), d) The generation of an offspring resulting from crossing c), e) The selection within the offspring of at least one plant having a level expression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, higher than that of the plant provided in b). In a particular embodiment, the method described above comprises an additional step of crossing the plant selected in e) with the plant provided in b) followed by an additional step of selection within the offspring obtained from at least one plant having an expression level of Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed higher than that of the plant selected in e).
C'est aussi un objet de la présente invention que de fournir une méthode de sélection de plante de lin, caractérisée en ce qu'elle comprend la recherche d'un allèle du gène de l'enzyme Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine possédant une mutation résultant en une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin. It is also an object of the present invention to provide a flax plant selection method, characterized in that it comprises the search for an allele of the Δ15 desaturase enzyme gene responsible for the conversion of C18: 2 in C18: 3 in the seed having a mutation resulting in an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant.
Dans un mode de réalisation, la mutation correspond à une séquence nucléotidique similaire à celle présente dans la plante Linum usitatissimum VL8.29.3 déposée sous le Numéro NCIMB 42681 le 24 octobre 2016. In one embodiment, the mutation corresponds to a nucleotide sequence similar to that present in the plant Linum usitatissimum VL8.29.3 filed as NCIMB No. 42681 on October 24, 2016.
La présente invention concerne enfin une plante de lin susceptible d'être obtenue par une méthode selon l'un des modes de réalisation décrit ici. The present invention finally relates to a flax plant that can be obtained by a method according to one of the embodiments described here.
Enfin, la présente invention concerne aussi l'utilisation d'une plante de lin telle qu'obtenue par une méthode selon l'un des modes de réalisation décrits ici, ou d'un dérivé d'une telle plante, pour la préparation d'une composition destinée à l'alimentation humaine, l'alimentation animale ou la préparation de biocarburants. Finally, the present invention also relates to the use of a flax plant as obtained by a method according to one of the embodiments described herein, or a derivative of such a plant, for the preparation of a composition intended for human consumption, animal feed or the preparation of biofuels.
L'invention vise aussi une plante obtenue ou susceptible d'être obtenue à partir d'une plante donneuse comprenant un élément génétique contrôlant la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, en particulier à partir de la plante Linum usitatissimum VL8.29.3 déposée sous le Numéro NCIMB 42681 le 24 octobre 2016, par introgression dudit élément génétique dans une plante receveuse. The invention also relates to a plant obtained or obtainable from a donor plant comprising a genetic element controlling the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, in particular from the plant Linum usitatissimum VL8 .29.3 filed under No. NCIMB No. 42681 on October 24, 2016, by introgressing said genetic element into a recipient plant.
Un objet de la présente invention est donc l'utilisation d'au moins un acide nucléique qui code pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, et de la protéine codée Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, pour l'obtention d'une plante de lin qui présente au moins une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin via la surexpression de la ΔΙ5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. An object of the present invention is therefore the use of at least one nucleic acid which encodes the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, and the Δ15 desaturase encoded protein responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, to obtain a flax plant with at least one increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant via overexpression of the ΔΙ5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
L'invention fournit un procédé d'obtention d'une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine d'une plante de lin, comprenant l'étape consistant à surexprimer la ΔΤ5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine dans des cellules de ladite plante. The invention provides a method for obtaining an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of a flax plant, including the step of overexpressing the ΔΤ5 desaturase responsible for C18: 2 conversion. in C18: 3 in the seed in cells of said plant.
La surexpression de la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine dans les cellules de la plante peut être obtenue par divers moyens à la disposition de l'homme du métier, que ce soit par transgénèse, par transformation, par introgression, par sélection, par sélection assistée par marqueurs, par mutagénèse aléatoire ou dirigée suivie ou non de sélection, par exemple. The overexpression of the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in the cells of the plant can be obtained by various means available to those skilled in the art, whether by transgenesis, by transformation, by introgression, by selection, by marker-assisted selection, by random or directed mutagenesis followed or not by selection, for example.
Un objet particulier de l'invention est un procédé de production d'une plante de lin, ou d'une partie d'une plante de lin, présentant une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin, lequel procédé comprend la transformation d'une cellule végétale avec au moins un acide nucléique qui code pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, et générer à partir d'une telle cellule, une plante qui surexprime la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine . A particular object of the invention is a process for producing a flax plant, or part of a flax plant, having an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the plant of lin, which method comprises transforming a plant cell with at least one nucleic acid which encodes the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, and generating from such a cell, a plant that overexpresses the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
La méthode selon l'invention pour améliorer la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin comprend la transformation d'une cellule végétale de lin avec au moins un acide nucléique qui code pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine , et la génération à partir d'une telle cellule, d'une plante de lin qui surexprime la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine . The method according to the invention for improving the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant comprises transforming a flax plant cell with at least one nucleic acid which encodes the Δ15 desaturase responsible for the conversion. C18: 2 C18: 3 in the seed, and the generation from such a cell, of a flax plant which overexpresses the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed .
Dans un mode de réalisation particulier, le au moins acide nucléique qui code pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de la plante de lin est sous le contrôle d'un promoteur assurant la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18.2 en C18:3 dans la graine. Un autre objet de l'invention est un procédé de production d'une cellule végétale de lin, une plante de lin ou partie de plante de lin, présentant une quantité accrue d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin, lequel procédé comprend l'étape consistant à transformer une cellule végétale de lin avec au moins un acide nucléique qui code pour la Δ1 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, et l'étape supplémentaire de génération d'une plante à partir de celle-ci qui surexprime la Δ Ι 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. Cette stratégie de surexpression d'une séquence génétique représente une nouvelle amélioration génétique qui permet aux plantes de dépasser leur potentiel maximal de production de C18:3. In a particular embodiment, the at least one nucleic acid which codes for the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of the flax plant is under the control of a promoter providing overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18.2 to C18: 3 in the seed. Another object of the invention is a process for producing a flax plant cell, a flax plant or a part of a flax plant, having an increased amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant, which method comprises the step of transforming a flax plant cell with at least one nucleic acid that encodes the Δ1-desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, and the additional step of generating of a plant therefrom that overexpresses the Δ Ι 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed. This strategy of overexpression of a genetic sequence represents a new genetic improvement that allows plants to exceed their maximum production potential of C18: 3.
Dans un mode de réalisation particulier d'une méthode selon l'invention, l'acide nucléique qui code pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine est sous le contrôle d'un promoteur assurant la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de la plante. In a particular embodiment of a method according to the invention, the nucleic acid which codes for the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is under the control of a promoter providing the overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of the plant.
Un autre objet de l'invention est une cellule végétale, une plante ou partie de plante, qui est transgénique pour au moins un acide nucléique qui code pour la Δ Ι 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de la plante et qu'il surexprime. Another subject of the invention is a plant cell, a plant or part of a plant, which is transgenic for at least one nucleic acid which encodes the Δ Ι 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of the plant and that it overexpresses.
Un acide nucléique codant pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine peut être n'importe quel acide nucléique encodant l'enzyme fonctionnelle de telle manière que lorsqu'introduit dans une cellule hôte et sous le contrôle d'un promoteur adéquat, la quantité de Δ 15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine et/ou son activité enzymatique au sein de la cellule sont augmentées. A nucleic acid encoding the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be any nucleic acid encoding the functional enzyme such that when introduced into a host cell and under the To control a suitable promoter, the amount of Δ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed and / or its enzymatic activity within the cell is increased.
A titre d'exemple, un acide nucléique codant pour la Δ 15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine peut être l'acide nucléique selon la séquence SEQ ID N°1. Cette séquence SEQ ID N°1 correspond à un acide nucléique codant pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine à proprement parler et comprend une portion promotrice mutée. By way of example, a nucleic acid coding for the Δ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed may be the nucleic acid according to the sequence SEQ ID No. 1. This sequence SEQ ID No. 1 corresponds to a nucleic acid encoding the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed itself and comprises a mutated promoter portion.
Une telle séquence peut être trouvée dans la plante Linum usitatissimum VL8.29.3 déposée sous le Numéro NCIMB 42681 le 24 octobre 2016. Such a sequence can be found in the plant Linum usitatissimum VL8.29.3 filed as NCIMB No. 42681 on October 24, 2016.
Plus particulièrement, dans le cadre de la présente invention l'acide nucléique codant pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine : i) a une séquence présentant au moins 55 % d'homologie avec la SEQ ID N°1 ou sa séquence complémentaire, ou ii) a une séquence qui s'hybride à la SEQ ID N°1 ou sa séquence complémentaire, dans des conditions de stringence, et qui code pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. More particularly, in the context of the present invention, the nucleic acid encoding the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed: i) has a sequence having at least 55% homology with the SEQ ID No. 1 or its complementary sequence, or ii) has a sequence that hybridizes to SEQ ID No. 1 or its complementary sequence, under stringent conditions, and which encodes the Δ15 desaturase responsible for the conversion of the C18: 2 in C18: 3 in the seed.
Dans un mode de réalisation particulier, l'acide nucléique codant pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine a une séquence présentant au moins 60%, au moins 65%, au moins 70 %, au moins 75%, au moins 80 %, au moins 85%, au moins 90 %, au moins 92%, au moins 93%, au moins 94%, au moins 95%, au moins 96%, au moins 96%, au moins 97%, au moins 98%, voire au moins 99% d'homologie avec la SEQ ID Nô1. In a particular embodiment, the nucleic acid encoding the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed has a sequence having at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 96%, at least 97%, at least 98% or at least 99% homology with SEQ ID No. 1.
L'acide nucléique codant pour la ΔΙ5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine à transférer afin de surexprimer la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine peut également être un acide nucléique homologue de la plante hôte choisi parmi les acides nucléique de plantes, de microorganismes ou d'algues. The nucleic acid encoding the ΔΙ5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed to be transferred in order to overexpress the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can also be a nucleic acid homologous to the host plant chosen from the nucleic acids of plants, microorganisms or algae.
Un acide nucléique convenable peut être trouvé dans la plante Linum usitatissimum VL8.29.3 déposé sous le Numéro NCIMB 42681 le 24 octobre 2016. Le terme «homologue» ou « homologie » se rapporte à tout acide nucléique, ou protéine, ayant une ou plusieurs modification(s) de séquence par rapport à tout ou partie de la séquence de SEQ ID N°1 tout en conservant la plupart ou la totalité de l'activité de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine . A suitable nucleic acid can be found in the plant Linum usitatissimum VL8.29.3 filed as NCIMB No. 42681 on October 24, 2016. The term "homologue" or "homology" refers to any nucleic acid, or protein, having one or more sequence modifications with respect to all or part of the sequence of SEQ ID No. 1 while retaining most or all the totality of Δ15 desaturase activity responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
Dans un mode de réalisation de la présente invention, la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18.2 en C18:3 dans la graine dans les plantes peut être obtenue en utilisant la séquence SEQ ID N°1. In one embodiment of the present invention, overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18.2 to C18: 3 in the seed in plants can be achieved using the sequence SEQ ID No. 1.
Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, l'acide nucléique codant la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine comprend un acide nucléique choisi dans le groupe constitué par SEQ ID N°1. In a particular embodiment of the present invention, the nucleic acid encoding the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed comprises a nucleic acid selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1 .
