زیست فناوری

   غلات میزان قابل توجهی از پروتئین­ها و انرژی مورد نیاز انسان راتأمین نموده و به­‌طور مستقیم و غیرمستقیم در تغذیه انسان نقش دارند و در این بین گندم مهم­ترین نقش را ایفا می­کند. متجاوز از یک سوم غله تولید شده در دنیا را گندم تشکیل می­دهد که رایج­ترین قوت غذایی بشر است. برخلاف سایر غلات، تنها گندم دارای ترکیب مناسبی از پروتئین­های ذخیره­ای برای تولید خمیر نان می­باشد. گندم نان Triticum aestivum، یکی از مهم­ترین گیاهان زراعی ایران و جهان است. از حدود 22/1 میلیارد هکتار سطح زیر کشت سالانه محصولات زراعی جهان، گندم با حدود 17 درصد سطح زیر کشت، بیشترین سهم در ترکیب کشت سالانه دنیا را به خود اختصاص داده است که تولید آن در حدود 713 میلیون تن در سال 2013 بوده ­است. در سال زراعی 94-93 سطح زیر کشت گندم (آبی و دیم) در ایران 2/6 میلیون هکتار و میزان تولید آن 5/11 میلیون تن بوده است. کیفیت گندم به میزان زیادی تحت تأثیر محتوای پروتئین و نشاسته دانه است که خواص آرد و خمیر را تعیین می­کند. مقدار پروتئین دانه گندم در حدود 8 تا 15 درصد می­باشد. مخلوط پیچیده­ای از دو پروتئین گلوتنین و گلیادین به عنوان گلوتن نامیده می­شود.کیفیت خمیر برای پخت نان به شدت وابسته به حضور و ترکیب پروتئین­های گلوتن گندم است. گلوتن از پروتینهای ترشحی ذخیره ای بوده که در شبکه اندوپلاسمی ساخته و در اجسام پروتینی ذخیره می شوند و مجموعاً حدود 80 درصد از پروتئین آندوسپرم را تشکیل می­دهد.

   مطالعات دقیق رئولوژیکی و مخلوط کردن خمیر، رابطه مستقیم بین ترکیب و ساختار گلوتن را با خصوصیات خمیر نشان می­دهد. گلیادین­ها، پروتئین­های مونومری گلوتن هستند که پیوندهای دی­سولفیدی درون زنجیره را تشکیل می­دهند و در خصوصیت چسبناکی (viscosity) خمیر از طریق برهم­کنش ضعیف بین زنجیره­ ای گلوتنین نقش دارند. بنابراین قابلیت ارتجاع (extensibility) گلوتن را افزایش می­دهند. تعادل بین این خصوصیات (چسبناکی و قابلیت ارتجاع) برای پخت نان با کیفیت بسیار مهم می­باشد .

    در تحقیق حاضر که با حمایت ستاد توسعه زیست فناوری در دست انجام است، با توجه به نقش کلیدی پروتئین گلیادین و اهمیت آن در کیفیت نانوایی گندم، پس از اندازه گیری وبررسی شاخصهای کمی وکیفی و انجام آزمایشهای رئولوژیکی مابین یازده رقم گندم نان (تهیه شده ازموسسه تحقیقات اصلاح وتهیه نهال وبذرکرج) دورقم :پارسی ، مروارید و دورقم: سپاهان، سرداری به ترتیب دارای کیفیت نانوایی خوب و ضعیف انتخاب گردید.

 ویژگی‌های مربوط به توالی ژن آلفاگلیادین و همچنین ارتباط آن با کیفیت نانوایی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. بدین منظور علاوه بر تعیین توالی این ژن در چهار رقم یاد شده به آنالیز پروموتر آن پرداخته خواهد شد و ارتباط این تغییرات در پروموتر همزمان با بیان ژن گلیادین در بذور مورد بررسی قرار خواهد گرفت. نتایج بدست آمده می‌تواند مؤید شناسایی برخی عوامل ژنتیکی و اپی ژنتیکی  دخیل درکیفیت نانوایی گندم باشد.