Secuencias de microsatélites asociadas a genes de proteínas de reserva en variedades chilenas de trigo harinero

• Introducción
• Materiales y Métodos
• Resultados y Discusión
• Conclusiones
• Literatura Citada

Descripción y posible uso como marcadores de calidad panadera

RESUMEN: Se caracterizaron 39 genotipos chilenos de trigo harinero mediante el análisis de alelos de microsatélites (SSR) asociados a un gen de glutenina de bajo peso molecular (LMWG) y a un pseudo-gen de g -gliadina. Se detectaron ocho alelos para el locus de LMWG y nueve para el de g -gliadina, incluido un alelo nulo. Desde un punto de vista de la identificación genética, un 44% de las variedades estudiadas presentaron combinaciones de alelos únicas. Parte de los genotipos caracterizados por SSR fue sometido a pruebas tradicionales de calidad panadera. Estos resultados fueron correlacionados con los alelos de SSR determinados, usando una metodología que permite comparar variables cualitativas con variables cuantitativas. Se encontraron asociaciones estadísticamente significativas entre los alelos de LMWG con las pruebas de sedimentación (0,51**), gluten index (0,42**) y gluten seco (0,35**). Para el caso de los alelos de g -gliadinas se determinaron correlaciones estadísticamente significativas con todas las pruebas de calidad realizadas (0,54** para porcentaje de proteína, 0,47** para sedimentación, 0,52** para gluten-index y 0,49** para gluten seco). Así también, se encontró una correlación estadísticamente significativa (0,48**) entre LMWG e índice inglés para calidad panadera, que está basado en los patrones de gluteninas de alto peso molecular. Por el contrario, no hubo correlación entre LMWG e índice francés, ni entre g -gliadina y los índices francés e inglés.

Palabras claves: Triticum aestivum L., ADN, fingerprinting, calidad panadera, gliadina, glutenina.

ABSTRACT: Thirty-nine Chilean wheat genotypes were characterized by analyzing the microsatellite alleles linked to a low molecular weight glutenin (LMWG) gene and a g -gliadin pseudo-gene. Eight alleles for LMWG and nine for g -gliadin loci were detected, including one null allele. Considering both allele groups, a considerable proportion of the analyzed varieties (44%) showed unique allelic combinations, suggesting this as an attractive fingerprinting method for genetic identification purposes.

A portion of the genotypes characterized by SSR’s was analyzed using standard bread quality tests. These results were correlated with the alleles of determined SSR patterns, using a methodology designed to compare qualitative and quantitative variables. Statistically significant associations were found between LMWG and sedimentation (0.51**), gluten-index (0.42**) and dry gluten (0.35**) tests. In the case of g -gliadin alleles, statistically significant correlations were detected with all the bread quality tests conducted (0.54** for protein percentage, 0.47** for sedimentation, 0.52** for gluten-index and 0.49** for dry gluten).

As well, a statistically significant association (0.48**) was found between LMWG and the "English Index" for bread quality, which is based on high molecular weight glutenin (HMWG) patterns. On the other hand, there was no association among LMWG and the "French Index", nor between g -gliadin and the French and English indexes.

Key words: Triticum aestivum L., DNA, fingerprinting, bread-making quality, gliadin, glutenin.

INTRODUCCIÓN

En la producción de variedades de trigo se consideran tanto aspectos de interés agronómico (rendimiento, resistencia a estrés biótico o abiótico, etc.) como el comportamiento que tendrá una variedad desde un punto de vista industrial, para lograr la aceptación del agricultor y del consumidor.

Algunas de las pruebas tradicionales que se realizan para evaluar la calidad panadera del trigo de pan son: contenido de proteína total del grano, la calidad y cantidad de las proteínas que conforman el gluten (sedimentación), farinograma (fuerza de la masa) y elaboración de pan (volumen, color y textura). El gluten, que constituye las proteínas de reserva del grano y se ubica fundamentalmente en el endospermo, está compuesto por dos grupos principales de proteínas: las gliadinas (prolaminas) y las gluteninas (de la familia de las glutelinas) (Hoseney, 1991).

Las gliadinas son un grupo amplio de proteínas, con propiedades similares pero muy heterogéneas en tamaño y punto isoeléctrico. Su peso molecular medio es de unos 40 kDa, son de cadena simple y extremadamente adhesivas cuando están hidratadas. Tienen poca o nula resistencia a la extensión y parecen ser las responsables de la cohesividad de la masa (Hoseney, 1991). El análisis de las gliadinas separadas en un gel de electroforesis de dos dimensiones sugiere que cada variedad contiene aproximadamente 45 polipéptidos diferentes. Algunos de éstos parecen ser compartidos por muchas variedades, mientras otros parecen ser únicos para determinadas variedades (Payne, 1987; Hinrichsen et al., 1997).