Dans un mode de réalisation particulier, l'acide nucléique codant pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine a une séquence présentant au moins 60%, au moins 65%, au moins 70 %, au moins 75%), au moins 80 %, au moins 85%, au moins 90 %, au moins 92%, au moins 93%, au moins 94%, au moins 95%, au moins 96%, au moins 96%, au moins 97%, au moins 98%, au moins 99% d'homologie avec la séquence d'un acide nucléique choisi dans le groupe constitué par SEQ ID N°1. La présente invention propose en outre une cassette d'expression comprenant un promoteur exprimable dans une plante fonctionnellement lié à une région codante contenant au moins un acide nucléique codant pour une Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, dans lequel ledit promoteur n'est pas un promoteur de ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. Ledit promoteur peut être un promoteur 35S, un promoteur d'ubiquitine ou un promoteur d'actine, par exemple. In a particular embodiment, the nucleic acid encoding the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed has a sequence having at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%), at least 80%, at least 85%, at least 90%, at least 92%, at least 93%, at least 94%, at least 95%, at least 96%, at least 96% , at least 97%, at least 98%, at least 99% homology with the sequence of a nucleic acid selected from the group consisting of SEQ ID No. 1. The present invention further provides an expression cassette comprising a plant-expressible promoter operably linked to a coding region containing at least one nucleic acid encoding a Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed. wherein said promoter is not a ΔΙ 5 desaturase promoter responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed. Said promoter may be a 35S promoter, a ubiquitin promoter or an actin promoter, for example.
Le terme «transgénique» signifie que la cellule végétale ou de la plante comprend dans son génome au moins un acide nucléique codant pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine qui est étranger à cette plante ou cellule de plante, ou qui comprend dans son génome au moins une séquence codante endogène de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18.2 en C18.3 dans la graine fonctionnellement liée à au moins une région de régulation, par exemple, un promoteur, qui n'est pas présent dans le gène endogène de cette plante ou cellule végétale. En général, l'acide nucléique étranger est intégré de manière stable dans le génome de telle sorte que le polynucléotide est transmis aux générations successives. Le terme transgénique inclut aussi le cas dans lequel la cellule végétale ou la plante comprend dans son génome deux ou plus de deux acides nucléiques endogènes ou exogènes de l'espèce de la cellule ou de la plante codant pour la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine ; permettant ainsi une surexpression de la L- asparate-oxydase. Le terme «surexpression» est ici destiné à signifier à la fois une augmentation de la quantité de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine par rapport à la quantité exprimée dans une plante contrôle, et une expression ectopique de cette enzyme, dans un tissu ou un compartiment et/ou à un stade de développement où il n'est normalement pas exprimé. Elle englobe la situation dans laquelle la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine est endogène ou hétérologue, c'est à dire quand il s'agit d'un organisme, tel qu'une plante, différente de la cellule hôte, ou dans laquelle au moins une région de régulation de transcription de la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine n'est pas présente dans le gène endogène. La quantité et/ou l'activité de la protéine Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine exprimée dans une cellule végétale peut être déterminée par toute technique de dosage connue et à la disposition de l'homme du métier. Plus particulièrement l'activité Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine peut être évaluée via une analyse en Chromatographie en phase gazeuse (CPG) en analysant le % de C 8:2 et C 18:3 dans l'huile. The term "transgenic" means that the plant or plant cell comprises in its genome at least one nucleic acid encoding the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed which is foreign to this plant or plant cell, or which comprises in its genome at least one endogenous coding sequence of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of the C18.2 to C18.3 in the seed operably linked to at least one regulatory region, for example, a promoter, which is not present in the endogenous gene of this plant or plant cell. In general, the foreign nucleic acid is stably integrated into the genome such that the polynucleotide is passed on to successive generations. The term transgenic also includes the case in which the plant cell or the plant comprises in its genome two or more endogenous or exogenous nucleic acids of the species of the cell or plant encoding the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion. C18: 2 C18: 3 in the seed; thus allowing overexpression of L-asparate oxidase. The term "overexpression" is intended here to mean both an increase in the amount of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed relative to the amount expressed in a control plant, and a ectopic expression of this enzyme, in a tissue or compartment and / or at a stage of development where it is not normally expressed. It encompasses the situation in which the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is endogenous or heterologous, ie when it is an organism, such as a plant, different from the host cell, or wherein at least one transcriptional regulatory region of the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is not present in the endogenous gene. The amount and / or activity of the Δ15 desaturase protein responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed expressed in a plant cell can be determined by any known assay technique available to humans of career. More particularly, the Δ15 desaturase activity responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be evaluated by gas chromatographic (GC) analysis by analyzing the% C 8: 2 and C 18: 3 in the oil.
L terme «surexpression» signifie aussi que l'activité enzymatique de la L-asparte- oxydase produite au sein de la cellule hôte après introduction de la séquence codant pour la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, à quantité égale d'enzyme produite, est supérieure à l'activité enzymatique de la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 de la cellule hôte avant l'introduction de ladite séquence. Une telle suractivité spécifique peut être due à une différence de structure primaire, secondaire ou tertiaire de la protéine due à une différence dans la séquence nucléique l'encodant. The term "overexpression" also means that the enzymatic activity of L-aspartate oxidase produced within the host cell after introduction of the sequence encoding the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, with an equal amount of enzyme produced, is greater than the enzymatic activity of the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 of the host cell before the introduction of said sequence. Such overactivity specific may be due to a difference in primary, secondary or tertiary structure of the protein due to a difference in the encoding nucleic sequence.
La surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine se traduit par une augmentation de la quantité d'acide alpha- linolénique dans la graine de la plante de lin. Overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed results in an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant.
Par l'expression «plante contrôle», dans le cadre de l'invention, on entend une plante de lin qui a le même fond génétique qu'une plante de lin selon la présente invention dans lequel la plante contrôle ne dispose pas de l'acide nucléique ou de l'élément génétique permettant une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine selon la présente invention ; surexpression liée à une augmentation de la quantité d'acide alpha- linolénique dans la graine de la plante de lin. By the term "control plant" in the context of the invention is meant a flax plant which has the same genetic background as a flax plant according to the present invention in which the control plant does not have the nucleic acid or genetic element allowing overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed according to the present invention; overexpression due to an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant.
Une plante contrôle est cultivée pour la même durée de temps et dans les mêmes conditions qu'une plante selon la présente invention. L'expression «variété», «cultivar» ou «obtention végétale» est ici entendue selon la définition de l'UPOV. Ainsi, une plante contrôle peut être une variété, lignée pure ou un hybride, à condition d'avoir le même fond génétique que la plante selon la présente invention à l'exception de l'acide nucléique, ou de l'élément génétique, permettant l'amélioration de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin selon de la présente invention et liée à la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. A control plant is cultivated for the same length of time and under the same conditions as a plant according to the present invention. The expression "variety", "cultivar" or "plant variety" is here understood according to the definition of UPOV. Thus, a control plant may be a variety, a pure line or a hybrid, provided that it has the same genetic background as the plant according to the present invention with the exception of the nucleic acid, or the genetic element, allowing the improvement of the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant according to the present invention and related to the overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
Dans les méthodes ou les plantes de l'invention, l'acide nucléique ou l'élément génétique codant pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine peut être hétérologue par rapport à la plante dans laquelle il est introduit ou peut appartenir à la même espèce, et ce dans la mesure où il peut être exprimé dans les plantes en des quantités supérieures à la quantité classiquement produite par une plante non transformée ou une plante qui ne contenait pas la séquence ou l'élément introduit ou introgressé. Ainsi, toute séquence nucléotidique codant pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine peut être utilisée, par exemple une séquence de type sauvage pour le gène de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, une séquence mutée au niveau de la portion codante de l'enzyme entraînant une activité spécifique plus élevée ou une séquence mutée au niveau de la région promotrice entraînant une plus forte production de la protéine et donc une surexpression de l'enzyme, voire une combinaison des deux cas de figure et du coup une meilleur conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine.. In the methods or plants of the invention, the nucleic acid or genetic element encoding the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be heterologous with respect to the plant in which it is introduced or may belong to the same species, insofar as it can be expressed in plants in quantities greater than the quantity conventionally produced by an unprocessed plant or a plant which did not contain the sequence or the element introduced or introgressed. Thus, any nucleotide sequence encoding the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be used, for example a wild-type sequence for the Δ15 desaturase gene responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, a mutated sequence at the coding portion of the enzyme resulting in a higher specific activity or a mutated sequence at the level of the promoter region resulting in a higher production of the protein and thus an overexpression of the enzyme, or even a combination of both cases, and therefore a better conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
Avantageusement, une séquence, codant pour la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, utilisée pour transformer les cellules ou les plantes selon l'invention comprend un acide nucléique de la SEQ ID N°1. Advantageously, a sequence coding for the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, used to transform the cells or plants according to the invention comprises a nucleic acid of SEQ ID No. 1 .
Un mode de réalisation de l'invention comprend la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine dans une plante de lin, en surexprimant la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine codée par un acide nucléique choisi dans le groupe constitué par SEQ ID N°1 , dans des cellules de plantes de lin. One embodiment of the invention comprises overexpressing the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in a flax plant, overexpressing the ΔΙ 5 desaturase responsible for C18: 2 conversion. at C18: 3 in the seed encoded by a nucleic acid selected from the group consisting of SEQ ID NO: 1, in flax plant cells.
L'homme du métier sait comment identifier des séquences d'acide nucléique codant pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine au sein de différentes espèces, par comparaison de SEQ ID N°1 avec les séquences d'autres espèces, avec un programme d'ordinateur tels que BLAST (www.ncbi.nlm.nih.gov) et DB rapide avec les paramètres par défaut. L'homme du métier pourra aussi utiliser les une des séquences d'acide nucléique choisie dans le groupe constitué par SEQ ID N°1 afin de réaliser des comparaisons de séquences afin d'identifier et trouver des séquences codant pour la Δ! 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine convenables. Ces algorithmes sont décrits dans «Les méthodes actuelles de séquençage et synthèse méthodes et applications», pages 127-149, 1988, en Alabama R. Liss, Inc. Those skilled in the art know how to identify nucleic acid sequences encoding the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed within different species, by comparison of SEQ ID NO: 1 with the sequences of other species, with a computer program such as BLAST (www.ncbi.nlm.nih.gov) and fast DB with the default settings. Those skilled in the art may also use one of the nucleic acid sequences selected from the group consisting of SEQ ID No. 1 to perform sequence comparisons to identify and find sequences encoding the Δ! Desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the appropriate seed. These algorithms are described in "Current methods of sequencing and synthesis methods and applications," pages 127-149, 1988, in Alabama R. Liss, Inc.
Les séquences homologues sont de préférence définies comme suit : i) des séquences d'ADN qui montrent une similarité ou identité d'au moins 55 %, de préférence au moins 70 %, de préférence au moins 80%, encore plus préférablement au moins 90 %, plus préférentiellement et encore au moins 95% avec la séquence SEQ ID N°1 ; ii) des séquences qui s'hybrident avec la séquence de SEQ ID N°2, avec sa séquence complémentaire, dans des conditions d'hybridation de stringence, par exemple de stringence faible, ou The homologous sequences are preferably defined as follows: i) DNA sequences which show a similarity or identity of at least 55%, preferably at least 70%, preferably at least 80%, still more preferably at least 90%. %, more preferably and still at least 95% with the sequence SEQ ID No. 1; ii) sequences which hybridize with the sequence of SEQ ID NO: 2, with its complementary sequence, under stringency hybridization conditions, for example of low stringency, or
iii) des séquences codant pour une enzyme Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine comprenant la séquence d'acides aminés de la SEQ ID N°1 , ou une séquence d'acides aminés homologue, par exemple, n'importe quelle séquence d'acides aminés avec une activité enzymatique Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine et ayant au moins 60 %, de préférence au moins 70 %, de préférence au moins 80%, encore plus préférablement au moins 90%, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité de séquence avec la séquence de la SEQ ID N°1. iii) sequences encoding an Δ15 desaturase enzyme responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, or a homologous amino acid sequence, by for example, any amino acid sequence with an Δ15 desaturase enzymatic activity responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed and having at least 60%, preferably at least 70%, preferably at least 80%, still more preferably at least 90%, more preferably at least 95% sequence identity with the sequence of SEQ ID NO: 1.
