تحقیق مقاله گندم

         گندم معمولی در محدوده وسیعی از شرایط آب وهوایی جهان رشد می‌کند ودر حقیقت این گیاه سازگارترین گونه های علات است . زمینهای زیادی در سرتا سر جهان در مقایسه با سایر گیاهان زراعی به کشت آن اختصاص داده شده است . زیرا گندم غذای اصلی انسان است که بطور مستقیم مورد مصرف قرار می‌گیرد . باین ترتیب سطح کشت وتولید جهانی آن از سایر محصولات بیشتر است . گر چه احتمالاً  برنج ماده اصلی غذای نفوس بیشتری را تشکیل می دهد گندم منبع اصلی کربوهیدرات غذای انسان را تشکیل داده واز لحاظ تهیه نان وارزش نانوایی آرد هیچیک از غلات انسان را تشکیل داده و از لحاظ تهیه نان وارزش نانوایی آرد هیچیک از غلات بپای آرد گندم نمی رسد . بخاطر داشتن بافت همبندی گلوتن گندم خاصیت نانوایی آن دارای ارزش بسیار بالایی است . کیفیت گلوتن گندم بستگی به ژنوتیپ گندمها دارد و هم این صفت است که آرد گندم را ممتاز می نماید . برخلاف هرغله دیگری ، گلوتن گندم قادر است ور آمدن خمیر را از طریق تشکیل سلولهای کوچک گاز ونگه داشتن گاز کربنیک تشکیل شده در اثر تخمیر به انجام برساند در هرحال مصرف نانهایی که خمیرشان تخمیر حاصل می کنند ویا آنهایی که نمی کنند از قرنها پیش وشاید در دوران قبل از تاریخ ثبت شده ومورد استفاده قرار می گرفته است .

نواحی کشت گندم در دنیا :

گندم بدلیل دارا بودن ویژگیهای ژنتیک متفاوت ، انعطاف پذیری فنوتیپها و ژنوتیپها وداشتن ارقام مختلف ، تقریباَ در تمام دنیا کشت می گردد . گندم گر چه یک گیاه منطقه معتدله است امام در مناطق مختلف آب و هوایی کشت می شود . گندم بین 30درجه  الی 60 درجه عرض شمالی و 27 درجه تا 40 درجه عرض جنوبی قابل کشت است . گندم همچنین تا ارتفاع 3500 – 3000 متری از سطح دریا ودر تبت تا ارتفاع 4270- 4570  متری کشت می گردد عواملی که موجب توسعه کشت گندم در دنیا می‌گردد عبارتند از آب وهوا وخاک وشرایط اقتصادی مهمترین عواملی آب وهوائی عبارتند از درجه حرارت ، میزان بارندگی ، نور  .

حرات : حداقل‌درجه حرارت جهت‌رویش‌گندم 3 الی0C 4  (صفر فیزیولوژی‌گیاهی ) اپتیو حدود 0C 25   وحداکثر آن در حدود 0C 30   - 22 می باشد .

رطوبت : گونه های گندم می تواند در مناطق رشد کند که میزان بارندگی سالیان آنها بین 1750 – 250 میلی متر باشد اما حدود 4/3 سطح زیر کشت گندم در مناطقی قرار دارند که بارندگی سالیانه آنها بین 875 – 375 میلی متر است .

نور : شدت و طیف نور بر روی گسترش وپراکندگی گندم دردنیا نیز موثر می باشد . گندم گیاهی روز بلند است ممکن است در روزهای با طول 8 ساعت نیز گل کند ولی روزهای بلند گل کردن آن را تسریع می کند . روزهای کوتاه موجب طولانی شدن مرحله رویش می گردد وسنبله دهی را به تأخیر می اندازد .

خاک : گسترش و پراکندگی گندم بستگی بسیار زیادی نیز به نوع خاک دارد بهترین نواحی کشت گندم از نظر نوع خاک مناطقی هستند که دارای خاک چرنوزم یعنی اراضی که مقادیر خیلی زیادی هوموس باشند . در عین حال اراضی اسیدی و فقیر از مواد آلی مناسب کشت گندم نمی باشد . اراضی غنی از اکسید Fe و Al ومنگان نیز به مقدار کمی مناسب می باشند عوامل اقتصادی نیز باعث توسعه گندم بویژه در کشورهای در حال رشد گردیده است در بسیاری از کشورهای در حال توسعه که در گذشته گندم کشت نمی گردید ویابه مقدار کم کشت می شد . در حال مال بدلیل افزایش جمعیت سطح وسیعی از اراضی آنها به گندم اختصاص داده شده است .

