VIEW ARTICLE    doi:10.1094/ASBCJ-2010-0120-01

A Single PCR Marker Predicting the Activity Levels of Various Enzymes Responsible for Malting Quality. Iris Fechter (1) and Frank Rath, VLB Berlin, Research Institute for Raw Materials, Berlin, Germany; and Michael Voetz, VLB Berlin, Biological Laboratory, Berlin, Germany. (1) Corresponding author. E-mail: <i.fechter@gmx.de>; Phone: +49 30 45080281; Fax: +49 30 4531390. J. Am. Soc. Brew. Chem. 68(1):41-47, 2010.

Due to the lack of molecular markers, assessment of the malting quality of newly bred barley lines is still limited to time-consuming and cost-intensive conventional analyses. In this study, we describe the development of a simple and robust PCR marker system for evaluating various germination-induced enzyme activities in spring barley, making it possible to predict overall malt quality without needing to malt the barley. Several feed and malting barleys were analyzed for their physical, chemical, and germinative properties. With respect to these properties, no systematic differences could be identified. During malting, however, the cultivars exhibited large differences in germination-induced enzyme activities, resulting in highly divergent malt quality. Gene expression studies using subtractive suppression hybridization and real-time reverse-transcription PCR resulted in the identification of a transcript that accumulated in concentrations that were up to 318-fold higher in the malting barleys than in most of the feed barleys. A simple and robust PCR marker system distinguishing between high and low enzyme activities could be set up and verified. With the help of this marker, for the first time it is possible to predict the potential malting quality of a barley cultivar without the necessity of running time-consuming and expensive malting and malt analyses. Keywords: Barley, Enzyme activity, Gene expression, Malting quality, PCR marker

Debido a la falta de marcadores moleculares, la evaluación de la calidad maltera de líneas de cebada nueva es todavía limitada a tiempo y de costos elevados análisis convencionales. En este estudio, se describe el desarrollo de un sistema de marcador de PCR simple y robusto para evaluar la germinación de diversas actividades de la enzima inducida en la cebada de primavera, lo que permite predecir la calidad de la malta en general sin necesidad de maltear la cebada. Varios cebado de alimentación y cebado para cerveza fueron analizados por sus características físicas, químicas, y propiedades germinativas. Con respecto a estas propiedades, no hay diferencias sistemáticas podrían ser identificados. Durante la malteado, sin embargo, los cultivares presentaron grandes diferencias en la germinación inducida por la actividad enzimática, resultando en calidad de la malta muy divergentes. Estudios de expresión génica mediante hibridación por sustracción y la supresión real de transcripción inversa-PCR en tiempo como resultado la identificación de un transcripción que se acumularon en las concentraciones que eran de hasta 318 veces más alta en la cebada cervecera que en la mayoría de la cebada para piensos. Un sistema de marcador de PCR simple y robusto de distinguir entre las actividades enzimáticas de alta y baja puede ser creado y verificado. Con la ayuda de este marcador, por primera vez es posible predecir la calidad maltera potencial de una variedad de cebada, sin necesidad de tiempo y es costoso de malteado y análisis de malta. Palabras claves: Actividad enzimática, Calidad maltera, Cebada, Expresión genética, Marcador de PCR