De manière préférentielle, une telle séquence nucléotidique homologue s'hybride spécifiquement à des séquences complémentaires de la séquence SEQ ID N°1 dans des conditions rigoureuses. Les paramètres qui définissent les conditions de stringence dépendent de la température (Tm) à laquelle 50 % des brins appariés se séparent. Des conditions d'hybridation à faible stringence sont celles dans lesquelles l'hybridation est observée en utilisant une température d'hybridation de 5 à 10 °C en dessous de Tm, et les tampons d'hybridation sont des solutions de force ionique élevée, par exemple une solution 6 x SSC. Preferably, such a homologous nucleotide sequence hybridizes specifically to sequences complementary to the sequence SEQ ID No. 1 under rigorous conditions. The parameters that define the stringency conditions depend on the temperature (Tm) at which 50% of the paired strands separate. Low stringency hybridization conditions are those in which hybridization is observed using a hybridization temperature of 5-10 ° C below Tm, and the hybridization buffers are solutions of high ionic strength, by example a 6 x SSC solution.
Les termes «similarité de séquence» ou «identité de séquence» ou encore «homologie de séquence» sont utilisés ici de manière interchangeable et signifient dans le contexte de deux ou plusieurs séquences d'acides nucléiques ou protéiques qui sont les mêmes ou ont un pourcentage spécifié de résidus d'acides aminés ou de nucléotides qui sont les mêmes, lorsque comparées et alignées pour une correspondance maximale, comme mesuré en utilisant l'un des algorithmes de comparaison de séquences suivants ou par inspection visuelle, si deux séquences devant être comparées entre elles ont des longueurs différentes, une identité de séquence concerne de préférence le pourcentage des résidus de nucléotides de la séquence la plus courte, qui sont identiques aux résidus nucléotidiques de la séquence plus longue. L'identité de séquence peut être déterminée de manière classique avec l'utilisation de programmes informatiques comme le programme Bestfit (Wisconsin Séquence Analysis Package, Version 8 pour Unix, Genetics Computer Group, University Research Park, 575 Sciences Drive Madison, Wl 53711 ). Bestfit utilise l'algorithme d'homologie locale de Smith et Waterman (1981), afin de trouver le segment ayant l'identité de séquence la plus élevée entre les deux séquences. Quand on utilise Bestfit ou tout autre programme d'alignement de séquence pour déterminer si une séquence particulière présente, par exemple, 95% d'identité avec une séquence de la présente invention, de référence, les paramètres sont de préférence adaptés de telle manière que le pourcentage d'identité est calculé sur la longueur entière de la séquence de référence et que les écarts d'homologie allant jusqu'à 5 % du nombre total des nucléotides dans la séquence de référence sont permises. The terms "sequence similarity" or "sequence identity" or "sequence homology" are used interchangeably herein and mean in the context of two or more nucleic acid or protein sequences that are the same or have a percentage of amino acid residues or nucleotides that are the same, when compared and aligned for maximum match, as measured using one of the following sequence comparison algorithms or by visual inspection, if two sequences to be compared between they have different lengths, a sequence identity preferably relates to the percentage of the nucleotide residues of the shortest sequence, which are identical to the nucleotide residues of the longer sequence. Sequence identity can be determined conventionally with the use of computer programs such as the Bestfit program (Wisconsin Sequence Analysis Package, Version 8 for Unix, Genetics Computer Group, University Research Park, Madison 575 Science Drive, WI 53711). Bestfit uses Smith and Waterman's (1981) local homology algorithm to find the segment with the highest sequence identity between the two sequences. When Bestfit or any other sequence alignment program is used to determine whether a particular sequence has, for example, 95% identity with a reference sequence of the present invention, the parameters are preferably adapted in such a way that the percent identity is calculated over the entire length of the reference sequence and homology discrepancies up to 5% of the total number of nucleotides in the reference sequence are allowed.
Une séquence d'acides nucléiques est homologue à une séquence, telle que la séquence (séquence codante, CDS) représentée sur la SEQ ID N°1 par exemple, telle qu'utilisée ici, quand il comprend une séquence nucléotidique qui diffère de cette séquence, par une mutation, insertion, délétion ou substitution d'une ou plusieurs bases, ou par la dégénérescence du code génétique, pour autant qu'elle code pour un polypeptide ayant l'activité de l'enzyme Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. Une protéine est homologue à la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C 8:3 dans la graine représentée dans la SEQ ID N°1 , quand elle comprend une séquence d'acides aminés qui diffère de la séquence SEQ ID N°1 , par mutation, insertion, délétion ou substitution d'un ou plusieurs des acides aminés, du moment qu'elle est un polypeptide ayant l'activité de l'enzyme Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. A nucleic acid sequence is homologous to a sequence, such as the sequence (coding sequence, CDS) shown in SEQ ID NO: 1 for example, as used herein, when it comprises a nucleotide sequence which differs from that sequence. by mutation, insertion, deletion or substitution of one or more bases, or by degeneracy of the genetic code, provided that it encodes a polypeptide having the activity of the Δ15 desaturase enzyme responsible for the conversion of C18 : 2 in C18: 3 in the seed. A protein is homologous to the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C8: 3 in the seed represented in SEQ ID NO: 1, when it comprises an amino acid sequence which differs from the sequence SEQ ID N 1, by mutation, insertion, deletion or substitution of one or more of the amino acids, as long as it is a polypeptide having the activity of the Δ15 desaturase enzyme responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
La Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine est une enzyme qui catalyse la réaction chimique de conversion de l'acide linoléique (C18:2 co6) en acide linolénique (C18:3 ω3). The Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is an enzyme that catalyzes the chemical conversion reaction of linoleic acid (C18: 2 co6) to linolenic acid (C18: 3 ω3).
L'expression «l'activité de l'enzyme ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine » ou «l'activité enzymatique Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine », telle qu'utilisée ici, se réfère en particulier à son activité de déshydrogénation du carbone situé en positioin delta-15 (ie le 15eme carbone le plus proche du groupe hydroxyle) de l'acide linoléique qui peut être déterminée par l'analyse CPG du profil en acide gras de l'huile transestérifiée extraite de graines de lin. Un protocole détaillé de mesure est décrit dans la section expérimentale plus après. The expression "the activity of the enzyme ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed" or "the Δ15 desaturase enzymatic activity responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, as used herein, refers in particular to its carbon dehydrogenation activity located in delta-15 positioin (ie the 15th carbon closest to the hydroxyl group) of linoleic acid which can be determined by GC analysis of the fatty acid profile transesterified oil extracted from flax seeds. A detailed measurement protocol is described in the experimental section later.
L'acide nucléique qui code pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine est généralement inséré, en simple ou multiples exemplaires, dans une construction nucléotidique, appelée cassette d'expression, dans laquelle il est lié de manière fonctionnelle à des éléments permettant son expression, plus particulièrement sa surexpression et éventuellement sa régulation. The nucleic acid which codes for the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is generally inserted, in single or multiple copies, into a nucleotide construct, called an expression cassette, in which it is functionally linked to elements allowing its expression, more particularly its overexpression and possibly its regulation.
Parmi ces éléments, on peut notamment citer les promoteurs de transcription, des activateurs et / ou terminateurs. Dans un mode de réalisation particulier, la cellule végétale est transformée avec une cassette d'expression comprenant au moins une séquence nucléotidique codant la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine et un promoteur spécifique d'un tissu. L'expression dans les tissus contenant de la lignine ou en inflorescences peut être d'un intérêt particulier, ainsi que l'expression sélective ou préférentielle dans les fleurs ou les graines. Un promoteur spécifique de la racine peut également être utile. L'expression dans les tissus des racines peut être accomplie en utilisant le gène de chitinase acide (Samac et al., 1990), ou les sous-domaines spécifiques profonds du promoteur Ca V35S qui ont été identifiés (Benfield et al., 1989). Parmi les promoteurs de transcription qui peuvent être employés, on peut citer : un promoteur 35S, ou le promoteur 35S à double constitutive (pd35S) du virus de la mosaïque du chou-fleur (CaMV), comme décrit dans Kay et al, 1987 ; un promoteur PCRU de la cruciférine de radis qui dirige l'expression des séquences associées uniquement dans les semences de la plante transgénique ; les PGEA1 et PGEA6 promoteurs qui correspondent à la région 5' non codante des gènes de la protéine de stockage de graines (GEA1 et GEA6, respectivement) d'Arabidopsis thaliana qui dirigent une expression spécifique dans les graines ; le promoteur chimérique PSP (Ni et al., 1995) qui est une fusion d' une triple répétition d'un élément activateur de la transcription du promoteur du gène de l'octopine synthase dans Agrobacterium tumefaciens ; un promoteur d'actine de riz, suivi éventuellement par l'intron actine de riz (PAR- IAR), par exemple ; le promoteur contenu dans le plasmide pAct1-F4 (Me Elroy et al, 1991 ) la HMGW promoteur de blé (de haut poids moléculaire gluténine) ; le promoteur du gène de la zéine du maïs (P-zéine) contenu dans le plasmide p63, qui dirige l'expression dans l'albumen des graines. These elements include transcription promoters, activators and / or terminators. In a particular embodiment, the plant cell is transformed with an expression cassette comprising at least one nucleotide sequence coding for the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed and a promoter specific for a tissue. Expression in lignin-containing or inflorescent tissues may be of particular interest, as well as selective or preferential expression in flowers or seeds. A specific promoter of the root may also be useful. Expression in root tissues can be accomplished using the acid chitinase gene (Samac et al., 1990), or the specific deep subdomains of the Ca V35S promoter that have been identified (Benfield et al., 1989). . Among the transcription promoters that may be employed are: a 35S promoter, or the Caesar mosaic virus (CaMV) double constitutive 35S promoter (pd35S), as described in Kay et al., 1987; a radiot cruciferin PCRU promoter which directs the expression of the associated sequences only in the seeds of the transgenic plant; promoter PGEA1 and PGEA6 which correspond to the 5 'non-coding region of the Arabidopsis thaliana seeds storage protein genes (GEA1 and GEA6, respectively) which direct specific expression in the seeds; the chimeric PSP promoter (Ni et al., 1995) which is a fusion of a triple repetition of a transcriptional activator element of the octopine synthase gene promoter in Agrobacterium tumefaciens; a rice actin promoter, optionally followed by the rice actin intron (PAR-IAR), for example; the promoter contained in the plasmid pAct1-F4 (Me Elroy et al, 1991) the HMGW wheat promoter (high molecular weight glutenin); the promoter of the maize zein gene (β-zein) contained in the plasmid p63, which directs the expression in the albumen seeds.
D'autres promoteurs exprimables dans une plante convenables conformément à la présente invention comprennent, mais ne sont pas limités à : des promoteurs provenant de la famille de l'ubiquitine (par exemple, le promoteur de l'ubiquitine du maïs du document EP 0 342 926), un promoteur actine du riz tels que le promoteur décrit par Me Elroy et al., (déjà mentionné ci-dessus) ou le promoteur décrit dans US 5,641 ,876 ; un quelconque des promoteurs de la veine virus de la mosaïque du manioc (WO 97/48819), l'un quelconque de la série de promoteurs pPLEX de trèfle souterrain Stunt virus (WO 96/06932), ou un promoteur de l'alcool déshydrogénase, par exemple, pADH 1 S (numéros d'accession GenBank X04049, X00581 ). Other suitable plant-expressible promoters in accordance with the present invention include, but are not limited to: promoters from the ubiquitin family (e.g., the maize ubiquitin promoter of EP 0 342 926), a rice actin promoter such as the promoter described by Me Elroy et al., (Already mentioned above) or the promoter described in US 5,641,876; any of the promoters of the cassava mosaic virus vein (WO 97/48819), any of the pPLEX series of underground clover Stunt virus (WO 96/06932), or an alcohol dehydrogenase promoter for example, pADH 1 S (GenBank accession numbers X04049, X00581).
