Con el objetivo de avanzar en la comprensión genética de la calidad del trigo, investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica, Alimentaria y de Biosistemas (ETSIAAB) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y del Centro de Biotecnología y Genómica de plantas −CBGP (UPM-INIA/CSIC)−, han realizado un análisis de asociación genómica con el fin de identificar nuevas regiones del genoma que contribuirán a desarrollar marcadores moleculares destinados a ayudar en el proceso de selección en programas de trigo panificable.
El trigo blando se emplea principalmente para consumo humano contribuyendo con el 20% de las calorías y proteínas de la dieta bajo la forma de panes, bollería, galletas, etc. La calidad de los diferentes productos derivados del trigo requiere de características específicas de la masa, que dependen de la cantidad y calidad de las proteínas de almacenamiento de las semillas que, al hidratarse, forman la red de gluten que confiere la firmeza y textura de la masa. Dentro de estas proteínas, las gluteninas de alto peso molecular juegan un papel crucial en la calidad panadera de la harina, ya que son responsables de atrapar el gas durante la fermentación. Numerosos estudios han confirmado que su variabilidad genética puede explicar hasta un 60% de la variación que existe en la fuerza del gluten entre las diferentes variedades de trigo.
Para desarrollar este trabajo, los investigadores han empleado los datos genotípicos obtenidos en estudios previos del grupo de investigación de un conjunto de 189 variedades tradicionales de trigo blando, provenientes de la colección del Centro de Recursos Fitogenéticos del INIA-CSIC (CRF), junto a los datos fenotípicos de fuerza de gluten y diferentes parámetros de agregación del gluten que predicen el comportamiento reológico de la masa, medidos por el dispositivo GlutoPeak. “Este dispositivo surge como una alternativa interesante para predecir el comportamiento reológico de la harina de trigo, sobre todo en muestras de las que no se dispone de grandes cantidades para realizar los análisis reológicos clásicos, ya que este dispositivo solo requiere de una pequeña cantidad de harina, en torno a 10 g.”, puntualiza Patricia Giraldo, investigadora y coautora del estudio. “Además, aunque la base genética de la calidad panadera se ha investigado en numerosos estudios, pocos han dilucidado la base genética de las propiedades de agregación del gluten evaluadas por GlutoPeak.” añade la investigadora.
El estudio reveló un total de 50 regiones genómicas asociadas a las propiedades de agregación del gluten y a la fuerza del gluten, que incluían un total de 3685 genes. “Algunas de estas regiones ya se encontraban descritas en estudios previos, pero otras no se habían observado hasta la fecha. Aquellas regiones asociadas a más de un parámetro o al mismo en varias campañas se consideraron las más relevantes y se seleccionaron para análisis posteriores” señala Matilde López, co-autora del trabajo. “También se estudió la función de los genes incluidos en ellas, hallándose genes candidatos para el control genético de la calidad de la harina” finaliza la autora.
Estudio genético realizado en variedades locales de trigo blando para la identificación de regiones genómicas asociadas a la calidad del trigo panadero. Fuente: Genome wide association mapping of end-use gluten properties in bread wheat landraces (Triticum aestivum L.)
Estas regiones y los genes candidatos se seguirán investigando para profundizar en la base genética de la calidad funcional del trigo, y contribuirían al desarrollo de marcadores moleculares destinados a ayudar en el proceso de selección en los programas de mejora de trigo panadero. Además, el estudio permitió validar el uso de GlutoPeak como una herramienta de cribado rápida y fiable para la evaluación de la calidad funcional en harina integral.
López-Fernández, M., Chozas, A., Benavente, E., Alonso-Rueda, E., Isidro y Sánchez, J., Pascual, L., Giraldo, P., 2024. Genome wide association mapping of end-use gluten properties in bread wheat landraces (Triticum aestivum L.). Journal of cereal science 118, 103956.
https://doi.org/10.1016/j.jcs.2024.103956