Une équipe de recherche du Brookhaven National Laboratory du Département de l’Énergie des États-Unis a modifié génétiquement des peupliers pour qu’ils produisent des substances chimiques utilisables dans la fabrication de plastiques biodégradables et d’autres produits. Ces peupliers génétiquement modifiés, en tant que cultures bioénergétiques, réalisent la biosynthèse de matériaux à haute valeur grâce à l’ajustement des voies métaboliques, offrant une nouvelle voie pour le développement de matériaux durables.

L’équipe de recherche a effectué une modification génétique sur des peupliers hybrides en introduisant cinq gènes provenant de micro-organismes du sol, construisant une voie métabolique de synthèse. Cette voie permet aux arbres de produire de l’acide 2-pyrone-4,6-dicarboxylique (PDC), un composé utilisable pour des plastiques et des revêtements haute performance. Parallèlement, les arbres synthétisent également de l’acide protocatéchique et de l’acide vanillique, ayant des usages industriels et pharmaceutiques. Ces résultats démontrent le potentiel des peupliers génétiquement modifiés dans la production de matériaux biosourcés.

Les arbres modifiés présentent plusieurs changements positifs dans leur structure interne. La teneur en lignine de leurs parois cellulaires diminue, tandis que la teneur en hémicellulose augmente, rendant la biomasse plus facile à décomposer. Les arbres transgéniques produisent 25 % de glucose en plus et 2,5 fois plus de xylose ; ces sucres sont des matières premières clés pour la production de biocarburants et d’autres bioproduits. Les peupliers génétiquement modifiés montrent également une meilleure adaptabilité environnementale ; le subérine accumulé dans leur écorce et leurs racines aide à retenir l’eau et les nutriments dans les sols salins-alcalins.