Parmi les terminateurs utilisables dans les constructions de l'invention, on peut notamment citer l'extrémité 3' du gène de la nopaline synthase d'Agrobacterium tumefaciens. La cassette d'expression peut être insérée dans un vecteur nucléotidique, tel qu'un plasmide, qui peut en outre comprendre un gène marqueur, par exemple un gène permettant de sélectionner une plante transformée d'une plante qui ne contient pas l'ADN étranger transfecté. En tant que gène marqueur, celui-ci peut en particulier être constitué d'un gène qui confère une résistance à un antibiotique ou une résistance à un herbicide, ou une résistance à un acide aminé par exemple. Among the terminators that can be used in the constructs of the invention, mention may be made especially of the 3 'end of the Agrobacterium tumefaciens nopaline synthase gene. The expression cassette may be inserted into a nucleotide vector, such as a plasmid, which may further comprise a marker gene, for example a gene for selecting a transformed plant from a plant that does not contain foreign DNA. transfected. As a marker gene, this may in particular consist of a gene which confers antibiotic resistance or herbicide resistance, or resistance to an amino acid, for example.
Le vecteur ainsi construit peut être utilisé pour transformer des cellules hôtes, selon des techniques connues de l'homme du métier. The vector thus constructed can be used to transform host cells, according to techniques known to those skilled in the art.
On peut notamment citer des méthodes de transfert direct de gènes dans des cellules végétales, telles que la transformation par Agrobacterium tumefaciens, la micro-injection directe dans des embryoïdes de plante (Neuhaus et al., 1987), l'infiltration sous vide (Bechtold et al., 1993) ou l'électroporation (Chupeau et al., 1989), ou en variante, la précipitation directe à l'aide de PEG (Schocher et al., 1986) ou le bombardement de particules recouvertes de l'ADN plasmidique d'intérêt, en utilisant un pistolet (Fromm M. et al., 1990), par exemple. Selon un autre mode de réalisation du procédé de l'invention, les cellules végétales sont transformées avec un vecteur tel que défini ci-dessus, transféré dans un hôte cellulaire susceptible d'infecter lesdites cellules végétales en permettant l'intégration, dans le génome de ces dernières, des séquences nucléotidiques d'intérêt initialement contenues dans le génome du vecteur susmentionné. Avantageusement, l'hôte cellulaire utilisé est une souche bactérienne, telle que Agrobacteriurn tumefaciens, ou Agrobacterium rhizogenes par exemple. These include methods for direct gene transfer into plant cells, such as transformation with Agrobacterium tumefaciens, direct microinjection into plant embryoids (Neuhaus et al., 1987), vacuum infiltration (Bechtold et al. et al., 1993) or electroporation (Chupeau et al., 1989), or alternatively, direct precipitation with PEG (Schocher et al., 1986) or bombardment of DNA-coated particles plasmid of interest, using a gun (Fromm M. et al., 1990), for example. According to another embodiment of the method of the invention, the plant cells are transformed with a vector as defined above, transferred into a host cell capable of infecting said plant cells by allowing the integration, in the genome of the latter, nucleotide sequences of interest initially contained in the genome of the aforementioned vector. Advantageously, the cellular host used is a bacterial strain, such as Agrobacterium tumefaciens, or Agrobacterium rhizogenes, for example.
Les plantes de lin ainsi obtenues surexpriment la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. The flax plants thus obtained overexpress the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
De telles plantes de lin ou parties d'une plante sont avantageusement obtenues par le procédé décrit ci-dessus, dans lequel une cellule végétale est transformée avec au moins un acide nucléique qui code pour l'enzyme Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, et mises en culture, grâce à quoi on obtient une plante qui surexprime la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. Such flax plants or parts of a plant are advantageously obtained by the method described above, in which a plant cell is transformed with at least one nucleic acid which encodes the Δ15 desaturase enzyme responsible for the conversion of C18: 2 in C18: 3 in the seed, and cultured, whereby one obtains a plant that overexpresses the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
Les plantes transgéniques selon l'invention englobent à la fois les plantes de la première génération ainsi que leurs descendants contenant la cassette d'expression permettant la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine selon l'invention (variétés lignées ou variétés hybrides, en particulier). The transgenic plants according to the invention encompass both the plants of the first generation as well as their descendants containing the expression cassette allowing the overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed according to the invention. the invention (lineage varieties or hybrid varieties, in particular).
Les parties de la plante comprennent tout tissu ou organe, telles que des racines, des fleurs, des tiges, des feuilles, des fruits, des organes de réserve ou des graines. Parts of the plant include any tissue or organ, such as roots, flowers, stems, leaves, fruits, reserve organs or seeds.
La présente invention comprend en particulier les graines qui présentent une expression accrue de Δ,Ι 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, obtenue par une surexpression spécifique d'une séquence de codage de Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. The present invention particularly comprises seeds which have an increased expression of Δ, Ι 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, obtained by specific overexpression of an Δ15 desaturase coding sequence responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la cassette d'expression de l'invention est utilisée pour surexprimer la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine d'une plante de lin. Cette utilisation conduit à une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin. Comme évoqué plus avant, l'acide nucléique codant pour une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine au sein des plantes selon l'invention peut appartenir à la même espèce et ce dans la mesure où il peut être exprimé dans les plantes en des quantités supérieures à la quantité classiquement produite par une plante qui ne contenait pas la séquence nucléotidique ou l'élément génétique introduit. Ainsi, toute séquence nucléotidique codant pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine peut être utilisée, par exemple, une séquence de type sauvage pour le gène de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, une séquence mutée d'une séquence sauvage qui code pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, ou encore une séquence mutée du promoteur du gène d'une Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine sauvage ou mutée qui induit une augmentation de la quantité de Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, ou de la stabilité de l'ARN messager de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, ou une expression d'une ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine ayant une activité enzymatique supérieure, ce par rapport à la quantité et/ou l'activité de Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine qui étaient produites ou exprimées au sein de la plante hôte avant de recevoir la séquence introduite. In one embodiment of the invention, the expression cassette of the invention is used to overexpress the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of a flax plant. This use leads to an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant. As mentioned above, the nucleic acid coding for overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed within the plants according to the invention may belong to the same species and this in the to the extent that it can be expressed in plants in amounts greater than the amount conventionally produced by a plant which did not contain the nucleotide sequence or introduced genetic element. Thus, any nucleotide sequence encoding the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be used, for example, a wild-type sequence for the Δ15 desaturase gene responsible for C18 conversion. : 2 in C18: 3 in the seed, a mutated sequence of a wild-type sequence which codes for the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, or a mutated sequence of the promoter of the D gene; a Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the wild or mutated seed that induces an increase in the amount of Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, or the stability of the messenger RNA of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, or an expression of a ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed with superior enzymatic activity, this p relative to the amount and / or activity of Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed that were produced or expressed within the host plant prior to receiving the introduced sequence.
Comme indiqué plus avant, la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine peut être obtenue par divers moyens à la disposition de l'homme du métier, que ce soit par transgénèse, par transformation, par introgression, par sélection, par sélection assistée par marqueurs, par mutagénèse aléatoire ou dirigée suivie ou non de sélection, par exemple. As indicated above, the overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be obtained by various means available to those skilled in the art, whether by transgenesis or by transformation. by introgression, by selection, by marker-assisted selection, by random or directed mutagenesis followed or not by selection, for example.
Dans un mode de réalisation particulier de la méthode selon la présente invention, la surexpression de la ΔΙ5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de la plante de lin est réalisée par introgression d'un élément génétique codant pour une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. L'expression « élément génétique » ou « matériel génétique » utilisée ici se réfère à tout gène, groupe de gènes, QTL, locus, allèle, fragment chromosomique, séquence nucléotidique, séquence nucléique qui est capable de contribuer à l'augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin, en influant sur l'expression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18.2 en C18:3 dans la graine au niveau de l'ADN lui-même, tant au niveau de la traduction, de la transcription et/ou de l'activation d'un produit de polypeptide final, c'est à dire, pour réguler le métabolisme de la plante conduisant à l'expression phénotypique du génotype. Dans le contexte de la présente invention, les termes «introgression», «introgressé» et «introgresser» désignent le processus par lequel un ou des éléments génétiques tels qu'un gène ou des gènes, un ou des QTL, un ou des allèles, un ou des fragments chromosomiques, ou une ou plusieurs séquences nucléiques présents dans le génome d'une espèce, variété ou un cultivar sont déplacés et transférés de manière stable dans le génome d'une autre espèce, variété ou cultivar, par croisement sexuel. Le transfert peut être naturel ou artificiel. Le processus peut éventuellement être complété par rétrocroisement avec un parent récurrent, dans ce cas, l'introgression se réfère à l'introduction d'un ou plusieurs éléments génétiques, tels qu'un ou plusieurs gènes, un ou plusieurs allèles, un ou plusieurs QTL, un ou plusieurs fragments chromosomiques ou une ou plusieurs séquences nucléiques d'une espèce dans le pool génétique de l'autre par rétrocroisement répété d'un hybride interspécifique avec l'un de ses parents. Une introgression peut également être décrite comme l'intégration stable d'un matériel génétique hétérologue dans le génome d'une plante receveuse par croisement sexuel entre plantes d'espèce identique ou proche, c'est-à-dire sexuellement compatibles. La notion de sexuellement compatible s'entend en ce que la fertilisation d'une fleur d'une plante par le pollen d'une autre plante donne lieu à la fécondation de l'ovule et à la production d'un fruit contenant une ou plusieurs graines capable de germer et de donner une nouvelle plante. La notion de sexuellement compatible s'entend aussi des cas ou la viabilité de l'embryon formé est assurée par une ou des techniques de sauvetage d'embryon. L'homme du métier dispose de diverses méthodes de sauvetage d'embryon qu'il peut utiliser en fonction des espèces mise en jeu. Il est ainsi proposé selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, une méthode pour augmenter la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine chez une plante de lin comprenant la fourniture d'une population de plantes de lin, y compris la fourniture d'une population de plantes de lin issues de croisements, et la sélection des individus de la population qui présentent une expression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine la plus élevée possible. In a particular embodiment of the method according to the present invention, the overexpression of the ΔΙ5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of the flax plant is carried out by introgression of a coding genetic element. for overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed. The term "genetic element" or "genetic material" as used herein refers to any gene, gene group, QTL, locus, allele, chromosomal fragment, nucleotide sequence, nucleic acid sequence that is capable of contributing to the increase in quantity. of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant, influencing the expression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18.2 to C18: 3 in the seed at the level of the DNA itself, at the level of translation, transcription and / or activation of a final polypeptide product, that is, to regulate the metabolism of the plant leading to the phenotypic expression of the genotype. In the context of the present invention, the terms "introgression", "introgressed" and "introgresser" refer to the process by which one or more genetic elements such as a gene or genes, one or more QTLs, one or alleles, one or more chromosomal fragments, or one or more nucleic sequences present in the genome of a species, variety or cultivar are relocated and stably transferred into the genome of another species, variety or cultivar, by sexual crossing. The transfer can be natural or artificial. The process may possibly be completed by backcrossing with a recurrent parent, in which case introgression refers to the introduction of one or more genetic elements, such as one or more genes, one or more alleles, one or more QTL, one or more chromosomal fragments or one or more nucleic sequences of one species in the genetic pool of the other by repeated backcrossing of an interspecific hybrid with one of its parents. Introgression can also be described as the stable integration of heterologous genetic material into the genome of a recipient plant by sex crossing between plants of the same or near, ie, sexually compatible, species. The concept of sexually compatible means that the fertilization of a flower of one plant by the pollen of another plant gives rise to the fertilization of the egg and the production of a fruit containing one or more seeds able to sprout and give a new plant. The concept of sexually compatible also includes cases where the viability of the embryo formed is ensured by one or more embryo rescue techniques. The skilled person has various embryo rescue methods that he can use depending on the species involved. It is thus proposed according to a preferred embodiment of the present invention, a method for increasing the amount of alpha-linolenic acid in the seed in a flax plant comprising providing a population of flax plants, including the providing a population of flax plants derived from crosses, and selecting individuals from the population who exhibit expression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the highest possible seed.
