Tilbake til søkeresultatene

FFL-JA-Forskningsmidlene for jordbruk og matindustri

Adaptations within the Norwegian wheat value chain to improve quality and obtain high quantities for milling in a challenging climate

Alternativ tittel: Tilpasninger i den norske verdikjeden for mathvete for å oppnå god bakekvalitet og høy norskandel i et utfordrende klima

Tildelt: kr 12,2 mill.

Prosjektet skal bidra til å bedre kvaliteten og sikre stabilt høye andeler av norsk hvete i melet for kommende sesonger som kan bli preget av endret og mer utfordrende vær. Prosjektet fokuserer på to viktige kvalitetsegenskaper som i dag begrenser bruken av norsk mathvete: 1) lavere proteininnhold enn optimalt, og 2) uforutsigbare variasjoner i glutenkvalitet. Vi undersøker forhold knyttet til fuktig vær i hvetens modningsfase som kan redusere bakekvaliteten. Vår hypotese er at hyppig regn hemmer oppbygningen av glutenin til store polymere, og dette svekker glutenkvaliteten. I tillegg er det vist at proteaser fra patogene sopper kan bryte ned disse viktige proteinene og det gir dårlig kvalitet. Våre tidligere resultater tyder på at dette også gjelder sopper innen Microdochium-slekta, men dette er ikke tilstrekkelig bevist. Vi har gjennomført tre forsøk med hvete der ulike regimer med regn i modningsfasen ble simulert i veksthus. Frekvent og langvarig regn ga økt vanninnhold i kornet, og andelen av store gluteninpolymerer ble samtidig redusert. Men størrelse av polymerne økte når kornet tørket igjen. I feltforsøk (sort Mirakel) har vi i tre sesonger samplet aks gjennom modningsperioden for å studere gluteninenes oppbygning under naturlige forhold med de variasjonene i været som har forekommet. Resultatene viser at tørre forhold i denne fasen gir en god oppbygging av gluteninpolymerne, men at dette varierer når det er hyppig regn. In vitro studiet viste at et utvalg av isolater av Microdochium majus, Microdochium nivale og Fusarium avenaceum hadde evne til å bryte ned gluten. Smitteforsøk ble deretter utført i veksthus for å undersøke disse isolatenes evne til å bryte ned glutenprotein. Siste vekstforsøk gjennomført i 2021/22 var vellykket inokulering av planter med Michrodochium spp. og innhold av sopp DNA i korn var høy. Resultatene viste også at i korn infisert med de isolatene hadde svakt gluten, spesielt de som var smittet med M. nivale. Vi undersøkte strategier for å oppnå optimalt proteininnhold gjennom god utnyttelse av nitrogengjødsel, både gjennom sen og tilpasset N-gjødsling, og gjennom å utnytte det genetiske potensialet for å øke proteininnholdet. Feltforsøk med ulike delgjødslingsstrategier ble utført i tre sesonger (2019-2022) under forhold med varierende avlingsoppbygning. Disse er fulgt opp med målinger med håndholdt N-sensor og multispektral UAV/drone plattform ved NIBIO for å undersøke hvilke N-gjødslingsstrategi ved ulike utviklingsstadier som fører til optimalt proteininnhold. Foreløpige resultater viser at modellene gir høy korrelasjon mellom sensormålingene ved skyting/blomstring og avling og proteininnhold. Vi har utført feltforsøk på mange lokaliteter med et stort antall sorter der avling og proteininnhold er registrert og Grain Protein Deviation er beregnet. Det ble samlet inn multispektrale vegetasjonsdata fra Vollebekk (NMBU) i tre sesonger gjennom ukentlige droneflygninger for å studere sortenes N-opptak. Fenotype-data er brukt i QTL analyser for å identifisere høy-protein gener i en gen-bakgrunn som gir høy avling. Resultatene har gitt signifikante QTL som er under validering. Stipendiaten undersøker den genetiske variasjonen i evne til å gi stabil glutenkvalitet under varierende værforhold gjennom historiske data. Hun utvikler en fenotypingsmetode for stabil glutenkvalitet som kan brukes i QTL-analyser. Et av prosjektets mål er å styrke samarbeidet i verdikjeden og kunnskapsutveksling mellom partnerne. Årlig kartlegging av kvalitet av norsk mathvete skal bidra til dette. I 2022- sesongen viste norsk mathvete generelt høyt proteininnhold og sterk glutenkvalitet for både vår- og høsthvete. Det er tredje året på rad det mangler hvete med lavere proteininnhold og svakere glutenkvalitet i norsk sortiment. Dette er diskutert med de involverte industripartnere og det vurderes mulige tiltak. I sommer 2022 inviterte vi internasjonale partnere fra England til Norge og arrangert en «Wheat Quality» workshop. Workshopen var åpent for alle, og forskere og studenter fra NMBU, Nofima og NIBIO samt industripartnere deltok arrangementet. Det ble presentert og diskutert om foredling, dyrking, bakekvalitet, og helseaspekt av mathvete ved workshopen. I tillegg har vi hold forskermøte hvor vi diskuterte resultater fra prosjektet og veien videre sammen med internasjonale partnere.

The main objective of the project is to develop knowledge needed to produce wheat with good and stable bread-making quality under challenging climatic conditions, thereby securing high self-sufficiency of bread wheat. In the last decade, Norwegian wheat has had lower-than-optimal protein content and unpredictable variations in gluten quality; two factors that represent important bottlenecks for the use of Norwegian wheat in flour blends. To reach the project goal, the following critical R&D questions will be addressed: Do infections by microorganisms and/or precipitation during grain maturation affect assembly or degradation of gluten proteins? Can we develop a screening method for gluten degradation suitable for breeders samples? How do fungal proteases in flour affect the baking process? Can optical spectral sensing be used to improve late-season fertilization to achieve optimal protein content while maintaining high yield? Can high-protein genes be identified in Norwegian wheat to increase utilization of available nitrogen content while maintaining high yield? Is there a genetic basis for biotic and abiotic factors affect gluten protein assembly and degradation? The MATHVETE project will generate new knowledge that will strengthen the competitiveness and cooperation throughout the entire bread wheat value chain from farmers to bakers. Expanded knowledge of environmental factors and genes that cause variation in gluten quality and protein content will 1) provide new strategies for wheat breeding to simultaneously improve protein content and gluten stability, 2) enable targeted measures for farmers to improve grain quality through selection of favorable wheat varieties and improved agronomic practices through efficient use of nitrogen, 3) provide predictable quality for grain deliveries and milling companies and thereby limit the need for import, and 4) supply bakers with stable quality flours based on a high proportion of domestic wheat.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

FFL-JA-Forskningsmidlene for jordbruk og matindustri