ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Jan Suszkiw, (301) 504-1630, jsuszkiw@ars.usda.gov
January 30, 2003

Nineteen germplasm lines of waxy spring wheat jointly developed by Agricultural Research Service and university scientists are now available for breeding commercial cultivars with traits for high-amylopectin (HA) starch.

Starch rich in this glucose polymer has excellent water retention, digestibility, gelatinization and stickiness, features that make it useful as a sauce thickener, emulsifier and shelf-life extender. Most HA starch now comes from waxy corn and rice varieties. But waxy wheat starch also shows promise, especially as a flour blending ingredient. Ongoing research suggests it helps bread stay fresh and
imparts desirable softness to certain Asian wet noodles, like Udon noodles.

The problem is that there are no existing commercial waxy spring wheats, only experimental ones, and these are poorly adapted to U.S. growing regions, according to plant geneticist Robert Graybosch, with ARS' Wheat, Sorghum and Forage Research Unit in Lincoln, Nebraska.

Graybosch teamed with ARS and state agricultural experiment station collaborators in Nebraska, North Dakota and Idaho to overcome the problem by crossbreeding Asian waxy wheat mutants with American spring wheats. The 19 lines resulting from their efforts each carry three copies of a gene mutation that inhibits the enzyme known as granule bound starch synthase. Without it, no amylose is produced.

Wheat starch is normally 75 percent amylopectin and 25 percent amylose, another type of glucose polymer. But amylose production in the 19 germplasm lines is all but suppressed, so the starch is virtually 100 percent amylopectin.

Sixteen of the new lines are classified as "hard" and three as "soft," based on kernel evaluation scores. Fifteen have red-colored grains, while the remaining four have either red or white grains. In field tests, the wheat lines' average grain yields ranged from a high of about 54 bushels per acre to a low of 39
bushels per acre. This compares to 51, 55, and 42 bushels per acre respectively for three commercial lines, Express, WPB926, and Klassic. The tests also reveal varying degrees of resistance to leaf and stem rust, two common fungal diseases.

ARS is the U.S. Department of Agriculture's chief scientific agency.

Variedades nuevas de trigo ahora se hacen disponibles

Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)
Jan Suszkiw, (301) 504-1630, jsuszkiw@ars.usda.gov
30 de enero 2003

Diecinueve líneas de germen plasma del trigo ceroso de primavera, desarrollados por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y de varias universidades, ahora se hacen disponibles para cultivar variedades comerciales con rasgos del almidón que contiene niveles altos de amylopectin, conocido como el almidón HA por sus siglas en inglés.

El almidón que contiene mucho de este polímero de glucosa tiene excelentes capacidades de retención de agua, digestibilidad, gelatinización, y pegajosidad, características que lo hace un buen espesador de salsa, un emulsificador, y una sustancia que extiende la durabilidad durante el almacenaje.

La mayoría del almidón HA ahora viene del maíz ceroso y unas variedades de arroz. Pero el trigo ceroso también podría ser útil, especialmente como un ingrediente para mezclar harina. Investigaciones en curso sugieren que el almidón del trigo ceroso ayuda al pan a mantenerse fresco y le da una suavidad deseable a ciertos fideos mojados asiáticos, tales como los fideos udon.

El problema es que actualmente no hay trigos cerosos de primavera comerciales, sino solamente líneas experimentales, y estos son muy mal adaptados a las regiones de producción de trigo de EE.UU., según el genetista de planta Robert Graybosch de la Unidad de Investigación de Trigo, Sorgo y Forraje en Lincoln, Nebraska.

Graybosch se juntó con colaboradores del ARS y de las estaciones estatales de experimentos agrícolas en Nebraska, Dakota del Norte y Idaho para resolver el problema por medio de cruzar los mutantes del trigo ceroso asiático con los trigos americanos de primavera. Cada una de las diecinueve líneas que resultaron de sus esfuerzos tiene tres copias de una mutación de gene que inhibe la enzima conocida como el almidón cintaza unida a gránulo. Sin ella, no se produce el amylose.

El almidón de trigo normalmente contiene 75 por ciento amylopectin y 25 por ciento amylose, otro tipo de polímero de glucosa. Pero la producción del amylose en las diecinueve líneas de germen plasma está casi suprimida, así que el almidón es virtualmente 100 por ciento amylopectin.

Dieciséis de las líneas nuevas se clasifican como "duro" y tres como "suave", basado en evaluaciones de las semillas. Quince tienen granos del color rojo, mientras los cuatro sobrantes tienen granos blancos o rojos. En los ensayos de campo, el promedio de los rendimientos de las líneas de trigo varía de 2.340 libras por acre a 3.240 libras por acre. Esto se compara con 3.060, 3.330, y 2.520 libras por acre respectivamente para las tres líneas comerciales, Express, WPB926 y Klassic. Los ensayos también revelaron varios niveles de resistencia a dos enfermedades de hongo comunes, la roya de la hoja y la roya del tallo.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.