The use of sorghum to produce gluten-free breads : A systematic review

Sorghum is a strategic gluten-free crop cereal for food security due to its tolerance to drought and heat environment, with an interesting composition related to its similarity to corn, aggregated to resistant starch and phenolic compounds in many of the accessions. Sorghum grains should be applied for human consumption in several gluten-free products, such as breads. We assessed application of sorghum to make gluten-free breads (GFB) and to evaluate the advantages already achieved in its use, and what challenges remain. We searched electronic databases and bibliographies published from January 2005 to June 2015 by using the keywords sorghum, bread and gluten-free, and eleven studies on sorghum GFB were included. Sorghum GFB were developed mainly with red and white commercial sorghum flours and little information was provided about accessions. Only one of the studies has explored nutritional advantages of sorghum flour on glycemic index of bread. The other studies have focused on technological approaches to improve bread quality, which involved germination of sorghum grains, high pressure, application of sourdough and the use of starches and additives. Positive results were achieved with the partial application of germinated sorghum flour, sourdough, and lyophilized pressure-treated sorghum batter. Good results with the partial replacement of sorghum flour by starch, mainly native cassava starch, was observed. Concerning additives, emulsifiers were the most successful, but levels optimization were still required. The limited number of sorghum accessions used in the studies in comparison with the high diversity of sorghum and the scarce information on the accessions indicates that the potential of sorghum was not fully investigated for technological application. The use of accessions with quantified tannins and other phenolic compounds and resistant starch should be studied for health benefits, and the technological impacts related to the presence of these compounds must be investigated and overcome. Optimization of additive levels and association of positive results from different studies may contribute to quality improvement. Sensory evaluation and consumer studies are still incipient and very important, especially in countries in which sorghum is not used for human consumption

Genome-wide analysis of expansin superfamily in wild Arachis discloses a stress-responsive expansin-like B gene

Expansins are plant cell wall-loosening proteins involved in adaptive responses to environmental stimuli and various developmental processes. The first genome-wide analysis of the expansin superfamily in the Arachis genus identified 40 members in A. duranensis and 44 in A. ipaënsis, the wild progenitors of cultivated peanut (A. hypogaea). These expansins were further characterized regarding their subfamily classification, distribution along the genomes, duplication events, molecular structure, and phylogeny. A RNA-seq expression analysis in different Arachis species showed that the majority of these expansins are modulated in response to diverse stresses such as water deficit, rootknot nematode (RKN) infection, and UV exposure, with an expansin-like B gene (AraEXLB8) displaying a highly distinct stress-responsive expression profile. Further analysis of the AraEXLB8 coding sequences showed high conservation across the Arachis genotypes, with eight haplotypes identified. The modulation of AraEXLB8 expression in response to the aforementioned stresses was confirmed by qRT-PCR analysis in distinct Arachis genotypes, whilst in situ hybridization revealed transcripts in different root tissues according to the stress imposed. The overexpression of AraEXLB8 in soybean (Glycine max) composite plants remarkably decreased the number of galls in transformed hairy roots inoculated with RKN. This study improves the current understanding of the molecular evolution, divergence, and gene expression of expansins in Arachis, and provides molecular and functional insights into the role of expansin-like B, the less-studied plant expansin subfamily

Utilização do polimorfismo de sequências de DNA de uma coleção de Sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) para estudos de filogeografia e estudos de associação.

Sequências do DNA de uma região em comum de múltiplos indiví­duos de uma população podem revelar polimorfismos que permitem o estudo da evolução do genoma e suas histórias de seleções, migrações e recombinações. Adicionando-se a esses polimorfismos da população informações quanto   origem geográfica, viabiliza-se um estudo filogeográfico que permite a elaboração de cenários de evolução após a domesticação; bem como quais eventos (mutações ou recombinações) mais influenciaram a diversidade genética (DG) desta população, para aquela região do DNA em estudo. Por outro lado, a associação desses polimorfismos das sequências com as caracterí­sticas de interesse estabelece um estudo de associação. Neste contexto, este trabalho visou mostrar a aplicação do polimorfismo de sequências de DNA em um estudo de filogeografia e de associação. Para ambos os estudos foram utilizados dezenove segmentos de seis genes candidatos (Sh2, Bt2, Sssl, Ael, Wx e 02) em uma coleção de sorgo (Sorghum bicolor L. Moench), composta por 210 acessos. Os genes Sh2, Bt2, Sssl, Ael e Wx estão envolvidos na sí­ntese do amido e o gene 02 na sí­ntese de proteí­nas de reserva. A DG foi menor nos genes Sh2, Bt2 e Sssl; e maior para Ael, Wx e 02. Os testes estatí­sticos revelaram um elevado número de associações falso-positivas em função da estruturação da coleção, porém foram mantidas várias associações corroboradas pela co-localização com QTLs de sorgo e de milho

Utilização do polimorfismo de sequências de DNA de uma coleção de Sorgo (Sorghum bicolor L. Moench) para estudos de filogeografia e estudos de associação.

Sequências do DNA de uma região em comum de múltiplos indiví­duos de uma população podem revelar polimorfismos que permitem o estudo da evolução do genoma e suas histórias de seleções, migrações e recombinações. Adicionando-se a esses polimorfismos da população informações quanto   origem geográfica, viabiliza-se um estudo filogeográfico que permite a elaboração de cenários de evolução após a domesticação; bem como quais eventos (mutações ou recombinações) mais influenciaram a diversidade genética (DG) desta população, para aquela região do DNA em estudo. Por outro lado, a associação desses polimorfismos das sequências com as caracterí­sticas de interesse estabelece um estudo de associação. Neste contexto, este trabalho visou mostrar a aplicação do polimorfismo de sequências de DNA em um estudo de filogeografia e de associação. Para ambos os estudos foram utilizados dezenove segmentos de seis genes candidatos (Sh2, Bt2, Sssl, Ael, Wx e 02) em uma coleção de sorgo (Sorghum bicolor L. Moench), composta por 210 acessos. Os genes Sh2, Bt2, Sssl, Ael e Wx estão envolvidos na sí­ntese do amido e o gene 02 na sí­ntese de proteí­nas de reserva. A DG foi menor nos genes Sh2, Bt2 e Sssl; e maior para Ael, Wx e 02. Os testes estatí­sticos revelaram um elevado número de associações falso-positivas em função da estruturação da coleção, porém foram mantidas várias associações corroboradas pela co-localização com QTLs de sorgo e de milho