Mapping of QTL associated with rice cooking quality and candidate gene analysis / 生物工程学报

Excavating the quantitative trait locus (QTL) associated with rice cooking quality, analyzing candidate genes, and improving cooking quality-associated traits of rice varieties by genetic breeding can effectively improve the taste of rice. In this study, we used the indica rice HZ, the japonica rice Nekken2 and 120 recombinant inbred lines (RILs) populations constructed from them as experimental materials to measure the gelatinization temperature (GT), gel consistency (GC) and amylose content (AC) of rice at the maturity stage. We combined the high-density genetic map for QTL mapping. A total of 26 QTLs associated with rice cooking quality (1 QTL associated with GT, 13 QTLs associated with GC, and 12 QTLs associated with AC) were detected, among which the highest likelihood of odd (LOD) value reached 30.24. The expression levels of candidate genes in the localization interval were analyzed by quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR), and it was found that the expression levels of six genes were significantly different from that in parents. It was speculated that the high expression of LOC_Os04g20270 and LOC_Os11g40100 may greatly increase the GC of rice, while the high expression of LOC_Os01g04920 and LOC_Os02g17500 and the low expression of LOC_Os03g02650 and LOC_Os05g25840 may reduce the AC. The results lay a molecular foundation for the cultivation of new high-quality rice varieties, and provide important genetic resources for revealing the molecular regulation mechanism of rice cooking quality.

Calidad de cocción, aceptabilidad e índice glicémico de pasta larga enriquecida con leguminosas / Quality of cooking, acceptability and glycemic index of enriched pasta with legumes

Low glycemic index diets have been shown to improve glucose tolerance in healthy and diabetic people. However, it is necessary to diversify the diet with foods with low glycemic response. In this study, three partially substituted pasta made with semolina and flour legumes (12% Phaseolus vulgaris, Vigna sinensis 10%, 12% of Cajanus cajan) were formulated and its cooking quality, acceptability, glycemic index and glycemic load were assessed. We found that the incorporation of legumes impacts the cooking quality and sensory characteristics of the product, increasing cooking losses between 78% and 557%, and the content of soluble proteins between 14% and 32%. In relation to the sensory characteristics, increases in hardness and stickiness were observed, without altering the overall appreciation (9 on a scale of 0 to 10). An Improvement of on the nutritional quality was observed, increasing the protein content between 19% and 26%. The glycemic index value found for the three pasta formulations resemble the type of slow and intermediate carbohydrate absorption.

Dietas con índices glicémicos bajos han demostrado mejorar la tolerancia a la glucosa en personas sanas y diabéticas. Sin embargo, es necesario diversificar los alimentos con bajas respuestas glicémicas. En este estudio se formularon tres pastas de sémola parcialmente sustituidas con harina de leguminosas (12% Phaseolus vulgaris, 10% de Vigna sinensis, 12% de Cajanus cajan) y evaluaron la calidad de cocción, aceptabilidad, índice glicémico y carga glicémica de las mismas. Se encontró que la incorporación de leguminosas tiene impacto en la calidad de cocción y características sensoriales del producto, incrementando significativamente las pérdidas por cocción, entre un 78% y 557%, y el contenido de proteínas solubles, entre 14% y 32%. En relación a las características sensoriales, aumenta la dureza y pegajosidad del producto, sin modificar la apreciación general del mismo, 9 en una escala de 0 a 10. La calidad nutricional del producto mejora, toda vez que se incrementa entre 19% y 26% el contenido de la proteína. El valor de índice glicémico encontrado para las tres formulaciones de pastas, corresponden al tipo de carbohidratos de absorción lenta e intermedia.

Tempo de cocção de grãos de feijão em função do tipo d'água / Cooking time of dry bean grains according to water type

