Evaluation and comparison of protein composition and quality in half-sib families of opaque-2 maize (Zea mays L.) from Argentina

Mansilla, Pablo; Nazar, María Cristina del Valle; Pérez, Gabriela

doi:10.31047/1668.298x.v36.n1.22682

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“…This may have caused the increase in the γ-zein fraction in the QPM lines. It was reported [ 33 ] that maize kernels with hard endosperm produced more α-zein (22 kDa and 19 kDa), while the intensity of these bands declined in QPM genotypes [ 19 , 33 ]. In the current study, the α-zein concentration was also much lower in QPM lines.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Identifying Quality Protein Maize Inbred Lines for Improved Nutritional Value of Maize in Southern Africa

Amegbor

Biljon

Shargie

et al. 2022

Foods

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Malnutrition, as a result of deficiency in essential nutrients in cereal food products and consumption of a poorly balanced diet, is a major challenge facing millions of people in developing countries. However, developing maize inbred lines that are high yielding with enhanced nutritional traits for hybrid development remains a challenge. This study evaluated 40 inbred lines: 26 quality protein maize (QPM) lines, nine non-QPM lines, and five checks (three QPM lines and two non-QPM lines) in four optimum environments in Zimbabwe and South Africa. The objective of the study was to identify good-quality QPM inbred lines for future hybrid breeding efforts in order to increase the nutritional value of maize. The QPM lines had a lower protein content (7% lower) than that of the non-QPM lines but had 1.9 times more tryptophan and double the quality index. The lysine- and tryptophan-poor α-zein protein fraction was 41% lower in QPM than in non-QPM, with a subsequent increase in γ-zein. There was significant variation within the QPM inbred lines for all measured quality characteristics, indicating that the best lines can be selected from this material without a yield penalty. QPM lines that had both high protein and tryptophan levels, which can be used as parents for highly nutritious hybrids, were identified.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Identifying Quality Protein Maize Inbred Lines for Improved Nutritional Value of Maize in Southern Africa

Amegbor

Biljon

Shargie

et al. 2022

Foods

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“…Las líneas parentales bajo estudio, disímiles en genotipo y grado de endogamia, fueron receptoras de la misma fuente del opaco2; en consecuencia, dicho gen se expresó en un contexto genético y metabólico particular, cada línea modificada lo integró a su genoma de manera específica y se produjeron híbridos simples de QPM que manifestaron atributos heterogéneos de calidad de proteína, con variaciones causadas por la recombinación genética inherente a la cruza y, probablemente, por la participación de genes reguladores de la síntesis de lisina y triptófano en el endospermo del grano (Palacios-Rojas et al, 2017). En comparación con el H70, maíz no modificado, las líneas y los híbridos expresaron cantidades significativas (p≤0,05) de ambos aminoácidos esenciales en la proteína del grano, esto sería consecuencia de la expresión del opaco2 (Sofi et al, 2009), que redujo las proteínas deficientes en lisina y triptófano (zeínas) y aumentó las que tienen proporción alta de esos aminoácidos esenciales (no zeínicas) (Serna-Saldívar et al, 2008;Mansilla et al, 2019). Todos los genotipos modificados superaron (p ≤ 0,05) en proteína al H70, esto sugiere que la integración de los genotipos experimentales de QPM inició con la modificación de líneas con cantidad de proteína elevada (Palacios-Rojas et al, 2017).…”

Section: Discussionunclassified

“…Las fluctuaciones de la cantidad y la cantidad de proteína, y del triptófano entre tratamientos (Figura 3), indicaron que la primera variable, aunque de inicio debe ser alta (Palacios-Rojas et al, 2017), no intervino para fijar la calidad nutricional de la proteína, como sí lo hizo el triptófano. Esto independientemente de que la calidad proteica se calculó con base en el triptófano, ya que pudieron quedar residuos libres de este aminoácido que no se ensamblaron en la secuencia de aminoácidos de las proteínas del grano (Mansilla et al, 2019), por eso la correlación no fue perfecta. Esto motivó diferencias de calidad proteica entre los genotipos analizados, a las cuales se sumaron la variación causada por la recombinación genética entre las líneas y la regulación genética del contenido de aminoácidos esenciales.…”

Section: Discussionunclassified

Calidad de la proteína en líneas e híbridos experimentales de QPM. Altiplano Central, México

et al. 2021

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Introducción. Actualmente el maíz es el grano más cultivado en el mundo y es factible mejorar la nutrición de sus consumidores mediante el desarrollo del maíz con proteína de calidad (QPM, en inglés), cuya base es la expresión del gen opaco2, la cual incrementa los contenidos de lisina y triptófano del grano. Objetivo. Analizar químicamente la proteína del grano de líneas e híbridos simples experimentales de QPM y conocer las relaciones entre el genotipo y las variables evaluadas de la calidad proteica. Materiales y métodos. Los experimentos se efectuaron durante el 2017 en la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología del Instituto Politécnico Nacional (Ciudad de México). Se utilizaron granos enteros de líneas parentales (P1 a P6) y de los híbridos simples directos. Se estimaron lisina, triptófano, y cantidad y calidad de proteína. Se utilizó un diseño completamente al azar con tres repeticiones. Se hicieron análisis de varianza, comparación de medias y análisis de componentes principales. Resultados. Se identificaron como QPM significativos (p ≤ 0,05) a las líneas P2, P3 y P6, y a los híbridos P2 x P4 y P2 x P6. El índice de calidad de proteína se correlacionó con el triptófano (r = 0,9*) y la lisina (r = 0,7*), pero no con la proteína total. Conclusiones. El factor fundamental para desarrollar los QPM fueron los aminoácidos esenciales y la limitante para incrementar su valor nutricional fue la calidad de proteína.

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Agronomic and chemical description of open-pollinated varieties of opaque-2 and purple maize (Zea mays L.) adapted to semiarid region of Argentina

Mansilla

Bongianino

Nazar

et al. 2021

Genet Resour Crop Evol

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Evaluation and comparison of protein composition and quality in half-sib families of opaque-2 maize (Zea mays L.) from Argentina

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Identifying Quality Protein Maize Inbred Lines for Improved Nutritional Value of Maize in Southern Africa

Identifying Quality Protein Maize Inbred Lines for Improved Nutritional Value of Maize in Southern Africa

Calidad de la proteína en líneas e híbridos experimentales de QPM. Altiplano Central, México

Agronomic and chemical description of open-pollinated varieties of opaque-2 and purple maize (Zea mays L.) adapted to semiarid region of Argentina

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