La population de plantes de lin peut être une population de plantes mutantes générée par mutagénèse chimique ou par tout autre moyen capable d'induire une ou plusieurs mutations au sein du génome des plantes ainsi traitées telle que TILLING ou CRISPR/Cas9. Le traitement de mutagénèse résulte en l'introduction volontaire de mutations par l'action d'agents mutagènes chimiques ou physiques dans une séquence ADN, agents qui peuvent être un traitement chimique comme par exemple un traitement à l'éthyl méthanesulfonate (EMS). De manière avantageuse, une population TILLING peut être utilisée pour la sélection d'individus qui présentent une expression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine la plus élevée possible. The flax plant population may be a population of mutant plants generated by chemical mutagenesis or by any other means capable of inducing one or more mutations within the genome of the treated plants such as TILLING or CRISPR / Cas9. The mutagenesis treatment results in the voluntary introduction of mutations by the action of chemical or physical mutagenic agents in a DNA sequence, which agents may be a chemical treatment such as, for example, an ethyl methanesulphonate (EMS) treatment. Advantageously, a TILLING population may be used for the selection of individuals that exhibit expression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the highest possible seed.
Typiquement la technologie TILLING repose sur la mutagénèse de graines suivie d'un phénotypage et d'un génotypage afin d'identifier les mutations et le ou les allèles associés à un phénotype donné, préférentiellement un phénotype avantageux. La génération de population TILLING peut être réalisée comme suit. Des graines MO sont mutagénéisées par un traitement à l'ethylmethanosulfonate (EMS). Les plantes M1 issues des graines MO sont autofécondées, l'ADN est extrait des familles M2 pour un screening haut débit des mutations et les graines M3 sont récoltées et conservées. L'ADN des familles M2 est poolé 8 fois et amplifié pour un gène cible. Les produits d'amplification sont incubés avec une endonucléase qui coupe préférentiellement les mésappariements dans les hétéroduplex entre sauvage et mutant. Les produits de digestion sont soumis à une électrophorèse en gel de séquence. La technologie LI-COR permet un marquage fluorescent double brin (IRDye 700 et 800) qui permet une confirmation visuelle rapide car les mutations sont détectées sur les deux brins complémentaires et ainsi facilement distinguées des artéfacts. Après détection d'une mutation dans un pool, l'ADN des familles individuelles est rapidement criblé par déconvolution du pool afin d'identifier la famille portant la mutation. Typically TILLING technology relies on seed mutagenesis followed by phenotyping and genotyping to identify mutations and allele (s) associated with a given phenotype, preferably an advantageous phenotype. The TILLING population generation can be performed as follows. MO seeds are mutagenized by ethylmethanosulphonate (EMS) treatment. The M1 plants derived from the MO seeds are self-fertilized, the DNA is extracted from the M2 families for high-throughput mutation screening and the M3 seeds are harvested and conserved. The DNA of the M2 families is pooled 8 times and amplified for a target gene. The amplification products are incubated with an endonuclease that preferentially cleaves mismatches in heteroduplexes between wild and mutant. The digestion products are subjected to sequence gel electrophoresis. The LI-COR technology allows double-strand fluorescent labeling (IRDye 700 and 800) which allows rapid visual confirmation because the mutations are detected on the two complementary strands and thus easily distinguished from the artifacts. After detecting a mutation in a pool, the DNA of the individual families is quickly screened by deconvolution of the pool to identify the family carrying the mutation.
Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, l'introgression d'un élément génétique codant pour une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine est obtenue par fusion de protoplastes. In a particular embodiment of the present invention, the introgression of a genetic element coding for overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is obtained by protoplast fusion.
Ainsi dans un tel mode de réalisation de l'invention, pour augmenter de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin, la fusion de protoplastes peut être utilisée pour le transfert d'au moins un élément génétique à partir d'une plante donneuse vers une plante receveuse. La fusion de protoplastes est une union induite ou spontanée, comme une hybridation somatique, entre deux ou plusieurs des protoplastes (les parois cellulaires sont éliminées par traitement enzymatique) afin de produire une cellule unique bi- ou multi- nucléée. La cellule fusionnée, qui peut aussi être obtenue avec les espèces végétales qui ne peuvent être croisées sexuellement dans la nature, est cultivée dans une plante hybride présentant la combinaison de caractéristiques souhaitables. Plus précisément, un premier protoplaste peut être obtenu à partir d'un plante selon l'invention et qui présente une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin et une surexpression de la Δ1 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. Un deuxième protoplaste peut être obtenu à partir d'une plante qui comprend des caractéristiques de valeur commerciale. Les protoplastes sont ensuite fusionnés au moyen de procédures de fusion de protoplastes traditionnelles, qui sont connues dans la technique. Thus in such an embodiment of the invention, to increase the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant, the protoplast fusion can be used for the transfer of at least one genetic element to from a donor plant to a recipient plant. Protoplast fusion is an induced or spontaneous union, such as somatic hybridization, between two or more of the protoplasts (the cell walls are removed by enzymatic treatment) to produce a single bi- or multi-nucleated cell. The fused cell, which can also be obtained with plant species that can not be sexually crossed in nature, is grown in a hybrid plant with the combination of desirable characteristics. More specifically, a first protoplast can be obtained from a plant according to the invention and which has an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant and overexpression of the Δ1 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed. A second protoplast can be obtained from a plant that includes characteristics of commercial value. The protoplasts are then fused using traditional protoplast fusion procedures, which are known in the art.
Alternativement, le sauvetage d'embryon peut être utilisé dans le transfert d'un élément génétique, en particulier un acide nucléique, permettant la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine d'une plante donneuse selon l'invention vers une plante receveuse selon l'invention. Le sauvetage d'embryons peut être utilisé en tant que procédure pour isoler des embryons à partir de croisements dans lequel les plantes ne parviennent pas à produire des graines viables. Dans ce processus, l'ovule fécondé ou immature d'une plante est un tissu de culture pour créer de nouvelles plantes. C'est ainsi un objet de la présente invention que de fournir une méthode dans laquelle l'introgression d'un élément génétique codant pour une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine est obtenue par sauvetage d'embryon. La présente invention concerne également une méthode pour la production de plantes de lin présentant une quantité d'acide alpha-Iinolénique accrue dans la graine de la plante de lin, comprenant la détection de la présence d'un élément génétique, en particulier une séquence d'acide nucléique, liée à la surexpression de la ΔΙ5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine dans une plante de lin donneuse et le transfert de l'élément génétique, en particulier une séquence d'acide nucléique, liée à la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine ainsi détecté, depuis la plante donneuse vers une plante de lin receveuse. Le transfert de la séquence d'acide nucléique peut être réalisé par un quelconque des procédés précédemment décrits ici. Alternatively, the embryo rescue can be used in the transfer of a genetic element, particularly a nucleic acid, allowing overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of a donor plant according to the invention to a recipient plant according to the invention. Embryo rescue can be used as a procedure to isolate embryos from crosses in which the plants fail to produce viable seeds. In this process, the fertilized or immature egg of a plant is a tissue of culture to create new plants. It is thus an object of the present invention to provide a method in which the introgression of a genetic element coding for overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is obtained. by embryo rescue. The present invention also relates to a method for the production of flax plants having an increased amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant, comprising detecting the presence of a genetic element, in particular a sequence of nucleic acid, related to the overexpression of the ΔΙ5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in a donor flax plant and the transfer of the genetic element, in particular a nucleic acid sequence , related to the overexpression of Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed thus detected, from the donor plant to a recipient flax plant. The transfer of the nucleic acid sequence can be accomplished by any of the methods previously described herein.
Le transfert peut être réalisé par une technique choisie parmi transgénèse, introgression, fusion de protoplastes, restauration d'embryon. The transfer can be carried out by a technique chosen from transgenesis, introgression, protoplast fusion, embryo restoration.
Un exemple de réalisation d'un tel procédé comprend le transfert par introgression de l'élément génétique, en particulier la séquence d'acide nucléique, lié à la surexpression de la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine à partir d'une plante donneuse vers une plante receveuse par croisement sexuel des plantes. Ce transfert peut donc avantageusement être réalisé en utilisant des techniques de croisement et de sélection traditionnelles. An exemplary embodiment of such a method comprises the introgression transfer of the genetic element, in particular the nucleic acid sequence, linked to the overexpression of the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed from a donor plant to a recipient plant by sexual crossing of the plants. This transfer can therefore advantageously be achieved using traditional crossing and selection techniques.
Dans un mode de réalisation particulier de la méthode selon l'invention, la détection de la présence d'un élément génétique lié à la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine est réalisée à l'aide d'au moins un marqueur moléculaire. In a particular embodiment of the method according to the invention, the detection of the presence of a genetic element linked to the overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is carried out at using at least one molecular marker.
Dans un autre mode de réalisation de la méthode selon l'invention, la détection de la présence de l'élément génétique lié à la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine est réalisée par la mesure de l'activité enzymatique de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine dans la plante donneuse. In another embodiment of the method according to the invention, the detection of the presence of the genetic element linked to the overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed is carried out by the measurement of the enzymatic activity of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in the donor plant.
Selon certains mode de réalisation, l'élément génétique responsable de la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine peut être introgressé dans les variétés commerciales de plantes d'intérêt agronomique à l'aide de la sélection assistée par marqueurs (SAM) qui implique l'utilisation d'un ou plusieurs des marqueurs moléculaires pour l'identification et la sélection des plantes de la descendance qui contiennent l'élément génétique, gène ou pluralité de gènes, séquences d'acide nucléique codant pour la caractéristique souhaitée de surexpression de la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine . According to some embodiments, the genetic element responsible for overexpressing the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed can be introgressed into commercial varieties of plants of agronomic interest using of marker-assisted selection (SAM) which involves the use of one or more molecular markers for the identification and selection of offspring plants that contain the genetic element, gene or plurality of genes, sequences of nucleic acid encoding the desired overexpression characteristic of the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
Dans le contexte de la présente invention, une telle identification et une telle sélection sont basées sur la sélection de gènes, d'éléments génétiques ou de séquences d'acides nucléiques ou des marqueurs qui y sont associés. Les plantes obtenues selon ces modes de réalisation peuvent avantageusement tirer la majorité de leurs traits de la plante receveuse, et tirer au moins un caractère phénotypique d'augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin donneuse, grâce à la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. Comme discuté ci-dessus, les techniques de croisement traditionnelles peuvent être utilisées pour l'introgression de séquence d'acide nucléique responsable de la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, liée à une augmentation de la quantité d'acide alpha- linolénique dans la graine de la plante de lin au sein d'une plante de receveuse. Dans certains modes de réalisation, une plante de lin donneuse qui présente une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine et comprenant une séquence d'acide nucléique responsable d'une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, est croisée avec une plante receveuse qui, dans certains modes de réalisation peut présenter des caractéristiques commercialement souhaitables. La population de plantes qui en résulte (représentant les hybrides F1 ) est alors autofécondée produisant des semences F2. Les plantes F2 issues de graines F2 sont ensuite criblées en vue de déterminer les plantes présentant une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, associée à une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin; ceci par des méthodes connues de l'homme du métier. In the context of the present invention, such identification and selection is based on the selection of genes, genetic elements or nucleic acid sequences or markers associated therewith. The plants obtained according to these embodiments may advantageously draw the majority of their traits from the recipient plant, and draw at least one phenotypic character of increasing the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the donor flax plant, thanks to the overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed. As discussed above, conventional crossover techniques can be used for introgression of nucleic acid sequence responsible for overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, related to an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant in a recipient plant. In some embodiments, a donor flax plant exhibiting an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed and comprising a nucleic acid sequence responsible for overexpression of the Δ15 desaturase responsible for C18 conversion. : 2 in C18: 3 in the seed, is crossed with a recipient plant which in some embodiments may have commercially desirable characteristics. The resultant plant population (representing F1 hybrids) is then self-fertilized producing F2 seeds. The F2 plants derived from F2 seeds are then screened for plants with overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha acid. -linolenic in the seed of the flax plant; this by methods known to those skilled in the art.
