Review

Camelina, a Swiss knife for plant lipid biotechnology

La cameline, véritable couteau-suisse pour la biotechnologie végétale des lipides

Institut Jean-Pierre Bourgin, INRA, AgroParisTech, CNRS, Université Paris-Saclay, RD10 78026 Versailles cedex, France

^* Correspondence: jean-denis.faure@versailles.inra.fr

Received: 19 April 2016
Accepted: 16 May 2016

Abstract

Camelina has emerged in the last decade as a multipurpose crop plant particularly suitable for engineering new lipids for diverse uses, including feed, biofuel and green chemistry. The rebirth of this ancient crop was based on several intrinsic favorable characteristics: robust agronomic qualities, attractive oil profile, genetic proximity with the model plant arabidopsis, ease of genetic transformation by floral dip. The need to increase both the production and diversity of plant oils, while improving the sustainability of agricultural systems, has been the driving forces behind the ever-increasing investment in camelina research. Worldwide interest in engineering camelina has led to the development of a remarkable pipeline that allows the rapid production and phenotyping of new lines; it includes specific tools, such as databases, collections of natural accessions, methods of genetic transformation and lipid analysis. Implementation of numerous metabolic pathways in camelina for the production of novel lipids has highlighted the potential as well as the versatility of this new "old" oilseed crop that is well on the way to becoming an ideal plant chassis for lipid synthetic biology.

Résumé

La caméline a émergé durant la dernière décennie comme une espèce agronomique polyvalente particulièrement adaptée à l’ingénierie des lipides pour divers usages comme les biocarburants, l’alimentation ou la chimie verte. La renaissance de cette espèce cultivée ancienne est fondée sur plusieurs caractéristiques : robustesse agronomique, profil en huile attractif, proximité génétique avec la plante modèle arabidopsis et très grande facilité de transformation génétique par infiltration des fleurs. Le besoin d’augmenter la production d’huile végétale tout en diversifiant la nature des lipides produits, associé à l’amélioration de la durabilité des systèmes de production, ont été les déterminants qui ont poussé le développement de la recherche autour de la caméline. L’intérêt de par le monde pour l’ingénierie des lipides chez la caméline a ainsi permis la mise en place d’un ensemble d’outils incluant des bases de données, des collections d’accessions naturelles, du matériel spécifique pour la transformation et le phénotypage, ainsi que des méthodes pour la production et la caractérisation de nouvelles variétés ou de lignées. Les nombreux exemples de mise en place de nouvelles voies métaboliques chez la caméline pour la production de lipides spécifiques illustrent le potentiel important de cette nouvelle « ancienne » espèce oleogineuse qui est en passe de devenir un chassis végétal idéal pour la biologie synthétique des lipides.