Variación alélica en loci de gluteninas y su efecto sobre atributos de calidad en una colección de trigo candeal

Abstract

Los granos de trigo candeal (Triticum turgidum L. ssp. durum Desf. Husn) se consumen ampliamente en todo el mundo siendo una parte importante de la dieta en varios países. Estos constituyen la materia prima por excelencia utilizada en la producción de pastas secas, un alimento con alto consumo per cápita en América Latina, y particularmente en Argentina. La calidad de los productos de pasta se define principalmente por las propiedades reológicas del gluten, una red elástica formada por gliadinas y gluteninas, las dos principales proteínas de almacenamiento presentes en el endosperma de trigo. En este estudio, analizamos la variabilidad alélica en cinco loci de gluteninas utilizando SDS-PAGE en 196 genotipos de trigo candeal con orígenes diversos, aunque correspondiendo en su mayoría a genotipos argentinos. Se consideraron dos loci que codifican subunidades de gluteninas de alto peso molecular [HMW-GS] (Glu-A1 y Glu-B1) y tres loci que codifican subunidades de gluteninas de bajo peso molecular [LMW-GS] (Glu-B2, Glu-A3 y Glu-B3). Además, se sembraron siete experimentos a campo, tres de ellos utilizando 133 genotipos (2011/12) y los restantes incluyeron 170 genotipos (en 2014/15 y 2017/18). Se evaluó el contenido de proteína en grano (%), utilizando un equipo NIR y el valor de sedimentación, asociado con la fuerza de gluten, mediante el test SDS. Se amplificó un marcador SNP para el gen Glu-A1. Se identificaron un total de 32 subunidades de gluteninas en los cinco loci evaluados. El locus Glu-B1 resulto ser el más diverso, identificándose 10 alelos, seguido de los loci Glu-A3 (9 alelos) y Glu-B3 (8 alelos). La combinación de estas variantes alélicas conformó un total de 41 haplotipos de gluteninas. La presencia del alelo a (2 + 4 + 15 + 19) en el locus Glu-B3 ha sido fijada entre los cultivares modernos, mientras que los alelos b (7 + 8) y d (6 + 8) para el locus Glu-B1 aumentaron progresivamente a lo largo de cuatro períodos de mejoramiento analizados. Se detectaron al menos cuatro alelos nuevos en trigo candeal. Del total de haplotipos identificados, diez representan el 80,6% de la variabilidad existente para los loci de gluteninas y uno (Glu-A1c, Glu-B1b, Glu-B2a, Glu-A3c, Glu-B3a) mostró un incremento simultáneo del contenido de proteína de grano y la fuerza del gluten (medida como SDS test) en el germoplasma argentino. Asimismo, se validó un marcador SNP mediante la técnica KASP para el alelo Glu-A1b (Ax2*). Estos resultados ofrecen información valiosa para la selección de caracteres de calidad de pasta dentro de los programas de mejoramiento, utilizando los marcadores proteicos analizados y los haplotipos de gluteninas más ventajosos.