Published July 3, 2020 | Version v1
Publication Open

Assessment of the Glutenin Subunits Diversity in a Durum Wheat (T. turgidum ssp. durum) Collection from Morocco

  • 1. National School of Business and Management in Settat
  • 2. Université Hassan 1er
  • 3. Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz Y Trigo
  • 4. University of Córdoba

Description

Landraces and old wheat cultivars display great genetic variation and constitute a valuable resource for the improvement of modern varieties, especially in terms of quality. Gluten quality is one of the major determinants of wheat quality, and it is greatly influenced by variation in the high molecular weight and low molecular weight glutenin subunits (HMW-GS and LMW-GS). Identification of novel allelic variants for either of the two groups of the gluten-forming proteins could greatly assist in the improvement of wheat gluten quality. In the present study, the allelic composition of the HMW- and LMW-GS of ninety-five durum wheat accessions was evaluated. These accessions included Moroccan cultivars and landraces and North American cultivars and were all conserved in the National Gene Bank from Morocco. In total, 20 cataloged alleles and 12 novel alleles were detected. For the HMW-GS, two alleles were found at the Glu-A1 locus, and seven different allelic variants were identified at the Glu-B1 locus. Among them, two alleles were new (alleles Glu-B1cp and co). Additionally, two of the analyzed accessions exhibited the Glu-D1d allele, suggesting the presence of the Glu-D1 locus introgression. For the LWM-GS, eight, ten and two alleles were identified at the Glu-A3, Glu-B3 and Glu-B2 loci, respectively. Among them, two new allelic variants were identified at the Glu-A3 locus, and seven new allelic variants were identified at the Glu-B3 locus. Overall, the Moroccan landraces exhibited a greater genetic diversity and a greater number of glutenin alleles compared to the Moroccan and North American durum wheat cultivars. The novel germplasm and glutenin alleles detected in this study could contribute to the improvement of durum wheat quality and the expansion of modern durum wheat genetic diversity.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تُظهر السلالات البرية وأصناف القمح القديمة تنوعًا وراثيًا كبيرًا وتشكل موردًا قيمًا لتحسين الأصناف الحديثة، خاصة من حيث الجودة. تعد جودة الغلوتين أحد المحددات الرئيسية لجودة القمح، وتتأثر بشكل كبير بالتباين في الوزن الجزيئي العالي والوحدات الفرعية للغلوتينين منخفضة الوزن الجزيئي (HMW - GS و LMW - GS). يمكن أن يساعد تحديد متغيرات الأليلات الجديدة لأي من المجموعتين من البروتينات المكونة للغلوتين بشكل كبير في تحسين جودة غلوتين القمح. في هذه الدراسة، تم تقييم التركيب الأليلي لـ HMW - و LMW - GS من خمسة وتسعين ملحق قمح قاسي. وشملت هذه الإضافات الأصناف المغربية والأصول البرية وأصناف أمريكا الشمالية وتم حفظها جميعًا في بنك الجينات الوطني من المغرب. في المجموع، تم اكتشاف 20 أليلًا مفهرسًا و 12 أليلًا جديدًا. بالنسبة لـ HMW - GS، تم العثور على اثنين من الأليلات في موضع Glu - A1، وتم تحديد سبعة متغيرات أليلية مختلفة في موضع Glu - B1. من بينها، اثنين من الأليلات كانت جديدة (الأليلات Glu - B1cp و co). بالإضافة إلى ذلك، أظهر اثنان من المدخلات التي تم تحليلها أليل Glu - D1d، مما يشير إلى وجود انحدار موضع Glu - D1. بالنسبة لـ LWM - GS، تم تحديد ثمانية وعشرة واثنين من الأليلات في مواضع Glu - A3 و Glu - B3 و Glu - B2، على التوالي. من بينها، تم تحديد نوعين جديدين من الأليلات في موضع Glu - A3، وتم تحديد سبعة أنواع جديدة من الأليلات في موضع Glu - B3. بشكل عام، أظهرت السلالات المغربية تنوعًا وراثيًا أكبر وعددًا أكبر من أليلات الغلوتينين مقارنة بأصناف القمح القاسي المغربي والأمريكي الشمالي. يمكن أن تسهم الجبلة الجرثومية الجديدة وأليلات الغلوتينين المكتشفة في هذه الدراسة في تحسين جودة القمح القاسي وتوسيع التنوع الجيني الحديث للقمح القاسي.

Translated Description (French)

Les landraces et les cultivars de blé ancien présentent une grande variation génétique et constituent une ressource précieuse pour l'amélioration des variétés modernes, notamment en termes de qualité. La qualité du gluten est l'un des principaux déterminants de la qualité du blé, et elle est fortement influencée par la variation des sous-unités de glutenine de haut poids moléculaire et de bas poids moléculaire (HMW-GS et LMW-GS). L'identification de nouveaux variants alléliques pour l'un ou l'autre des deux groupes de protéines formant le gluten pourrait grandement contribuer à l'amélioration de la qualité du gluten de blé. Dans la présente étude, la composition allélique des HMW- et LMW-GS de quatre-vingt-quinze accessions de blé dur a été évaluée. Ces adhésions comprenaient des cultivars et des races terrestres marocains et des cultivars nord-américains et ont toutes été conservées dans la Banque nationale de gènes du Maroc. Au total, 20 allèles catalogués et 12 nouveaux allèles ont été détectés. Pour le HMW-GS, deux allèles ont été trouvés au locus Glu-A1, et sept variants alléliques différents ont été identifiés au locus Glu-B1. Parmi eux, deux allèles étaient nouveaux (allèles Glu-B1cp et co). De plus, deux des accessions analysées présentaient l'allèle Glu-D1d, suggérant la présence de l'introgression du locus Glu-D1. Pour les LWM-GS, huit, dix et deux allèles ont été identifiés aux locus Glu-A3, Glu-B3 et Glu-B2, respectivement. Parmi eux, deux nouveaux variants alléliques ont été identifiés au locus Glu-A3, et sept nouveaux variants alléliques ont été identifiés au locus Glu-B3. Dans l'ensemble, les races terrestres marocaines présentaient une plus grande diversité génétique et un plus grand nombre d'allèles de gluténine par rapport aux cultivars de blé dur marocain et nord-américain. Les nouveaux allèles de germoplasme et de gluténine détectés dans cette étude pourraient contribuer à l'amélioration de la qualité du blé dur et à l'expansion de la diversité génétique moderne du blé dur.