گندمهای تک دانه یا Einkorn

گندمهای دیپلوئید شبیه جوی دور ردیفه هستند بطوری که  در هر سنبلچه در محور سنبله فقط یک دانه وجود دارد . گندمهای دیپلوئید تک دانه مانند T.boeoticum از یک عطف ( برگ باریک ) بوجود آمده اند . این گندمها را می توان در یونان و قمستهای از آسیای صغیر پیدا نمود . این مناطق از دنیا بعنوان مرکز اولیه تنوع ژنتیکی این گندم شناخته شده اند . پوشینه های گندمهای تک دانه غالباً پس از خرمنکوبی هنوز خارجی به آن چسبیده هستند .

گندمهای تک دانه احتمالاً می توانند بعنوان یک گیاه زراعی جنبی مورد کشت و کار قرار گیرند و ولی در زراعت جو بعنوان علف هرز محسوب می گردند تا امروز نوع زراعی ولخت آن ( بدون پوسته خارجی ) شناخته شده است .   

گندمهای جفت دانه یا Emmer

گندمهای معمولی یا Dinkel

گندمهای معمولی :

این گندم دارای بیشترین پراکندگی در دنیاست وتقریباً 90 درصد از اراضی زیر کشت گندم دنیا را بخود اختصاص داده است . مصرف این نوع گندم بیشتر برای تهیه نان می‌باشد وبه همین دلیل آن را گندم نان می نامند . گندم معمولی دارای فرمهای پائیزه وبهاره است . گندمهای معمولی را به کمک خصوصیاتی چون شکل سنبله ، ریشک دار یا بدون ریشک ، رنگ ریشک و گلوم وکرک داری ،‌تراکو یا فشردگی سنبله ( تراکم عبارت است از تعداد سنبلچه های موجود درcm 1  ) دندانه های راس گلوم وتعداد گلهای درون سنبلچه های می توان تشخیص داد .

گندم دوروم :‌

گندم دوروم بعد از گندم معمولی دارای اهمیت بسیار زیادی است این گندم بیشتر برای تهیه ماکارونی ، شیرینی پزی و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد و عمدتاً در برخی از کشورهای مدیترانه ایران ، عراق ، روسیه ، پاکستان ،چین ،آمریکا ،کانادا و آرژانتین کشت می گردد .گندم دوروم گندم منطقه استپی و دارای فرمهای بهاره وپائیزه می‌باشد. ساقه این گندم در بخش بالایی تو پر می باشد وسنبله های آن تقریباً کوتاه وتقریباً همیشه ریشک دار است . ریشکها طویلتر از سنبله وتقریباً موازی آن است . گلومهای آن ضخیم وبه رنگ زرد ، قرمز ، سیاه و … یافت می شود . محور خوشه غیر شکننده و هر سنبله آن دارای 7-5 گل است .دانه های آن طویلتر از گندم معمولی است . دانه ها شیشه ای تر ( غنی  ازمواد پروتئینی ) وبه رنگ سفید خاکستری یا قرمز دیده می شود. گندمهای دوروم بر اساس رنگ ریشک ودانه قابل تشخیص می باشند .

ارقام گندم

هزاران رقم گندم در مناطق خشک دنیا کشت می شود ومدام ارقام بهتر ومطلوب تری نیز معرفی و وارد عرصه زراعت می گردد ، واریته های گندم را برای طبقه بندی بر طبق روش که اولین بار توسط کرنیک بکار گرفته شده ومبتنی بر خواص مورفولوژیکی سنبله و دانه رسیده مانند رنگ و کرک دار بودن گلوم ها ، وجود یا عدم وجود ریشک ، رنگ ریشک ، رنگ دانه است . به ارقام مختلفی طبقه بندی می کنند که شرح آن گذشت .

گروههای گندم :

در ایالات متحده آمریکا وتجارت جهانی ،ارقام گندم را بر حسب رنگ ومیزان سختی دانه وهمچنین زمان کاشت از لحاظ بهاره یا پائیز بودن گروه بندی می کنند در این گروه بندی شش نوع اصلی زیر وجود دارد .

 1- گندم پائیزه قرمز سخت                      4- گندم سفید

2- گندم بهاره قرمز سخت                        5- گندم دوروم  

3- گندم پائیزه قرمز نرم                           6- گندم دوروم قرمز

ارقام سنتی و اصلاح شده

 درمناطقی که زراعت گندم بصورت سنتی انجام می گیرد و واریته های جدید به آنجا راه نیافته است ، واریته های متعدد بومی وغیر اصلاح شده که در نتیجه انتخاب طبیعی ویا انتخاب آگاهانه شخصی طی نسلها بوجود آمده اند . مورد زراعت قرار می گیرند . این واریته ها در برابر عوامل نامساعد مقاوم بوده ، به شرایط اکولوژیکی یک منطقه بخوبی سازگارند .

لیکن در مقابل عملیات زراعی پیشرفته واکنش زیادی از خود نشان نمی دهند و به همین دلیل جایگزین کردن آنها با واریته های اصلاح شده که اکثراً از مناطق دیگری وارد می شوند .شرط لازم وقبلی برای ازدیاد تولید مبتنی بر تکنولوژی نوین است .

