Genetic Variation and Geographical Diversity for Seed Storage Proteins of Seventeen Durum Wheat Populations Collected in Algeria

Variation in the HMW and LMW glutenin subunits of a collection of 856 accessions of botanic durum wheat collected in Algeria and divided a priori according to their agronomical and morphological traits in 17 populations were analyzed using SDS-PAGE. Among the 16 alleles identified at the Glu-1 loci, two were new. The first named Glu-B1i1 encoding for two bands located between 17 and 18 which was assigned the nomenclature 171 and 181. The other named Glu-B1e1 codes two bands similar to 20x and 20y but with faster mobility, which were named 20x1-20y1. At Glu-3 and Glu-2 loci, 19 alleles were identified, where the allele named Glu-B3ab (encoding for subunits 2-8-9-13-16) was considered as new. Global genetic diversity index (H) was relatively high (0.34). A final core collection of 21 accessions was selected. All the different geographical areas and the allelic diversity at the Glu-1, Glu-2 and Glu-3 polymorphic loci were represented in this core which represents a minimum of wheat Algerian genetic resources that could be used for dedicated breeding programs

Changes in the nuclear proteome of developing wheat (Triticum aestivum L.) grain

Wheat grain end-use value is determined by complex molecular interactions that occur during grain development, including those in the cell nucleus. However, our knowledge of how the nuclear proteome changes during grain development is limited. Here, we analyzed nuclear proteins of developing wheat grains collected during the cellularization, effective grain-filling, and maturation phases of development, respectively. Nuclear proteins were extracted and separated by two-dimensional gel electrophoresis. Image analysis revealed 371 and 299 reproducible spots in gels with first dimension separation along pH 4-7 and pH 6-11 isoelectric gradients, respectively. The relative abundance of 464 (67%) protein spots changed during grain development. Abundance profiles of these proteins clustered in six groups associated with the major phases and phase transitions of grain development. Using nano liquid chromatography tandem mass spectrometry to analyse 387 variant and non-variant protein spots, 114 different proteins were identified that were classified into 16 functional classes. We noted that some proteins involved in the regulation of transcription, like HMG1/2-like protein and histone deacetylase HDAC2, were most abundant before the phase transition from cellularization to grain-filling, suggesting that major transcriptional changes occur during this key developmental phase. The maturation period was characterized by high relative abundance of proteins involved in ribosome biogenesis. Data are available via ProteomeXchange with identifier PXD002999

Comparison of low molecular weight glutenin subunits identified by SDS-PAGE, 2-DE, MALDI-TOF-MS and PCR in common wheat

Low-molecular-weight glutenin subunits (LMW-GS) play a crucial role in determining end-use quality of common wheat by influencing the viscoelastic properties of dough. Four different methods - sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), two-dimensional gel electrophoresis (2-DE, IEF × SDS-PAGE), matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) and polymerase chain reaction (PCR), were used to characterize the LMW-GS composition in 103 cultivars from 12 countries

Development of wheats with better nutritional quality

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Nouvelles recherches dans le domaine de la composition et la qualité du grain de blé

National audienc

La qualité du gluten : variations de sa composition et de ses propriétés

National audienceThe gluten is composed of two protein families: gliadins (monomeric, of molecular weight (Mw) from15 to 85 kDa) and glutenins (polymeric, Mw from 200 kDa to 45,000 kDa). In wheat collections, thegluten proteins exhibit a very high genetic diversity. The amount of gliadins is often equivalent to thatof glutenins: each family accounts for 35 to 45% of grain proteins. These proportions may varyaccording to the variety and mostly according to agronomical and climatic conditions occurring duringgrain storage accumulation. The current French wheat cultivars, in average, have less gluten than thosegrown twenty years ago. The use of the genetic variability in wheat species should reduce the glutenimmunotoxicity without entirely removing it.Le gluten est formé de deux familles de protéines : les gliadines (monomériques, poids moléculaire(PM) de 15 à 85 kDa) et les gluténines (polymérisées, PM 200 kDa à plus de 45 000 kDa). Dans lescollections de blé, la diversité génétique des protéines du gluten est très grande. La quantité des gliadines est souvent équivalente à celle des gluténines : elles représentent chacune de 35 à 45 %des protéines du grain. Ces proportions peuvent varier en fonction de la variété et surtout desconditions agronomiques et climatiques lors de l’accumulation des réserves dans le grain. Les blésrécoltés actuellement en France possèdent en moyenne moins de gluten qu’il y a une vingtained’années. L’exploitation de la variabilité génétique dans l’espèce blé devrait permettre de réduirel’immunotoxicité du gluten sans toutefois totalement l’annihiler

Gluten proteins 2009. Proceedings of the 10th International Gluten workshop

International audienc

Les bases génétiques et l'utilisation des marqueurs associés à l'amélioration de la qualité des blés

Le blé tendre est principalement utilisé en panification. L'évolution de celle-ci a entraîné des modifications des aptitudes technologiques des blés qui ont été satisfaites grâce à la mise en évidence de marqueurs génétiques associés à plusieurs caractéristiques rhéologiques. La diversité des protéines de réserve et principalement celle des sous unités de haut et de faible poids moléculaires des gluténines (codées respectivement aux 3 locus Glu-1 et aux 3 locus Glu-3) joue un rôle essentiel dans la variation génétique des propriétés du gluten \; ces marqueurs génétiques sont donc largement utilisées en sélection. La dureté du grain, caractérisée par le degré d'adhésion de la matrice protéique aux granules d'amidon, a une importance considérable dans les orientations d'utilisation des blés et leurs aptitudes technologiques. Les sélectionneurs disposent de marqueurs génétiques (non fonctionnels) du locus majeur Ha/ha de la dureté. Des caractéristiques technologiques liées à la valeur en panification sont aussi influencées, dans une moindre mesure, par les arabinoxylanes. Leur teneur est déterminante sur le collant de la pâte et sa rétention d'eau. Un QTL (Quantitative Trait Locus) majeur a été mis en évidence et la sélection dispose de moyens pour réduire la teneur en arabinoxylanes pour les blés destinés à la biscuiterie et à l'alimentation des monogastriques. Ces progrès dans les aptitudes à la transformation du blé tendre sont aujourd'hui poursuivis par la recherche des facteurs associés à la valeur nutritionnelle et à la santé du consommateur. Des approches d'analyse du transcriptome et du protéome conduites avec cet objectif au cours du développement de l'albumen ou encore de la couche à aleurone - partie du grain particulièrement riche en vitamines et minéraux -, devraient permettre d'identifier de futurs marqueurs pour l'amélioration du blé