Effect of high and low molecular weight glutenin subunits, and subunits of gliadin on physicochemical parameters of different wheat genotypes

Abstract

A identificação das propriedades funcionais de farinhas de trigo através de testes específicos possibilita selecionar genótipos de trigo com características adequadas a cada uso industrial. O principal objetivo dos programas de melhoramento genético é melhorar a qualidade do banco de germoplasma para que seja possível desenvolver trigos com força de glúten e extensibilidade adequadas para produção de produtos panificáveis. O objetivo deste estudo foi avaliar 16 genótipos de trigo correlacionando as subunidades de gluteninas de alto e baixo peso molecular e as subunidades de gliadinas com as características físico-químicas do grão. Foram determinados o teor de proteína, volume de sedimentação, índice de sedimentação e número de queda. O peso hectolitro e massa de 1000 sementes também foram determinados. As subunidades de gluteninas e gliadinas foram separadas usando gel de poliacrilamida na presença do dodecil sulfato de sódio. Os dados foram submetidos à análise de variância, correlação de Pearson, análise de componentes principais e análise de cluster. Os genótipos IPR 85, IPR Catuara TM, T 091015 e T 091069 se destacaram dos demais, evidenciando possível superioridade na qualidade do grão, apresentando maior volume de sedimentação, índice de sedimentação e peso de mil sementes, e apresentaram em sua constituição as subunidades 1 (Glu-A1), 5 + 10 (Glu-D1), c (Glu-A3) e b (Glu-B3), com exceção do genótipo T 091069, que apresentou o alelo g em vez do b no Glu-B3.

Identification of functional properties of wheat flour by specific tests allows genotypes with appropriate characteristics to be selected for specific industrial uses. The objective of wheat breeding programs is to improve the quality of germplasm bank in order to be able to develop wheat with suitable gluten strength and extensibility for bread making. The aim of this study was to evaluate 16 wheat genotypes by correlating both glutenin subunits of high and low molecular weight and gliadin subunits with the physicochemical characteristics of the grain. Protein content, sedimentation volume, sedimentation index, and falling number values were analyzed after the grains were milled. Hectoliter weight and mass of 1000 seeds were also determined. The glutenin and gliadin subunits were separated using polyacrylamide gel in the presence of sodium dodecyl sulfate. The data were evaluated using variance analysis, Pearson's correlation, principal component analysis, and cluster analysis. The IPR 85, IPR Catuara TM, T 091015, and T 091069 genotypes stood out from the others, which indicate their possibly superior grain quality with higher sedimentation volume, higher sedimentation index, and higher mass of 1000 seeds; these genotypes possessed the subunits 1 (Glu-A1), 5 + 10 (Glu-D1), c (Glu-A3), and b (Glu-B3), with exception of T 091069 genotype that possessed the g allele instead of b in the Glu-B3.