ترکیبات شیمیایی دانه گندم :

دانه گندم دارای مقدار بسیار زیادی مواد غیر ازته ، مواد پروتئینی و آب می باشد . مواد معدنی وسلولز به مقدار بسیار کمی در دانه گندم وجود دارد . دانه گندم همچنین دارای مقادیری ویتامین ، آنزیم و سایر مواد می باشد .

مواد غیر ازته ( کربوهیدارت )

قسمت اعظم مواد غذایی دانه گندم غیر ازته می باشد . مواد غیر ازته دانه گندم از نشاسته بیش از 90 درصد قند و دکسترین تشکیل شده است نشاسته بیشترین بخش آندوسپرم را تشکیل می دهد  ومهمترین وبا اهمیت ترین مواد ذخیره ای دانه گندم می باشد . مواد غیر ازته دانه بصورت گرانول وتقریباً گردمی باشد . گرانولهای کوچک در قسمت دیواره آندوسپرم و گرانولهای بزرگ در مرکز آن دیده می شوند . هرچه میزان ازت کل دانه افزایش یابد میزان نشاسته دانه گندم کاهش می یابد .

مواد چربی :

میزان مواد چربی در دانه گندم 2- 5/1 % است . بیشترین مقدار چربی در جنین ولایه آلئورون ‌ذخیره می‌گردد. چربی دانه گندم بیشتر از اسید الئیک واسید و اسید لینولئیک . یعنی اسیدهایی که به آسانی اکسیده می شوند تشکیل شده است اسیدهای مزبور در شرایط مطلوب رطوبت وحرارت تحت تأثیر لیپاز آزاد وموجب افزایش اسیدی شدن  آرد می گردند . آرد سفید که دانه های گندم بعد از جدا شدن جنین و پوسته دانه بوجود می آید و در نتیجه دارای مقادیر بسیار کمی چربی می باشد . بهتراز آرد کامل مصرف می گردد

مواد سلولزی

مواد سلولزی دانه گندم 5/2 – 9/1 می باشد که بیشتر در قسمتهای خارجی دانه و پوست دانه که جدا می گردد قرار دارد .ارزش غذایی آرد گندم

ارزش غذایی آرد گندم نسبت به دانه آن متفاوت است زیرا در مراحل تهیه آرد بخشهای از دانه جدا می گردد به همین دلیل آرد سفید تهیه شده از آندوسپرم که بیشتر از مواد درونی دانه می‌باشد  از نظر ترکیبات شیمیایی با آرد تیره ( معمولی ) از تمامی بخشهای دانه مثل پریکارپ ، لایه آلئورون وپوسته بذر بدست آمده است متفاوت‌است. هرچه درجه استخراج آرد کمتر باشد به همان نسبت ترکیبات شیمیایی آن نسبت به دانه تغییرات کمتری را شامل می گردد .

ژنتیک گندم

سلول گیاهی

     سلول ، کوچکترین واحد هر عضو است که نسبتاً مستقل بوده به طور کلی برای مدت کمی زنده خواهد ماند . سلول عبارت است ازترکیب چند ماده زنده که بخشهای مختلف آن به تنهایی قادر به ادامه زندگی نخواهند بود . اصل حیات به ماده مخصوصی به نام پروتوپلاسم مربوط است واین ماده حیاتی در‌ آمیب ها وقارچها ویا در سلول های گیاهی ظاهر می شود . پروتوپلاسم عبارت است از توده بی رنگ بلغمی که گاهی غلیظ وزمانی رقیق و شفاف است . در این توده بلغمی ، تعداد بی شماری دانه های کوچک وزیر دیده می‌شود ؛ به کمک میکروسکوپ الکترونی توانسته اند به ساختمان پیچیده پروتوپلاسم پی‌ببرند.درپروتوپلاسم یک سلول گیاهی می‌توان سه قسمت زنده : سیتوپلاسم ،‌پلاستیدها ،‌ و هسته‌را تشخیص داد .

سیتوپلاسم. قسمت اصلی پروتوپلاسم را سیتوپلاسم تشکیل‌می‌دهد؛ سلولهای جوان گیاهی در اوایل رشد ، مملو از سیتوپلاسم هستند در مراحل بعدی رشد ، قسمت مهم پروتوپلاسم را واکوئل اشغال می‌کند . سیتوپلاسم از لحاظ ترکیبات شیمیایی شامل مواد قندی ، آمینواسیدها ، ترکیبات مختلف قابل حل در‌آب ، پروتئیدها ، و لیپیدهاست .