O feijão constitui-se em uma importante fonte de proteína e minerais, mas apresenta atualmente baixo consumo devido ao longo tempo requerido para hidratação e cocção, a qual aumenta a digestibilidade. Objetivou-se, na pesquisa, estudar o efeito do tipo de água sobre o tempo de cocção em grãos de feijão, em água ultrapura, destilada, torneira e mineral durante o processo de cocção. Os grãos da cultivar BRS-Valente foram hidratados por 21 horas em água ultra pura, e em intervalos de uma hora procedeu-se à cocção em água destilada e da torneira até o último tempo de hidratação. Apenas no tempo de 6 horas de hidratação procedeu-se à cocção nas águas ultrapura, destilada, torneira e mineral. O aumento no tempo de hidratação favoreceu o menor tempo de cocção, mas essa alta correlação (-0,9), foi explicada principalmente pela queda acentuada no tempo de cocção, nas duas primeiras horas de hidratação. Assim, a correlação geral não explicou o real comportamento dos resultados obtidos, mas sim a análise conjunta através da regressão linear segmentada. Conclui-se que o rápido tempo de hidratação foi um indicativo do menor tempo de cocção para a cultivar BRS-Valente, desde que o grão apresentasse um porcentual de 69% de hidratação, no tempo de 2 horas de hidratação. O uso da água ultrapura e destilada durante o processo de cocção proporcionou um nível normal de resistência à cocção (23 e 30 minutos), a água da torneira diferiu das demais e causou um nível resistente à cocção (±37 minutos), enquanto que na água mineral o tempo de cocção foi muito elevado (>300 minutos).

Beans are an important source of protein and minerals, but they are underutilized because of the long hydration and cooking times required for the digestibility by humans. The aim of this work was to evaluate the water quality in the cooking time of grains of common beans using ultra-pure, distilled, tap and, mineral water. The grains of the BRS-Valente cultivar were hydrated 21 hours in ultra-pure water. In intervals of one hour they were cooked in distilled water and tap water until the last hydration time. Only the beans hydrated for 6 hours were cooked in ultra-pure, distilled, tap and mineral water. The increase in the hydration time provided a decrease in the cooking time, but the higher correlation (around -0.9) was negative because the decrease of cooking time in the first two hours of hydration. Thus, the general correlation did not explain the trend of the results, but rather the whole set of analysis, through the segmented linear regression. The conclusion was that the fast hydration time was an indicative of the low cooking time for BRS-Valente, since the grain showed 69% of hydration in two hours of hydration. The use of ultra-pure water throughout the cooking process provided normal level of cooking resistance (23 to 30 minutes), tap water was different from all waters and provided average resistance level of cooking (±37 minutes), while the mineral water showed very high (>300 minutes) cooking time.

Capacidade de cocção de grãos de feijão em função do genótipo e da temperatura da água de hidratação / Cooking capacity of dry bean grains according to genotype and temperature of hydration water

Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o efeito da temperatura da água de embebição sobre a capacidade de hidratação/cocção, e se a hidratação pode ser um indicativo do menor tempo de cocção em grãos de feijão. Foram utilizadas 5 cultivares de feijão: Rubi, Uirapuru, Pérola, Valente e Campeiro, produzidas em lavouras comerciais em Lages SC, no ano agrícola 2005/2006. Os grãos recém-colhidos foram padronizados para 12 por cento de umidade e analisados quanto ao tempo de hidratação, capacidade de hidratação e tempo de cocção. O aumento da temperatura da água de embebição proporcionou aumento na capacidade de hidratação diferentemente para as cultivares com temperatura superior a 25ºC, Pérola demorou em torno de 8 horas para atingir a máxima hidratação, enquanto que Rubi, nessa mesma condição, não atingiu a máxima hidratação. A análise de correlação mostrou que apenas para as cultivares Campeiro e Rubi a rápida absorção de água pelos grãos é um indicativo de maior rapidez na cocção, mas uma correlação negativa foi observada para Uirapuru. Com base nos genótipos avaliados, é improvável fazer uma padronização única das condições prévias ao cozimento que valha para todas as cultivares, ou seja, há a necessidade de uma caracterização mais detalhada e específica para cada genótipo em estudo.

The objective of this work was to evaluate the effect of temperature of the soaking water in the capacity of hydration and time of cooking in which way it may be an indicative of lower cooking time for common bean grains. Five cultivars were used: Rubi, Uirapuru, Pérola, Valente, and Campeiro, produced in commercial farmings in Lages SC, in the season of 2005/2006. The fresh grains were previously standardized for 12 percent of humidity and analyzed to hydration time, hydration capacity and cooking time. The increase of temperature in the soaking water provided an increase in the hydration capacity differently to each cultivar, with temperature higher than 25ºC. Pérola took around 8 hours to reach the maximum hydration, while Rubi, in this same condition, did not reach the maximum hydration. The correlation analysis showed that only for cultivars Campeiro and Rubi the fast water absorption by the grains is an indicative of higher cooking capacity, but a negative correlation was observed for Uirapuru. Based on the evaluated genotypes, it is improbable to make only one standardization of the previous conditions for the cooking that is valid to all cultivars, that is, a detailed and specific characterization is necessary to each genotype in study.