Translated Description (Spanish)

Las variedades autóctonas y los cultivares de trigo viejo muestran una gran variación genética y constituyen un recurso valioso para la mejora de las variedades modernas, especialmente en términos de calidad. La calidad del gluten es uno de los principales determinantes de la calidad del trigo, y está muy influenciada por la variación en las subunidades de glutenina de alto peso molecular y bajo peso molecular (HMW-GS y LMW-GS). La identificación de nuevas variantes alélicas para cualquiera de los dos grupos de proteínas formadoras de gluten podría ayudar en gran medida a mejorar la calidad del gluten de trigo. En el presente estudio, se evaluó la composición alélica del HMW- y LMW-GS de noventa y cinco accesiones de trigo duro. Estas adhesiones incluyeron cultivares y variedades autóctonas marroquíes y cultivares norteamericanos, y todas se conservaron en el Banco Nacional de Genes de Marruecos. En total, se detectaron 20 alelos catalogados y 12 alelos novedosos. Para el HMW-GS, se encontraron dos alelos en el locus Glu-A1 y se identificaron siete variantes alélicas diferentes en el locus Glu-B1. Entre ellos, dos alelos eran nuevos (alelos Glu-B1cp y co). Además, dos de los accesos analizados mostraron el alelo Glu-D1d, lo que sugiere la presencia de la introgresión del locus Glu-D1. Para el LWM-GS, se identificaron ocho, diez y dos alelos en los loci Glu-A3, Glu-B3 y Glu-B2, respectivamente. Entre ellas, se identificaron dos nuevas variantes alélicas en el locus Glu-A3 y siete nuevas variantes alélicas en el locus Glu-B3. En general, las variedades autóctonas marroquíes exhibieron una mayor diversidad genética y un mayor número de alelos de glutenina en comparación con los cultivares de trigo duro marroquíes y norteamericanos. Los nuevos alelos de germoplasma y glutenina detectados en este estudio podrían contribuir a la mejora de la calidad del trigo duro y a la expansión de la diversidad genética del trigo duro moderno.

Files

pdf.pdf

Files (1.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:93ccc12e8cc2efd57b983964ee5d7f2d
1.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم تنوع الوحدات الفرعية للجلوتينين في مجموعة القمح القاسي (T. turgidum ssp. durum) من المغرب
Translated title (French)
Évaluation de la diversité des sous-unités de la glutenine dans une collection de blé dur (T. turgidum ssp. durum) du Maroc
Translated title (Spanish)
Evaluación de la diversidad de subunidades de glutenina en una colección de trigo duro (T. turgidum ssp. durum) de Marruecos

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3039823284
DOI
10.3390/agronomy10070957

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco

References

  • https://openalex.org/W1602853531
  • https://openalex.org/W1693886863
  • https://openalex.org/W1983009012
  • https://openalex.org/W1987478882
  • https://openalex.org/W1988182864
  • https://openalex.org/W2000456778
  • https://openalex.org/W2020546519
  • https://openalex.org/W2021224936
  • https://openalex.org/W2022607491
  • https://openalex.org/W2023285728
  • https://openalex.org/W2026129783
  • https://openalex.org/W2032454867
  • https://openalex.org/W2033571123
  • https://openalex.org/W2034982860
  • https://openalex.org/W2043095058
  • https://openalex.org/W2049592512
  • https://openalex.org/W2049718576
  • https://openalex.org/W2050907170
  • https://openalex.org/W2057471418
  • https://openalex.org/W2062464909
  • https://openalex.org/W2068031004
  • https://openalex.org/W2069952245
  • https://openalex.org/W2080379513
  • https://openalex.org/W2085774170
  • https://openalex.org/W2088720707
  • https://openalex.org/W2097622546
  • https://openalex.org/W2101406989
  • https://openalex.org/W2119648620
  • https://openalex.org/W2125105412
  • https://openalex.org/W2132783212
  • https://openalex.org/W2145098580
  • https://openalex.org/W2155582210
  • https://openalex.org/W2158856886
  • https://openalex.org/W2312730528
  • https://openalex.org/W2464690600
  • https://openalex.org/W2473872861
  • https://openalex.org/W2511152708
  • https://openalex.org/W2593635408
  • https://openalex.org/W2595061427
  • https://openalex.org/W2750540108
  • https://openalex.org/W2759836749
  • https://openalex.org/W2890941871
  • https://openalex.org/W2900877208
  • https://openalex.org/W2901180459
  • https://openalex.org/W2913091989
  • https://openalex.org/W2945381087
  • https://openalex.org/W2989195029
  • https://openalex.org/W2991379360
  • https://openalex.org/W2999939715
  • https://openalex.org/W342114161