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QTL Analysis for Proteinase Activity Based on the Double-Haploid Progeny of Standard Japanese and North American Malting Barley Cultivars

MBAA TQ vol. 43, no. 1, 2006, pp. 15-18  |  VIEW ARTICLE

Makoto Kihara (1), Yoshihiro Okada (1), Wataru Saito (1), Naoyuki Kawada (2), Takafumi Kaneko (1), Takashi Asakura (1), and Kazutoshi Ito (1). 1. Bioresources Research and Development Laboratories, Sapporo Breweries Ltd., 37-1, Kizaki, Nitta, Gunma 370-0393, Japan. 2. National Agriculture Research Center, 3-1-1, Tsukuba, Ibaraki 305-8666, Japan.

Abstract
Genetic study of proteinase activity has been facilitated by recent developments in quantitative trait loci (QTL) analysis. We investigated levels of total proteinase activity and of each class (cysteine, aspartic, and other) of proteinase activity in malt from the cross of two standard malting barley varieties (‘Mikamo Golden’/‘Harrington’). Our results clearly show that the enzyme activity had a significant influence on the content of soluble nitrogen in malt, or Kolbach Index, which indicates the degradation efficiency of storage protein in germinating barley. QTL for enzyme activity were mapped on chromosomes 3H, 4H, and 5H by using a molecular linkage map. The QTL with the largest effect on proteinase activity was identified on chromosome 5H.

Keywords: malting barley, proteinase activity, quantitative trait loci analysis, soluble nitrogen

 

Síntesis
El estudio genético de la actividad de proteinasa se ha simplificado debido a los desarrollos en el análisis de sitios de rasgos cuantitativos (QTL, por sus siglas en inglés). Se ha investigado los niveles de actividad total de proteinasa, como también de la actividad de cada clase de actividad de proteinasa (cisteina, aspartatica y otras), en una malta que es el resultado de cruzar dos variedades normales de cebada maltera (Mikamo Golden/Harrington). Los resultados señalan categóricamente que la actividad enzimática tiene una influencia significativa sobre la cantidad de nitrógeno soluble en la malta y el índice Kolbach, un indicador de la eficiencia de degradación de proteína almacenada en cebada durante la germinación. Se trazó el mapa del QTL para actividad enzimática en los cromosomas 3H, 4H y 5H, utilizando un mapa de enlaces moleculares. El QTL con el mayor efecto sobre la actividad de la proteinasa fue el identificado en el cromosoma 5H.

Palabras claves: cebada maltera, actividad de proteinasa, análisis de sitios de rasgos cuantitativos, QTL, nitrógeno soluble

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