An expressed HMW glutenin subunit Glu-Ay showed positive impacts on a range of wheat processing quality and yield traits. The grain protein compositions are significantly optimised for baking, resulting in a better breadmaking quality. The unique breadmaking properties of wheat flour are related to the quality and quantity of high-molecular weight glutenin subunits (HMW-GSs) present in the grain. In the current study, the silent 1Ay HMW-GS allele, present in most bread wheat cultivars, was replaced by the expressed 1Ay21* allele, which was introgressed into Australian bread wheat cultivar Lincoln by a backcrossing and selfing scheme. Stability of gene expression and the effect of the introgressed 1Ay21* subunit on protein composition, agronomic traits, flour functionality, and breadmaking quality were studied using BC4F5 grain grown in glasshouse and field. Field phenotyping and grain quality testing showed that the 1Ay21* gene conferred significant improvements to a range of traits, including an increase in grain protein content by up to 9%, UPP% by up to 24%, bread volume by up to 28%. The glasshouse experiment and one of the field trials showed positive 1Ay21* effects on yield, while one field trial showed one significant effects. This indicates that expression of the 1Ay21* gene has the potential of simultaneously increasing protein content and grain yield under certain environment. The qualitative improvements of the grain also led to a reduction of the energy required during the baking process in addition to the significant positive effects on bread quality.

中文翻译：

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表达的 HMW 1Ay 麦谷蛋白亚基等位基因渗入面包小麦 cv。Lincoln 提高了谷物蛋白质含量和面包制作质量，而不会影响产量。

表达的 HMW 麦谷蛋白亚基 Glu-Ay 对一系列小麦加工质量和产量性状具有积极影响。谷物蛋白质组合物针对烘焙进行了显着优化，从而获得更好的面包制作质量。小麦粉独特的面包制作特性与谷物中存在的高分子量麦谷蛋白亚基 (HMW-GS) 的质量和数量有关。在目前的研究中，大多数面包小麦品种中存在的沉默 1Ay HMW-GS 等位基因被表达的 1Ay21* 等位基因所取代，该等位基因通过回交和自交计划渗入澳大利亚面包小麦品种林肯中。基因表达的稳定性和渗入的 1Ay21* 亚基对蛋白质组成、农艺性状、面粉功能的影响，使用温室和田间种植的 BC4F5 谷物研究面包制作质量。田间表型和谷物质量测试表明，1Ay21* 基因显着改善了一系列性状，包括谷物蛋白质含量增加高达 9%、UPP% 增加高达 24%、面包体积增加高达 28%。温室试验和一项田间试验显示 1Ay21* 对产量有积极影响，而一项田间试验显示出一项显着影响。这表明1Ay21*基因的表达在一定环境下具有同时提高蛋白质含量和籽粒产量的潜力。除了对面包质量有显着的积极影响外，谷物的质量改进还导致烘烤过程所需能量的减少。田间表型和谷物质量测试表明，1Ay21* 基因显着改善了一系列性状，包括谷物蛋白质含量增加高达 9%、UPP% 增加高达 24%、面包体积增加高达 28%。温室试验和一项田间试验显示 1Ay21* 对产量有积极影响，而一项田间试验显示出一项显着影响。这表明1Ay21*基因的表达在一定环境下具有同时提高蛋白质含量和籽粒产量的潜力。除了对面包质量有显着的积极影响外，谷物的质量改进还导致烘烤过程所需能量的减少。田间表型和谷物质量测试表明，1Ay21* 基因显着改善了一系列性状，包括谷物蛋白质含量增加高达 9%、UPP% 增加高达 24%、面包体积增加高达 28%。温室试验和一项田间试验显示 1Ay21* 对产量有积极影响，而一项田间试验显示出一项显着影响。这表明1Ay21*基因的表达在一定环境下具有同时提高蛋白质含量和籽粒产量的潜力。除了对面包质量有显着的积极影响外，谷物的质量改进还导致烘烤过程所需能量的减少。包括谷物蛋白质含量最多增加 9%，UPP% 最多增加 24%，面包体积最多增加 28%。温室试验和一项田间试验显示 1Ay21* 对产量有积极影响，而一项田间试验显示出一项显着影响。这表明1Ay21*基因的表达在一定环境下具有同时提高蛋白质含量和籽粒产量的潜力。除了对面包质量有显着的积极影响外，谷物的质量改进还导致烘烤过程所需能量的减少。包括谷物蛋白质含量最多增加 9%，UPP% 最多增加 24%，面包体积最多增加 28%。温室试验和一项田间试验显示 1Ay21* 对产量有积极影响，而一项田间试验显示出一项显着影响。这表明1Ay21*基因的表达在一定环境下具有同时提高蛋白质含量和籽粒产量的潜力。除了对面包质量有显着的积极影响外，谷物的质量改进还导致烘烤过程所需能量的减少。这表明1Ay21*基因的表达在一定环境下具有同时提高蛋白质含量和籽粒产量的潜力。除了对面包质量有显着的积极影响外，谷物的质量改进还导致烘烤过程所需能量的减少。这表明1Ay21*基因的表达在一定环境下具有同时提高蛋白质含量和籽粒产量的潜力。除了对面包质量有显着的积极影响外，谷物的质量改进还导致烘烤过程所需能量的减少。