Les lignées de plantes présentant une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, associée à une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin peuvent être développées en utilisant les techniques de sélection récurrente et rétrocroisement, autofécondation, et/ou dihaploïdes, ou toute autre technique utilisée pour faire des lignées parentales. Dans un procédé de sélection récurrente et rétrocroisement, l'augmentation de l'expression de la ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, associée à une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin peut être introgressée dans une plante receveuse cible (le parent récurrent) en croisant le parent récurrent avec une première plante donneuse, qui diffère du parent récurrent et qui est appelée ici le «parent non récurrent». Le parent récurrent est une plante qui ne présente pas une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, associée à une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin mais peut posséder des caractéristiques commerciales souhaitables. Plant lines exhibiting overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant can be developed using recurrent and backcrossing, selfing, and / or dihaploid selection techniques, or any other technique used to make parental lines. In a recurrent and backcrossing selection process, the increase in expression of the ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant can be introgressed into a target recipient plant (the recurrent parent) by crossing the recurrent parent with a first donor plant, which differs from the recurrent parent and is referred to herein as the "non-recurrent parent". The recurrent parent is a plant that does not overexpress the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the plant. flax plant but may have desirable commercial characteristics.
Le parent non récurrent peut être n'importe quelle variété végétale ou lignée pure qui est sexuellement compatible avec le parent récurrent. Les plantes de la descendance d'un croisement entre le parent récurrent et le parent non récurrent sont rétrocroisées au parent récurrent. La population de plantes qui en résulte est ensuite criblée pour une surexpression de la Δ Ι 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, associée à une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin. The non-recurrent parent may be any plant variety or pure lineage that is sexually compatible with the recurrent parent. Plants of the offspring of a cross between the recurrent parent and the non-recurrent parent are backcrossed to the recurrent parent. The resulting plant population is then screened for overexpression of the Δ Ι 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant.
La sélection assistée par marqueurs (SAM) peut être mise en uvre en utilisant des sondes d'hybridation ou des polynucléotides, afin d'identifier les plantes qui comprennent une séquence d'acide nucléique ou tout élément génétique entraînant une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, associée à une augmentation de la quantité d'acide alpha- linolénique dans la graine de la plante de lin. À la suite de criblage, les plantes hybrides F1 qui présentent une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine, associée à une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin, sont ensuite sélectionnées et rétrocroisées avec le parent récurrent pour un certain nombre de générations afin de permettre à la plante de devenir de plus en plus consanguine. Ce processus peut être effectué pour deux, trois, quatre, cinq, six, sept, huit, ou plus générations. Marker Assisted Selection (SAM) can be performed using hybridization probes or polynucleotides to identify which plants include a nucleic acid sequence or any genetic element causing overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant. Following screening, hybrid F1 plants that overexpress the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed, associated with an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant, are then selected and backcrossed with the recurrent parent for a number of generations to allow the plant to become more inbred. This process can be done for two, three, four, five, six, seven, eight, or more generations.
De manière générale, la présente invention concerne un procédé d'obtention de plante de lin présentant une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin qui peut comprendre : (a) fournir une plante dé lin présentant un niveau d'expression donné de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine ; In general, the present invention relates to a process for producing a flax plant having an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant which may comprise: (a) providing a flax plant exhibiting a given level of expression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed;
(b) fournir une seconde plante de lin présentant un niveau d'expression de la Δ Ι 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine supérieur à celui de la plante fournie en (a) ; (c) effectuer un croisement de la plante fournie en (a) avec la plante fournie en (b), pour produire des plantes de la descendance F1 ; (b) providing a second flax plant having a level of expression of Δ Ι 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed higher than that of the plant provided in (a); (c) crossing the plant provided in (a) with the plant provided in (b) to produce plants of progeny F1;
(d) sélectionner des plantes de la descendance F1 qui présentent une surexpression de la Δ 15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine par rapport à la plante fournie en (a) ; (e) croiser les plantes sélectionnées en (d) avec la plante fournie en (a) pour produire des plantes de descendance de rétrocroisement ; (d) selecting F1 offspring plants which overexpress the Δ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed relative to the plant provided in (a); (e) crossing the plants selected in (d) with the plant provided in (a) to produce backcross progeny plants;
(f) sélectionner des plantes de la descendance de rétrocroisement qui présentent une surexpression de la Δΐ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine par rapport aux plantes sélectionnées en (d); (g) répéter les étapes (e) et (f) deux ou plusieurs fois de suite; (f) selecting plants of the backcross progeny that overexpress the Δΐ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed relative to the plants selected in (d); (g) repeating steps (e) and (f) two or more times in succession;
(h) éventuellement autoféconder les plantes issues de rétrocroisement afin d'identifier les plantes homozygotes et (h) possibly self-pollinate backcrossed plants to identify homozygous plants and
(i) effectuer un croisement d'au moins une plante de la descendance de rétrocroisement ou des plantes auto-fécondées avec une autre plante fournie en (a) pour produire une plante présentant une augmentation de la quantité d'acide alpha- linolénique dans la graine de la plante de lin lorsque cultivée dans les mêmes conditions environnementales. (i) cross at least one plant of the backcross progeny or self-pollinated plants with another plant provided in (a) to produce a plant having an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant when grown under the same environmental conditions.
Comme indiqué, la dernière génération de rétrocroisement peut être auto-fécondée afin de fournir des individus homozygotes présentant une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine et une augmentation de la quantité d'acide alpha-linolénique dans la graine de la plante de lin. As indicated, the last generation of backcrossing can be self-pollinated to provide homozygous individuals overexpressing the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed and increasing the amount of acid. alpha-linolenic in the seed of the flax plant.
Conformément à un mode de réalisation préféré de la présente invention, l'étape de sélection comprend la sélection d'individus qui contiennent chacun un allèle du gène qui code pour une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. In accordance with a preferred embodiment of the present invention, the screening step comprises selecting individuals which each contain an allele of the gene which encodes for overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
La présente invention concerne aussi une méthode de sélection de plante, caractérisé en ce qu'elle comprend la recherche d'un allèle du gène de l'enzyme Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine possédant une mutation résultant en une augmentation de la quantité d'acide alpha- linolénique dans la graine de la plante de lin. The present invention also relates to a plant selection method, characterized in that it comprises the search for an allele of the Δ15 desaturase enzyme gene responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed having a mutation resulting in an increase in the amount of alpha-linolenic acid in the seed of the flax plant.
De plus, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, l'étape de sélection comprend la sélection à l'aide d'un marqueur moléculaire pour l'allèle du gène de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the selection step comprises selecting with a molecular marker for the Δ15 desaturase gene allele responsible for C18: 2 conversion to C18: 3 in the seed.
En outre, selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, l'étape de sélection comprend la sélection en mesurant l'activité de l'enzyme ΔΙ 5 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine dans les jeunes plantes et en sélectionnant celles présentant une activité élevée de l'enzyme. Dans un mode de réalisation particulier, l'invention concerne un procédé de sélection de plante de lin présentant une surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine comprenant les étapes suivantes : (a) fournir une population de plantes de lin ; In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the screening step comprises selecting by measuring the activity of the enzyme ΔΙ 5 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed in young plants and selecting those with high activity of the enzyme. In a particular embodiment, the invention relates to a flax plant selection method having overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed comprising the following steps: (a) providing a population of flax plants;
(b) mesurer l'activité de la Δ1 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de chaque individu de la population de plantes fournie ;  (b) measuring the activity of the Δ1 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of each individual of the plant population provided;
(c) sélectionner la ou les plantes présentant l'activité Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine la plus élevée.  (c) selecting the plant (s) having the Δ15 desaturase activity responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the highest seed.
Dans un mode de réalisation particulier, la population de plante est une population de TILLING ou issue de modification par CRISPR/Cas9, In a particular embodiment, the plant population is a population of TILLING or resulting from modification by CRISPR / Cas9,
Dans un autre mode de réalisation particulier, la population de plantes est une population issue de croisements intraspécifiques ou interspécifiques. Dans un autre mode de réalisation particulier, la population de plantes est une population de variétés commerciales. In another particular embodiment, the plant population is a population derived from intraspecific or interspecific crosses. In another particular embodiment, the plant population is a population of commercial varieties.
Dans le contexte de la présente invention, l'expression «surexpression» en référence à la Δ Ι 5 désaturase responsable de la conversion du C18.2 en C18:3 dans la graine se réfère au fait que la séquence nucléique d'ADN encodant la protéine est transcrite en ARN en quantité accrue et/ou que les ARN de la protéine sont traduits en protéine en quantité accrue et/ou que la quantité ou l'activité spécifique de la protéine traduite est accrue. Au final, la notion d'expression ou de surexpression fait référence à l'activité enzymatique de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine au sein de la plante et au fait qu'elle soit due à une plus grande synthèse de la protéine et/ou à activité spécifique plus importante. In the context of the present invention, the expression "overexpression" with reference to the Δ Ι 5 desaturase responsible for the conversion of C18.2 to C18: 3 in the seed refers to the fact that the nucleic acid sequence encoding the protein is transcribed into RNA in increased amount and / or that the RNAs of the protein are translated into protein in increased amount and / or that the amount or specific activity of the translated protein is increased. In the end, the notion of expression or overexpression refers to the enzymatic activity of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed within the plant and to the fact that it is due to a greater synthesis of the protein and / or more important specific activity.
Dans le contexte de la présente invention, les expressions «croisement sexuel» et «reproduction sexuée» se réfèrent à la fusion des gamètes pour produire une descendance (par exemple par fécondation, de manière à produire des semences par pollinisation chez les plantes). Un «croisement sexuel» ou «fertilisation croisée» est dans certains modes de réalisation, la fécondation d'un individu par un autre (par exemple, la pollinisation croisée des plantes). Le terme «autofécondation» fait référence à certains modes de réalisation de la production de semences par autofécondation ou auto-pollinisation, c'est-à-dire que pollen et ovules sont de la même plante. Par l'expression «caractère», on entend dans le cadre de la présente une caractéristique ou un phénotype, par exemple le rendement, la biomasse ou la vitesse de germination. Un caractère peut être hérité de manière dominante ou récessive, ou peut être monogénique ou polygénique. In the context of the present invention, the terms "sexual crossing" and "sexual reproduction" refer to the fusion of gametes to produce offspring (for example by fertilization, so as to produce seeds by pollination in plants). In some embodiments, a "sexual crossing" or "cross fertilization" is the fertilization of one individual by another (for example, for example, cross pollination of plants). The term "self-fertilization" refers to certain embodiments of seed production by self-pollination or self-pollination, ie pollen and eggs are from the same plant. By the term "character" is meant in the context of the present a characteristic or a phenotype, for example yield, biomass or germination rate. A trait may be inherited dominantly or recessively, or may be monogenic or polygenic.
