Ingénierie de la tolérance aux stress abiotiques par édition du génome médiée par CRISPR/Cas

Les stress abiotiques, y compris la sécheresse, la salinité, la température et les métaux lourds, représentent un défi majeur pour la production agricole et entraînent une réduction substantielle des rendements à l'échelle mondiale. La sélection de cultivars tolérants à ces stress abiotiques est l'approche la plus durable et respectueuse de l'environnement pour faire face à ce défi. Les avancées dans les technologies d'édition du génome offrent de nouvelles opportunités pour l'amélioration des cultures en utilisant l'ingénierie génomique de précision pour des traits ciblés des cultures. Cependant, la sélection des gènes candidats est critique pour le succès de l'obtention des traits souhaités. De manière générale, ces gènes peuvent être classés en deux catégories majeures : les gènes structurels et les gènes régulateurs. Les gènes structurels codent pour des protéines qui fournissent directement la tolérance au stress, tandis que les gènes régulateurs agissent indirectement en contrôlant l'expression d'autres gènes impliqués dans différents processus cellulaires. De plus, les séquences cis-régulatrices sont également essentielles pour obtenir une tolérance au stress. Nous proposons de cibler ces gènes régulateurs et/ou structurels ainsi que les séquences cis-régulatrices via le système des répétitions palindromiques courtes régulièrement espacées (CRISPR)/protéine associée CRISPR 9 (Cas9) comme une approche robuste, efficace et pratique pour développer des variétés de cultures résilientes au changement climatique. Nous discutons également de la possibilité de créer de nouveaux loci de traits quantitatifs pour la tolérance aux stress abiotiques par le ciblage médié par CRISPR/Cas des promoteurs. On espère que ces outils d'édition du génome contribueront non seulement de manière significative à la création de nouveaux types de plantes ayant une tolérance à plusieurs stress abiotiques, mais aussi à l'acceptation publique de ces produits dans les années à venir. Cet article est une tentative d'évaluer de manière critique l'adéquation des outils disponibles et des gènes cibles pour obtenir des plantes avec une tolérance améliorée aux stress abiotiques.