Changes in free amino acid and protein polymerization in wheat caryopsis and endosperm during filling after shading
Creators
- 1. Ministry of Agriculture and Rural Affairs
- 2. Sichuan Agricultural University
Description
Over the past several decades, a decreasing trend in solar radiation has been observed during the wheat growing season. The effects of shade stress on grain yield formation have been extensively studied. However, little information on shade stress's effects on protein formation warrants further investigation. Two wheat cultivars were grown under three treatments, no shade as the control group (CK), shading from the joint to the anthesis stage (S1), and shading from the joint to the mature stage (S2), to investigate the effects of shade stress on the free amino acids of the caryopsis and endosperm and protein accumulation during grain filling. The dry mass of caryopsis and endosperm was significantly decreased under shade stress, whereas Glu, Ser, Ala, and Asp and protein relative content increased during grain filling. The observed increases in total protein in S1 and S2 were attributed to the increases in the SDS-isoluble and SDS-soluble protein extracts, respectively. S1 improved polymer protein formation, but S2 delayed the conversion of albumins and globulins into monomeric and polymeric proteins. Moreover, shade stress increased the proportion of SDS-unextractable polymeric protein, which represented an increase in the degree of protein polymerization. The polymerization of protein interrelations between protein components and accumulation in caryopsis and endosperm provided novel insights into wheat quality formation under shade stress.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
على مدى العقود العديدة الماضية، لوحظ اتجاه تنازلي في الإشعاع الشمسي خلال موسم زراعة القمح. تمت دراسة آثار إجهاد الظل على تكوين غلة الحبوب على نطاق واسع. ومع ذلك، فإن القليل من المعلومات حول تأثيرات إجهاد الظل على تكوين البروتين تتطلب مزيدًا من التحقيق. تم زراعة صنفين من أصناف القمح تحت ثلاثة علاجات، بدون ظل مثل المجموعة الضابطة (CK)، والتظليل من المفصل إلى مرحلة النمل (S1)، والتظليل من المفصل إلى المرحلة الناضجة (S2)، للتحقيق في آثار إجهاد الظل على الأحماض الأمينية الحرة للنواة وتراكم السويداء والبروتين أثناء ملء الحبوب. انخفضت الكتلة الجافة من caryopsis و endosperm بشكل كبير تحت إجهاد الظل، في حين زاد المحتوى النسبي من Glu و Ser و ALA و Asp والبروتين أثناء ملء الحبوب. تُعزى الزيادات الملحوظة في إجمالي البروتين في S1 و S2 إلى الزيادات في مستخلصات البروتين القابل للذوبان في SDS وغير القابل للذوبان في SDS، على التوالي. حسنت S1 تكوين بروتين البوليمر، لكن S2 أخرت تحويل الألبومين والجلوبيولين إلى بروتينات أحادية وبوليمرية. علاوة على ذلك، زاد إجهاد الظل من نسبة البروتين البوليمري غير القابل للاستخراج SDS، والذي يمثل زيادة في درجة بلمرة البروتين. قدمت بلمرة العلاقات المتبادلة للبروتين بين مكونات البروتين والتراكم في النواة والحيوانات المنوية رؤى جديدة حول تكوين جودة القمح تحت إجهاد الظل.Translated Description (French)
Au cours des dernières décennies, une tendance à la baisse du rayonnement solaire a été observée pendant la saison de croissance du blé. Les effets de la contrainte d'ombre sur la formation du rendement en grains ont été largement étudiés. Cependant, peu d'informations sur les effets du stress à l'ombre sur la formation de protéines justifient une enquête plus approfondie. Deux cultivars de blé ont été cultivés sous trois traitements, pas d'ombre en tant que groupe témoin (CK), ombrage de l'articulation au stade de l'anthèse (S1) et ombrage de l'articulation au stade mature (S2), pour étudier les effets du stress de l'ombre sur les acides aminés libres du caryopsis et de l'endosperme et l'accumulation de protéines pendant le remplissage des grains. La masse sèche du caryopsis et de l'endosperme était significativement diminuée sous le stress de l'ombre, tandis que la teneur relative en Glu, Ser, Ala et Asp et en protéines augmentait pendant le remplissage des grains. Les augmentations observées des protéines totales dans S1 et S2 ont été attribuées aux augmentations des extraits de protéines insolubles dans le SDS et solubles dans le SDS, respectivement. S1 a amélioré la formation de protéines polymères, mais S2 a retardé la conversion des albumines et des globulines en protéines monomères et polymères. De plus, le stress à l'ombre a augmenté la proportion de protéines polymères non extractibles par le SDS, ce qui a représenté une augmentation du degré de polymérisation des protéines. La polymérisation des interrelations protéiques entre les composants protéiques et l'accumulation dans le caryopsis et l'endosperme a fourni de nouvelles informations sur la formation de la qualité du blé sous le stress de l'ombre.Translated Description (Spanish)