Par l'expression «plante donneuse», dans le cadre de l'invention, on entend une plante qui fournit au moins un élément génétique lié à une surexpression de la Δ 15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. By the term "donor plant", in the context of the invention is meant a plant which provides at least one genetic element linked to an overexpression of the Δ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in seed.
Par l'expression «plante receveuse», dans le cadre de la présente invention, on entend une plante qui reçoit au moins un élément génétique lié à une surexpression de la Δ 15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine. By the term "recipient plant", in the context of the present invention is meant a plant which receives at least one genetic element linked to an overexpression of the Δ 15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in seed.
Dans le cadre de la présente invention, les expressions «marqueur génétique», «marqueur d'ADN» ou «marqueur moléculaire» sont interchangeables et font référence à une caractéristique du génome d'un individu (par exemple un nucléotide ou une séquence de d'acide nucléique qui est présent dans le génome d'un individu), qui est liée à un ou plusieurs loci d'intérêt. Les marqueurs génétiques comprennent, par exemple, des polymorphismes nucléotidiques simples (SNP), des indels (c-à-d insertions/suppressions), des répétitions de séquences simples (SSR), des polymorphismes de restriction de longueur des fragments (RFLP), ou des longueurs des fragments amplifiés (AFLP) par exemple. Les marqueurs génétiques peuvent, par exemple, être utilisés pour localiser des loci génétiques contenant des allèles qui contribuent à la variabilité des caractéristiques phénotypiques. In the context of the present invention, the terms "genetic marker", "DNA marker" or "molecular marker" are interchangeable and refer to a characteristic of the genome of an individual (for example a nucleotide or a sequence of d nucleic acid that is present in the genome of an individual), which is linked to one or more loci of interest. Genetic markers include, for example, single nucleotide polymorphisms (SNPs), indels (ie insertions / deletions), simple sequence repeats (SSRs), fragment length restriction polymorphisms (RFLPs), or lengths of amplified fragments (AFLP) for example. Genetic markers can, for example, be used to locate genetic loci containing alleles that contribute to the variability of phenotypic characteristics.
L'expression «marqueur génétique» peut également faire référence à une séquence de poîynucléotides complémentaires d'une séquence génomique, telle qu'une séquence d'un acide nucléique utilisé comme sonde. Un marqueur génétique ou moléculaire peut être physiquement situé dans une position sur un chromosome qui est distale ou proximale par rapport à un ou des loci génétiques avec lequel ou lesquels il est lié (c'est à dire est intragénique ou extragénique, respectivement). Dans certains modes de réalisation de la présente invention, les un ou plusieurs marqueurs génétiques comprennent entre un et dix marqueurs, et dans certains modes de réalisation, les un ou plusieurs marqueurs génétiques comprennent plus d'une dizaine de marqueurs génétiques. Dans le cadre de la présente invention, le terme «génotype» fait référence à la constitution génétique d'une cellule ou un organisme. Comme cela est connu dans la technique, un génotype peut se rapporter à un seul locus ou à de multiples loci. Dans certains modes de réalisation, le génotype d'un individu se rapporte à un ou plusieurs gènes qui sont liés par le fait que l'un ou plusieurs des gènes sont impliqués dans l'expression d'un phénotype d'intérêt (par exemple un caractère tel que défini ici). Ainsi, dans certains modes de réalisation, un génotype comporte un ou plusieurs allèles présents chez un individu à un ou plusieurs loci pour un caractère. The term "genetic marker" may also refer to a sequence of polynucleotides complementary to a genomic sequence, such as a sequence of a nucleic acid used as a probe. A genetic or molecular marker can be physically located in a position on a chromosome that is distal or proximal to one or more genetic loci with which it is bound (i.e., is intragenic or extragenic, respectively). In some embodiments of the present invention, the one or more genetic markers comprise between one and ten markers, and in some embodiments, the one or more genetic markers comprise more than a dozen genetic markers. In the context of the present invention, the term "genotype" refers to the genetic constitution of a cell or organism. As is known in the art, a genotype can refer to a single locus or multiple loci. In some embodiments, the genotype of an individual relates to one or more genes that are linked by the fact that one or more of the genes are involved in the expression of a phenotype of interest (eg character as defined here). Thus, in some embodiments, a genotype has one or more alleles present in an individual at one or more loci for a trait.
Dans le cadre de la présente invention, le terme «gène» se réfère à une unité héréditaire comprenant une séquence d'ADN qui occupe un emplacement spécifique sur un chromosome et qui contient l'instruction génétique pour une caractéristique ou un trait particulier dans un organisme. In the context of the present invention, the term "gene" refers to an inherited unit comprising a DNA sequence that occupies a specific location on a chromosome and that contains the genetic instruction for a particular trait or trait in an organism. .
Dans le cadre de la présente invention, les termes «acide nucléique» ou «oligonucléotide» ou «polynucléotide» ou «séquence nucléique» ou des équivalents grammaticaux de ceux-ci, signifient au moins deux nucléotides liés de manière covalente ensemble. Les oligonucléotides sont typiquement d'environ 7, 8, 9, 10, 12, 15, 25 18, 20, 30, 40, 50 ou jusqu'à environ 100 nucléotides de long. Les acides nucléiques, séquences nucléiques et les polynucléotides sont des polymères de n'importe quelle longueur, y compris les plus grandes longueurs, par exemple, 200, 300, 500, 1000, 2000, 3000, 5000, 7000, 10000, etc. Un acide nucléique de la présente invention contiendra généralement des liaisons phosphodiester, bien que dans certains cas, des analogues d'acide nucléique sont inclus qui peuvent avoir des squelettes alternatifs comprenant, par exemple, phosphoramidate, phosphorothioate, phosphorodithioate, ou les liaisons O-methylphosphoroamidite (voir Eckstein, 1991), et des squelettes peptidiques et les liens d'acides nucléiques. Des mélanges d'acides nucléiques naturels et d'analogues peuvent être utilisés. Dans le cadre de la présente invention, l'expression «phénotype» ou «caractère phénotypique» fait référence à l'apparence ou toute autre caractéristique détectable d'un individu, résultant de l'interaction de son génome, protéome et/ou métabolome avec l'environnement. Dans le contexte de la présente invention, une «plante» est une plante à n'importe quel stade de développement, en particulier une plante à graines. In the context of the present invention, the terms "nucleic acid" or "oligonucleotide" or "polynucleotide" or "nucleic acid sequence" or grammatical equivalents thereof, mean at least two nucleotides covalently linked together. Oligonucleotides are typically about 7, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 20, 30, 40, 50 or up to about 100 nucleotides in length. Nucleic acids, nucleic sequences and polynucleotides are polymers of any length, including the longer lengths, for example, 200, 300, 500, 1000, 2000, 3000, 5000, 7000, 10000, etc. A nucleic acid of the present invention will generally contain phosphodiester bonds, although in some instances nucleic acid analogs are included which may have alternative backbones including, for example, phosphoramidate, phosphorothioate, phosphorodithioate, or O-methylphosphoroamidite linkages. (see Eckstein, 1991), and peptide backbones and nucleic acid links. Mixtures of natural nucleic acids and analogs can be used. In the context of the present invention, the expression "phenotype" or "phenotypic character" refers to the appearance or any other detectable characteristic of an individual, resulting from the interaction of its genome, proteome and / or metabolome with the environment. In the context of the present invention, a "plant" is a plant at any stage of development, particularly a seed plant.
Dans le contexte de la présente invention, une «cellule de plante» est une unité structurale et physiologique d'une plante, comprenant un protoplaste et une paroi cellulaire. La cellule végétale peut être sous forme d'une cellule unique isolée ou une cellule cultivée, ou comme une partie d'unité organisée supérieure telle que, par exemple, un tissu végétal, un organe végétal ou une plante entière. Une cellule de plante peut être capable de régénérer une plante ou ne pas être capable de régénérer une plante. In the context of the present invention, a "plant cell" is a structural and physiological unit of a plant, comprising a protoplast and a cell wall. The plant cell may be in the form of an isolated single cell or a cultured cell, or as an upper organized unit portion such as, for example, plant tissue, plant organ or whole plant. A plant cell may be able to regenerate a plant or not be able to regenerate a plant.
Dans le contexte de la présente invention, l'expression «matériel végétal» se réfère aux feuilles, tiges, racines, fleurs ou parties de fleurs, les fruits, le pollen, les ovules, les zygotes, graines, boutures, cellulaires ou cultures de tissus, ou à toute autre partie ou produits d'une plante, plus particulièrement des graines. In the context of the present invention, the term "plant material" refers to leaves, stems, roots, flowers or parts of flowers, fruits, pollen, ova, zygotes, seeds, cuttings, cells or cultures. tissues, or any other part or products of a plant, more particularly seeds.
Telle qu'utilisée ici, l'expression «partie de plante» désigne une partie d'une plante, comprenant des cellules simples et des tissus cellulaires telles que les cellules de plantes qui sont intactes dans des plantes, des amas de cellules, et des cultures de tissu à partir duquel les plantes peuvent être régénérées ou pas. Des exemples de parties de plantes comprennent, mais ne sont pas limités à, des cellules individuelles et des tissus de pollen, les ovules, les feuilles, les embryons, les racines, bouts de racine, anthères, les fleurs, les fruits, les tiges, les pousses et les graines, ainsi que des greffons, porte-greffes, protoplastes, calii, et analogues, plus particulièrement des graines. As used herein, the term "plant part" refers to a part of a plant, comprising single cells and cell tissues such as plant cells that are intact in plants, clumps of cells, and Tissue cultures from which plants can be regenerated or not. Examples of plant parts include, but are not limited to, individual cells and pollen tissues, eggs, leaves, embryos, roots, root tips, anthers, flowers, fruits, stems , shoots and seeds, as well as grafts, rootstocks, protoplasts, cali, and the like, more particularly seeds.
Tel qu'il est utilisé ici, le terme «population» désigne un ensemble génétiquement hétérogène de plantes partageant une dérivation génétique commune. As used herein, the term "population" refers to a genetically heterogeneous set of plants sharing a common genetic derivation.
La Figure 1 représente le schéma de croisement et de sélection à partir de lignées L1 , L2 et L3 croisées avec le mutant 48. EXEMPLE Figure 1 represents the crossover and selection scheme from lines L1, L2 and L3 crossed with mutant 48. EXAMPLE
Le Demandeur a mis en place en 2001 un programme visant à dépasser la limite des 66,7% d'ALA dans les huiles extraites des graines de lin par le biais de la mutagénèse non-dirigée. Pour cela la technique du bombardement par des rayons Gamma (400Gr) a été retenue. Plusieurs lignées appartenant au Demandeur ont été soumise à ce traitement avec pour résultat l'obtention de plusieurs lignées transformées ayant des teneurs en ALA proche de 70%. Cependant les rendements de ces lignées étaient trop faibles pour en espérer une exploitation commerciale. Ces lignées ont donc servi de géniteurs pour des croisements avec d'autres lignées possédant des qualités agronomiques supérieures. The Applicant implemented a program in 2001 to exceed the limit of 66.7% ALA in oils extracted from flaxseed by means of unsupervised mutagenesis. For this the technique of bombardment with gamma rays (400Gr) was chosen. Several lines belonging to the Applicant have been subjected to this treatment, resulting in the production of several transformed lines with ALA contents close to 70%. However, the yields of these lines were too low to hope for commercial exploitation. These lines were used as broodstock for crosses with other lines with superior agronomic qualities.