پلاستیدها ، پلاستیدها اصولاً در سلولهای گیاهی وجود دارند به عبارت دیگر در سلولهای  حیوانی پلاستید دیده نمی شود . پلاستیدها اجزای کوچکی هستند که در داخل سیتوپلاسم پراکنده اند واز مواد پروتئینی ، که قسمت اعظم آنها را لیپوئیدها تشکیل می‌دهند ، ساخته شده اند .

هسته سلول ، هسته سلول عدسی شکل یا کروی است ودر داخل پروتوپلاسم قرار دارد ؛ این قسمت از سلول به وسیله دیواره   مخصوصی از سیتوپلاسم مجزا می شود .درون هسته اصولاً کدر به نظر می‌رسد وبه علت وجود نوکلئول دارای قدرت انکسارنوراست . از لحاظ شیمیایی ، شامل نوکلئوپروتئیدها واسیدهای دزوکسی وریبونوکلئیک است ( RNA , DNA  ) بنابر این ، هسته سلول می‌تواند اعمال لازم ومفیدی انجام دهد ولی بدون وجود هسته زندگی و حیات برای سیتوپلاسم برای مدت نامحدود مفهومی نخواهد داشت . هسته سلول معمولاً تا حدودی در مرکز سلول قرار دارد و حامل عوامل مختلف وراثتی است .

تقسیم میتوزی

میتوز ، یا تقسیم غیرمستقیم سلولی ، عبارت است  از یک سلسله مراحل پی درپی ودرهم  وبر هم بیوشیمیایی وفیزیولوژیکی که در سلول رخ می دهد ومنجر به پیدایش دو یاخته یا سلول مشابه از یک یاخته می گردد . مراحل پی درپی وپیچیده را عملاً نمی توان از یکدیگر جدا ساخت ولی به علت وجود چند خاصیت شکلی وساختمانی می‌توان مجموع وقایعی را که منجر به تقسیم دوسلول می شود درچند قسمت جدا از هم و متوالی شرح داد .

پروفاز ، پروفاز نخستین مرحله تقسیم سلولی ودر حقیقت شروع تقسیم است ، در این مرحله یک سلسله تغییرات فیزیکوشیمیایی در سیتوپلاسم رخ می دهد ودر نتیجه سلول معمولاً بیشتر به وضعیت کروی نزدیک می شود .

در این مرحله از تقسیم ، کروموزم ها به صورت رشته های نازک و طویل پیچ خورده ای دیده می شوند که داخل هسته و در محوطه آن کاملاً پراکنده شده اند . هر یک از کروموزم ها در این مرحله شامل دو رشته پیچ خورده به نام کروماتید است .

با پیشرفت مرحله پروفاز و نزدیک شدن آن به مرحله پرومتافاز ، کروماتیدها از جهت طول کوتاهتر واز جهت عرض کلفت تر می‌شوند ، بدین ترتیب ، شکل کروموزم در این مرحله به صورت برحسب زمانهای مختلف متفاوت است . سانترومر هر کروموزم در این مرحله ب صورت منطقه ای شفاف ، مدور ، کوچک و ثابت ( در مورد هر کروموزم ) دیده می شود .به نظر می رسد که سانترومر نقشی اساسی برای حرکت کروموزم دارد وبا مرکز سلول و قطبهای سلولی دارای رابطه ای معین است . با گذشت زمان در مرحله پروفاز ، کروموزم ها کلفت تر و کوتاهتر می شوند .

در آغاز مرحله پروفاز ، کروموزم ها به طور یکسان ویکنواخت در محوطه داخل هسته پراکنده می شوند ولی هرچه از زمان شروع این مرحله می گذرد بیشتر به غشای هسته نزدیک می شوند وبنابراین کم کم محوطه مرکزی هسته خالی می شود . حرکت به طرف خارج از مرکز کروموزم ها دال بر این است که فرورفتگی یا خراب شدن غشای هسته نزدیک است که در خاتمه مرحله پروفار با جمع شدن همه کروموزم ها صورت می گیرد در این لحظه هر کروموزم به صورت ترکیبی از دوجزء استوانه ای شکل طویل در می آید ؛ هر یک از‌ آنها به نام نیمه های طولی نامیده می شود که با یکدیگر موازی وکاملاً نزدیک به هم هستند همچنین از لحاظ طول در کوتاهترین وضعیت قرار دارند . ایجاد دوک در این مرحله صورت می گیرد .

مرحله پرومتافاز این مرحله معمولاً با از بین رفتن غشای هسته سلول شروع می شود . پس از انجام این عمل ، یک منطقه که از سایر نقاط رقیقتر است در مرکز سلول مشاهده می شود ، در نتیجه وجود همین محیط رقیقتر حرکت کروموزم محیط رقیقتر حرکت کروموزم ها به آسانی صورت می گیرد وبه طرف قطب دوک رانده می شوند و مرحله متافاز تقسیم سلولی به وقوع می‌پیوندد .