En las últimas décadas, se ha observado una tendencia a la disminución de la radiación solar durante la temporada de cultivo del trigo. Los efectos del estrés de la sombra en la formación del rendimiento del grano han sido ampliamente estudiados. Sin embargo, poca información sobre los efectos del estrés de la sombra en la formación de proteínas justifica una mayor investigación. Se cultivaron dos cultivares de trigo bajo tres tratamientos, sin sombra como grupo de control (CK), sombreado desde la articulación hasta la etapa de antesis (S1) y sombreado desde la articulación hasta la etapa madura (S2), para investigar los efectos del estrés de sombra en los aminoácidos libres de la cariópsis y el endospermo y la acumulación de proteínas durante el llenado del grano. La masa seca de cariópside y endospermo disminuyó significativamente bajo el estrés de la sombra, mientras que el contenido relativo de Glu, Ser, ala y Asp y proteína aumentó durante el llenado del grano. Los aumentos observados en la proteína total en S1 y S2 se atribuyeron a los aumentos en los extractos de proteínas solubles en SDS e insolubles en SDS, respectivamente. S1 mejoró la formación de proteínas poliméricas, pero S2 retrasó la conversión de albúminas y globulinas en proteínas monoméricas y poliméricas. Además, el estrés de sombra aumentó la proporción de proteína polimérica no extraíble con SDS, lo que representó un aumento en el grado de polimerización de proteínas. La polimerización de las interrelaciones proteicas entre los componentes proteicos y la acumulación en cariopsis y endospermo proporcionó nuevos conocimientos sobre la formación de la calidad del trigo bajo estrés por sombra.Files
pdf.pdf
Files
(5.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:195dcfd3727dc480a48f5106e70d3b4f
|
5.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التغيرات في بلمرة الأحماض الأمينية الحرة والبروتين في نواة القمح والسويداء الداخلية أثناء الحشو بعد التظليل
- Translated title (French)
- Changements dans la polymérisation des acides aminés libres et des protéines dans le caryopsis et l'endosperme du blé pendant le remplissage après l'ombrage
- Translated title (Spanish)
- Cambios en la polimerización de aminoácidos libres y proteínas en la cariópside de trigo y el endospermo durante el llenado después del sombreado
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4391841615
- DOI
- 10.3389/fpls.2024.1344972
References
- https://openalex.org/W1507270505
- https://openalex.org/W1533722936
- https://openalex.org/W1655899725
- https://openalex.org/W1956183645
- https://openalex.org/W1965822557
- https://openalex.org/W1970093318
- https://openalex.org/W1975823822
- https://openalex.org/W1977926956
- https://openalex.org/W1980360120
- https://openalex.org/W2005738751
- https://openalex.org/W2017010036
- https://openalex.org/W2019142452
- https://openalex.org/W2024070220
- https://openalex.org/W2029049340
- https://openalex.org/W2031775047
- https://openalex.org/W2065705407
- https://openalex.org/W2111356635
- https://openalex.org/W2140217989
- https://openalex.org/W2155469850
- https://openalex.org/W2221185254
- https://openalex.org/W2232236498
- https://openalex.org/W2313449094
- https://openalex.org/W2509880049
- https://openalex.org/W2556019827
- https://openalex.org/W2561662832
- https://openalex.org/W2740276717
- https://openalex.org/W2888734366
- https://openalex.org/W2893270816
- https://openalex.org/W2905135091
- https://openalex.org/W2950485079
- https://openalex.org/W2960515522
- https://openalex.org/W2982606190
- https://openalex.org/W2991056322
- https://openalex.org/W3037764653
- https://openalex.org/W3069710886
- https://openalex.org/W3105358283
- https://openalex.org/W3129922896
- https://openalex.org/W3182087982
- https://openalex.org/W3196651394
- https://openalex.org/W4211031480
- https://openalex.org/W4214602960
- https://openalex.org/W4295151955
- https://openalex.org/W4296844943
- https://openalex.org/W4308445201
- https://openalex.org/W4317886226
- https://openalex.org/W4323668748
- https://openalex.org/W4382602326
- https://openalex.org/W4385972801
- https://openalex.org/W4386101195
- https://openalex.org/W4386384033
- https://openalex.org/W4390717357
- https://openalex.org/W86384910