A la suite d'une sélection généalogique, de nouvelles variétés combinant le caractère haute teneur en ALA (supérieur à 66,7%) à des qualités agronomiques fortes ont été fixées. Les rendements de ces variétés sont comparables à ceux des témoins utilisés pour les inscriptions. Il en va de même pour la germination des semences issues de ces variétés à haute teneur en ALA. Ces deux derniers éléments sont importants car il s'agit des défauts principaux de Lutéa (lin à graines jaunes), l'une des variétés inscrites au catalogue français ayant la plus haute teneur en ALA (63,5% en moyenne). Following genealogical selection, new varieties combining high ALA content (greater than 66.7%) with strong agronomic qualities were established. The yields of these varieties are comparable to those of the controls used for listings. The same is true for the germination of seeds from these varieties with high ALA content. These last two elements are important because they are the main defects of Lutéa (yellow seeded flax), one of the varieties listed in the French catalog with the highest ALA content (63.5% on average).
Chez les variétés à hautes teneurs en ALA, un marqueur génétique a été trouvé en amont d'un gène codant pour une désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de lin. In varieties with high levels of ALA, a genetic marker was found upstream of a gene encoding a desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in flaxseed.
Irradiation des grains de lin et schéma de croisement Trois lots de 1000 graines issues d'une lignée M1 standard ont été placées dans une chambre d'irradiation (Cobalt-60) et ont reçu une dose de rayon gamma de 400 Gy (10 Gy/h). Irradiation of flax seeds and crossing pattern Three batches of 1000 seeds from a standard M1 line were placed in an irradiation chamber (Cobalt-60) and received a gamma ray dose of 400 Gy (10 Gy / h).
Après 5 jours d'incubation à 25°C en boîte de pétri, les graines furent semées en pots placés dans une serre. Le taux de survie fut de 15%. Les graines de chaque plante de cette population descendante M2, M3, M4... furent récoltées individuellement, puis analysées en CPG afin d'obtenir leurs profils en C18:3. After 5 days of incubation at 25 ° C. in a petri dish, the seeds were sown in pots placed in a greenhouse. The survival rate was 15%. The seeds of each plant of this descending population M2, M3, M4 ... were harvested individually, then analyzed by GPC in order to obtain their C18: 3 profiles.
La plante M48 fut retenue pour sa très haute teneur en C18:3 (>70%). Après fixation par autopollinisations successives, la lignée M48 fut croisée avec trois autres lignées : L1 , L2 et L3 (voir Figure 1 ). The M48 plant was chosen for its very high C18: 3 content (> 70%). After fixation by successive self-pollinations, the M48 line was crossed with three other lines: L1, L2 and L3 (see Figure 1).
L1 , L2, L3 : lignées de lin oléagineux standard de la sélection Laboulet Semences. L1, L2, L3: Linseed lines linseed standard selection Laboulet Seeds.
M48 : lignée mutée à haute teneur sur fond génétique M1. M48: high-grade mutated line on M1 genetic background.
Dans la descendance de ces croisements, une fixation et sélection ont été effectuées durant les 10 générations suivantes, afin de créer des variétés à haute teneur en C18:3 et performantes au niveau agronomique. In the offspring of these crosses, fixation and selection were carried out over the next 10 generations to create high C18: 3 varieties with agronomic performance.
HT1 , HT2, HT3 : lignées fixées issues des croisements avec la lignée à haute teneur. HT1, HT2, HT3: fixed lines from crosses with the high-grade line.
La plante Linum usitatissimum VL8.29.3 déposée sous le Numéro NCIMB 42681 le 24 octobre 2016 correspond à la HT3. The plant Linum usitatissimum VL8.29.3 filed under NCIMB No. 42681 on October 24, 2016 corresponds to HT3.
Dosage des acides gras en CPG Determination of fatty acids in CPG
La teneur des différents acides gras est importante pour les débouchés alimentaires des huiles. De ce fait la teneur en C18:3 des graines de lin est primordiale pour leur valeur commerciale. The content of the various fatty acids is important for the food markets of the oils. As a result, the C18: 3 content of flaxseed is essential for their commercial value.
Un bulk provenant d'une même plante est broyé, puis l'huile est extraite du broyât grâce à de l'isooctane et transestérifié avec une solution méthanolique d'hydroxyde de potassium. Les esters méthyliques d'acides gras sont ensuite analysés par chromatographie en phase gazeuse (CPG). A bulk from the same plant is milled, then the oil is extracted from the ground material with isooctane and transesterified with a methanolic solution of hydroxide of potassium. The methyl esters of fatty acids are then analyzed by gas chromatography (GC).
Le teneur en acide linolénique est déterminée par chromatographie gazeuse des esters méthyliques d'acides gras selon la norme de Organisation Internationale de Normalisation, Animal and vegetable fats and oils 1505508:1990E. The linolenic acid content is determined by gas chromatography of the fatty acid methyl esters according to the standard of International Organization for Standardization, Animal and vegetable fats and oils 1505508: 1990E.
Séquençaqe Sequencing
Les extractions d'ADN génomique ont été réalisées selon le protocole du kit DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen). The extractions of genomic DNA were carried out according to the protocol of the kit DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen).
Le génome complet des lignées HT1 , HT2, VL8.29.3 et L1 ont été séquencés avec un séquenceur très haut débit Hiseq2500 (Illumina). The complete genome of the HT1, HT2, VL8.29.3 and L1 lines were sequenced with a very high speed Hiseq2500 sequencer (Illumina).
Positionnement de la délétion · Les génomes complets de HT1 , HT2, HT3 (VL8.29.3) et L1 ont été séquencés et alignées. Positioning of the deletion · Complete genomes of HT1, HT2, HT3 (VL8.29.3) and L1 were sequenced and aligned.
HT1 , HT2, HT3 (VL8.29.3) sont les seuls à posséder une délétion (en comparaison à L1 et aux bases de données accessibles sur le lin) en amont d'une désaturase delta-15 expliquant la surexpression de celle-ci. · Une publication sur des mutants de lin possédants des teneurs en C18:3 très faibles montre que des délétions dans la même zone ont conduit à une extinction génique de Lus10038321 . g (Vrinten et al. 2005). HT1, HT2, HT3 (VL8.29.3) are the only ones to have a deletion (in comparison to L1 and flax accessible databases) upstream of a delta-15 desaturase, explaining the overexpression of this one. · A publication on flax mutants possessing very low C18: 3 contents shows that deletions in the same zone led to a gene silencing of Lus10038321. g (Vrinten et al., 2005).
Zone promotrice 5' du gène Lus10038321 .g -> omega-3 fatty acid désaturase; delta-15 désaturase {Linum usitatissimum clone LuBAC395P20, complète séquence). 5 'promoter zone of the Lus10038321 gene .g -> omega-3 fatty acid desaturase; delta-15 desaturase (Linum usitatissimum clone LuBAC395P20, complete sequence).
Résultats de rendement et de teneur en graine en C18:3 Results of yield and seed content in C18: 3
Figure imgf000045_0001
Figure imgf000045_0001
Les variétés Omegalin et Festival sont les deux variétés témoins et le « 100% » de de rendement de référence auquel est comparé le rendement des autres plantes testées est la moyenne de ces deux (ie [ 02.7+97.3]/2).  The Omegalin and Festival varieties are the two control varieties and the "100%" of reference yield comparing the yield of the other plants tested is the average of these two (ie [02.7 + 97.3] / 2).
On constate que la plante HT1 à haute teneur en C18:3 permet. de maintenir un rendement en grains (en % par rapport à la moyenne des rendements des témoins) dans une gamme tout à fait compatible avec une utilisation agricole et en particulier en comparaison avec les variétés Eurodor, Omégalin, Festival et Lutéa cultivées en France dans les conditions agronomiques et environnementales identiques, à savoir selon la norme VATE GE VES comme expliqué dans la description. It is found that the plant HT1 high content of C18: 3 allows. to maintain a grain yield (in% compared to the average of the yields of the witnesses) in a range quite compatible with agricultural use and in particular in comparison with the varieties Eurodor, Omegalin, Festival and Lutéa grown in France in the same agronomic and environmental conditions, namely according to VATE GE VES as explained in the description .
Dépôt de matière biologique : Linum usitatissimum VL8.29.3 a été déposée sous le Numéro NCIMB 42681 le 24 octobre 2016. Deposit of Biological Material: Linum usitatissimum VL8.29.3 was filed as NCIMB Number 42681 on October 24, 2016.

Claims

REVENDICATIONS
1. Méthode pour accroître la quantité d'acide alpha-linolénique (18:3) caractérisée en ce qu'elle comprend la transformation d'une cellule végétale de Linum usitatissimum avec au moins un acide nucléique qui code pour la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine et est sous le contrôle d'un promoteur assurant la surexpression de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine de ladite plante. A method for increasing the amount of alpha-linolenic acid (18: 3) characterized in that it comprises transforming a plant cell of Linum usitatissimum with at least one nucleic acid which encodes the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed and is under the control of a promoter ensuring the overexpression of the Δ15 desaturase responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed of said plant.
2. Méthode de sélection de plante de Linum usitatissimum, caractérisée en ce qu'elle comprend la recherche d'un allèle du gène de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine possédant une délétion selon SEQ ID Ne1 (par comparaison à SEQ N°2) dans la séquence promotrice résultant en un accroissement de la quantité d'acide alpha-linolénique (C18:3) chez une plante de Linum usitatissimum. 2. Plant selection method of Linum usitatissimum, characterized in that it comprises the search for an allele of the Δ15 desaturase gene responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed having a deletion according to SEQ ID NO: s 1 (by comparison to SEQ NO: 2) in the promoter sequence, resulting in an increase in the amount of alpha-linolenic acid (C18: 3) in a plant Linum usitatissimum.
3. Plante de Linum usitatissimum, caractérisée en ce que la teneur, en % en poids, en acide alpha-linolénique (C18:3) de l'huile des graines de la plante est supérieure à 66.7%, que le taux de germination est supérieur à 90% et que le rendement est compris entre 85 et 110% de la valeur de variétés de référence témoins suite à évaluation dans des conditions similaires en France.  3. Plant of Linum usitatissimum, characterized in that the content, in% by weight, of alpha-linolenic acid (C18: 3) of the oil of the seeds of the plant is greater than 66.7%, that the germination rate is greater than 90% and that the yield is between 85 and 110% of the value of reference reference varieties following evaluation under similar conditions in France.
4. Plante selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend une modification du gène de la Δ15 désaturase responsable de la conversion du C18:2 en C18:3 dans la graine.  4. Plant according to claim 3, characterized in that it comprises a modification of the Δ15 desaturase gene responsible for the conversion of C18: 2 to C18: 3 in the seed.
5. Plante selon la revendication 3, caractérisée en ce que la modification du gène de la Δ15 désaturase comprend une modification au niveau de la région promotrice dudit gène.  5. Plant according to claim 3, characterized in that the modification of the Δ15 desaturase gene comprises a modification at the promoter region of said gene.
6. Plante selon la revendication 5, caractérisée en ce que le gène comprend la SEQ ID °1. 6. Plant according to claim 5, characterized in that the gene comprises SEQ ID No. 1.
7. Plante susceptible d'être obtenue par une méthode selon l'une des revendications 1 à 2.  Plant obtainable by a method according to one of claims 1 to 2.
8. Utilisation d'une plante selon l'une des revendications 3 à 7, ou d'une partie d'une telle plante, pour la préparation d'une composition destinée à l'alimentation humaine ou animale.. 8. Use of a plant according to one of claims 3 to 7, or a part of such a plant, for the preparation of a composition intended for human or animal consumption.
9. Plante susceptible d'être obtenue par une méthode selon l'une des revendications 1 à 4. 9. Plant obtainable by a method according to one of claims 1 to 4.
10. Utilisation d'une plante selon l'une des revendications 5 à 9, ou d'une partie d'une telle plante, pour la préparation d'une composition destinée à l'alimentation humaine ou animale.  10. Use of a plant according to one of claims 5 to 9, or a portion of such a plant, for the preparation of a composition for human or animal food.
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