گیاه‌شناسی گندم

گندم به خانوادهٔ گندميان (گرامينه يا پوآسه - Poaceae)، طايفه هورديه (Hordeae) و جنس تريتيکوم (Triticum) تعلق دارد؛ گونه‌هاى وحشى و اهل آن از لحاظ تعداد کروموزوم به سه گروه ديپلوئيد (DD يا BB يا ۲n= ۲x=۱۴ =AA )(n نمايندهٔ تعداد کروموزوم در حالت هپلوئيدى ياخته و x نمايندهٔ ژنوم يا تعداد يک دسته از کروموزوم‌هاى گندم است.) ، تتراپلوئيد(۲n = ۴x = ۲۸ = AABB) و هگزاپلوئيد (۲n = ۶x = ۴۲ = AABBDD) تقسيم مى‌شود (جدول مشخصات تعدادى از گونه‌هاى مختلف گندم و شکل گونه‌هاى گندم) گونه‌هاى تتراپلوئيد، آمفى‌پلوئيدى از تلاقى دو ديپلوئيد هستند و هگزاپلوئيدها، آمفى‌پلوئيدى از تلاقى يک ديپلوئيد و يک تتراپلوئيد مى‌باشند. (نمودار نمايش شماتيک از تکامل گندم‌هاى هگزاپلوئيد). از گونه‌هاى مندرج در جدول گونه‌هاى مهم گندم که بيش از ۹۰ درصد توليد جهانى را تشکيل مى‌دهند فقط سه گونهٔ آن (گندم معمولي، گندم ماکارونى يا دوروم و گندم کمپاکتوم) نزديک به ۹۰ درصد توليد گندم جهان را تشکيل مى‌دهند شکل (گونه‌هاى مهم گندم که بيش از ۹۰ درصد توليد جهانى را تشکيل مى‌دهند)؛ ساير گونه‌هاى گندم نيز از لحاظ مطالعات گياه‌شناسى و اصلاح نباتات مهم هستند.

منبع دو ژنوم از سه ژنوم حالت هپلوئيدى گندم معمولي، بدون ترديد شناخته شده است؛ بدين توضيح که ژنوم A از يک گندم ديپلوئيد وحشى به نام تريتيکوم بوئئوتيکوم به‌دست آمده است؛ اين گندم در به‌وجود آمدن گندم‌هاى تتراپلوئيد دوروم، تورژيدم، پولونيکوم، و پرسيکوم (کارتاليکوم)، با فرمول ژنومى AABB، مؤثر بوده است (نمودار شماى تکاملى گونه‌هاى گندم). گونهٔ تتراپلوئيد وحشى تريتيکوم دى کوکوئيدز با گياهى از خانوادهٔ گندميان به نام تريتيکوم تاشى‌ئى (آژيلوپس اسکواروزا با فرمول ژنومى DD) آميخته شد و گندم هگزاپلوئيد (AABBDD) امروزى را به‌وجود آورد.

اما منبع ژنوم سوم، (ژنوم B)، در حال حاضر ناشناخته مانده است. از سال ۱۹۵۸ تا سال‌هاى ۱۹۶۰ تصور مى‌شد که اين ژنوم از تريتيکوم اسپلتويدز (آژيلوپس اسپلتويدز) به‌دست آمده است ولى پژوهش‌هاى بعدى نشان داد که کروموزوم‌هاى اسپلتويدز با کروموزوم‌هاى ژنوم B مربوط به گندم هگزاپلوئيد يا گندم معمولى شبيه نيستند؛ علاوه بر آن ، سيتوپلاسم گندم معمولى با سيتوپلاسم اسپلتويدز مشابهت ندارد. بنابراين سؤال اين است که ژنوم B موجود در سيتوپلاسم ياخته‌هاى گندم معمولى از چه منبعى به‌دست آمده است؟

در حال حاضر، براى اين پرسش چهار پاسخ احتمالى به‌شرح زير وجود دارد

۱. ژنوم B ممکن است از گونه‌اى که اکنون از بين رفته است به‌دست آمده باشد.

۲. ژنوم B شايد از گونه‌اى به‌دست آمده که تاکنون شناخته نشده است.

۳. ژنوم B ممکن است از يک گندم به‌دست آمده باشد که ژنوم B آن با ژنوم A شبيه است.

۴. ژنوم B شايد از دو رگ‌گيرى دو يا چند گونهٔ گندم تتراپلوئيد (به‌صورت انتروگرسيون) به‌دست آمده است.

پاسخ احتمالى چهارم نظريه‌اى است که اغلب پژوهشگران گندم در حال حاضر با آن موافقت دارند. استنباط مى‌شود که در اين انتروگرسيون دو يا چند گندم تتراپلويئد، هر يک با ژنوم مشترک A ولى ژنوم دوم متفاوت، شرکت داشته‌اند.

دير يا زود با مطالعهٔ خصوصيات سيتوپلاسم ياختهٔ گونهٔ بخشندهٔ ژنوم B و سيتوپلاسم گندم تتراپلوئيد حاصل، منبع اصلى ژنوم B نيز شناسائى خواهد شد. شناسائى خويشاوندان گندم براى مطالعات بعدى آن اهميت فوق‌العاده‌اى دارد زيرا براى ايجاد مقاومت به بيمارى‌ها، آفات، خشکي، سرما، گرما و نيز براى افزايش سطح عملکرد و سازگارى دادن گندم هگزاپلوئيد به شرايط نامساعد ديگر، دسترسى به خويشاوندان نزديک آن ضرورى خواهد بود.