Methodes chimiques employees par CIMMYT dans la determination et l'evaluation de la qualite de la proteine du mais

Abstract

En 1964, Mertz, Bates et Nelson découvrirent que le géne mutant opaque-2 du maïs modifie l'equilibre des acides aminés qui constituent la protéine de l'endosperme en augmentant les quantités de lysine et de tryptophane. Cette découverte ouvrit de nouveaux horizons pour les généticiens et pour les chercheurs qui étudient le problème de la nutrition humaine et animale. Des épreuves d'alimentation avec des régimes seulement à base de mais opaque-2 ou farineux-2, un autre mutant avec un contenu élevé de lysine decouvert posterieurement, ont confirmé que tant les animaux comme les humains, en particulier les jeunes, augmentent de poids beaucoup plus vite que s'ils n'étaient nourris par un régime à base de mais ordinaife. La portee de cette decouverte se manifesto tout de suite pour beaucoup d'hommes de science, de sorte que le mecanisme biochimique, physiologique et genetique des mutations des acides amines du mais devint le sujet d'une etude detaillee. La decouverte des mutations du mais qui ont un contenu eleve de lysine offre la possibilite d'incorporer cette proteine de haute qualite dons des lignees agronomiquement superieures qui peuvent etre adaptees a la structure agricole traditionnelle dons de vastes regions du monde. Les noms descriptifs "opaque" et "farineux" font allusion a l'apparence matte, sans eclat et crayeuse des grains; apparence, par laquelle ces mutations etaient isolees et identifiees originellement. Ces caracteristiques representent un obstacle a !'acceptation de ces grains par les agriculteurs habitues a la culture des grains du genre cristallin et dente dont l'apparence est propre brillante et lustree. Par contre, aux endroits ou traditionnellement se cultivent ces grains du genre farineux -par exemple, les hautes terres et vallees de la region andine d'Amerique du Sud- le probleme de l'acceptation ne se pose pas: cependant ce genre farineux ne se cultive dons la plupart des regions du monde reservees a la culture du mais, ni pour la consommation humaine ni pour la consommation animale. Les lignees ayant un contenu eleve de lysine dons les populations de ma'is peuvent s'identifier par une analyse chimique opprofondie. Depuis peu le processus d'identification se faisait encore le plus souvent soit en choisissant les grains opaques -ce qui, malheureusement, elimine toute occasion d'ameliorer la qualite du grain- soit par l'analyse chimique de petits echantillons de masse. Procede qui tend a ignorer l'utilite de la variabilite genetiquei contenant la combination desirable. Dans les dernieres annees. plusieures methodes chimiques ont ete recommandees, ma is· quelques unes sont compliquees et laborieuses, done non adaptees a l'evaluation et a la separation des grandes populations de mais, tandis que d'autres methodes ne montrent pas, en realite, les niveaux des acides amines; ceci a lieu, par exemple, dons une population segregative d'oRaque-2 dons laquelle agissent certains genes modifiants. Dans l'effort d'offrir des techniques simples et appropriees pour !'evaluation et pour la separation d'un grand nombre de petits echantillons, differentes methodes analytiques couramment employees pour determiner les niveaux de lysine et de tryptophane ant ete etudiees et re-evaluees au l.aboratoire de la Qualite de la Proteine du Centre International pour l'Amelioration du Mais et dl Ble (CIMMYT), et au Laboratorie de Biochimie de l'Universite de Purdue. A la suite de cette re-evaluation, les recommendations enoncees ci-apres peuvent s'employer pour faire une analyse routiniere des populations et des materiels de segregation qui sont produits par les programmes qui visent a ameliorer la culture du mais.