مهندسی کشاورزی - دامپروری

پایان نامه: شناسایی ارقامی از اسفناج که از نظر میزان اسید اگزالیک مطلوب هستند

فصل اول: مقدمه و اهداف

۱-۱- ضرورت و اهمیت موضوع

سبزی‏ها از نظر دارا بودن انواع ویتامین‏ها، مواد معدنی، مواد پروتئینی، ترکیبات قندی و به لحاظ داشتن مقدار قابل توجهی سلولز که باعث سهولت هضم غذا می‏شود، نقش بسیار مهمی در تغذیه انسان ایفا می‏کنند. بسیاری از مواد مورد احتیاج بدن که وجود آنها حتی به مقدار بسیار کم برای ادامه حیات ضروری است مانند ویتامین‏ها در غذاهای حیوانی یافت نمی‏شود و یا مقدار آنها بسیار کم است، درصورتیکه در سبزی‎ها به حد وفور وجود دارد. تحقیقاتی که توسط کارشناسان علم تغذیه انجام گرفته، بیانگر آن است که وجود سبزی‏ها در غذای روزانه انسان الزامی است، به طوریکه باید ۸۰ درصد حجم کل غذا را محصولاتی مثل میوه و سبزی‏ها و ۲۰ درصد بقیه را مواد پروتئینی و مواد قندی تشکیل دهد. سبزی‏ها به دلیل حجم زیادی که به غذا در دستگاه گوارش می‏دهند، باعث تسریع حرکات دودی روده شده و در نتیجه به دفع مواد زاید از روده کمک می‏کنند (دانشور، ۱۳۷۹).

دانلود پایان نامه

اگزالیک اسید[۱] یک اسید قوی به شدت اکسید شده است که به طور گسترده‏ای در طبیعت، گیاهان و حیوانات و هم‏چنین در میان انواع وسیعی از قارچ‏ها و میکروارگانیسم‏ها وجود دارد (لانگ و همکاران، ۱۹۹۴). در بین گیاهان بیشترین غلظت اگزالات در خانواده‏های پلی‏گناسه[۲]، آمارانتاسه[۳] و کنوپودیاسه[۴] وجود دارد و از بین گونه‏هایی که در این خانواده‏ها وجود دارد اسفناج دارای بیشترین مقدار اگزالات است (سی‏ینر[۵] و همکاران، ۲۰۰۶). این اسید در اسفناج به صورت اسید آلی و هم چنین کریستال‏های معدنی که به صورت نمک‏های محلول مانند پتاسیم، سدیم و روی و نمک‏های غیر محلول که در روده نمی‏توانند جذب شوند و به وسیله مدفوع دفع می‏‏شود، وجود دارد. به همین علت جذب کلسیم، آهن و منیزیم علی‏‏‏رغم فراوانی آنها در اسفناج کاهش پیدا می‏کند (مو[۶]، ۲۰۰۸). اگزالات موجود در اسفناج با اتصال به آهن موجود در دستگاه گوارش به یک مولکول بیش از حد بزرگ تبدیل می‏شود که به خوبی جذب نمی‏شود و فقط ۰۲۵/۰ درصد آهن جذب می‏گردد (لانگ و همکاران، ۱۹۹۴).

ریزماهوارهها [۷]واحدهای نوکلئوتیدی دو، سه، چهار تا د‏ه‏تایی تکرار شوندهای هستند که در طول ژنوم موجودات یوکاریوتی مانند گیاهان به وفور یافت میشوند و به علت جهشهای فراوان از تنوع قابل ملاحظهای در بین افراد یک جمعیت برخوردار میباشند. این واحدهای تکراری توسط دو ردیف منحصربهفرد حفاظت شده در دو طرف واحد تکراری محدود شدهاند (داش و همکاران، ۱۹۹۶؛ داویروالا[۸] و همکاران، ۲۰۰۰)، بنابراین براساس این توالیهای حفاظت شده میتوان آغازگرهای اختصاصی طراحی نمود و نشانگرهای انحصاری مبتنی بر واکنش زنجیرهای پلی‏مراز[۹] برای هر جایگاه بهدست آورد (نیکولوسی[۱۰] و همکاران، ۲۰۰۰). مطالعات مقایسه‏ای در گونه‏های گیاهی نشان دادهاند که نشانگرهای ریزماهواره از بسیاری دیگر از نشانگرها متنوعتر بوده و ابزاری قدرتمند برای تمایز بین ژنوتیپ‏ها میباشند (پاول و همکاران، ۱۹۹۶ و روسل[۱۱] و همکاران، ۱۹۹۷). نشانگرهایSSR [12] به علت همبارز بودن[۱۳]، چندشکلی[۱۴] بالا، تکرارپذیری بالا و پراکندگی در سراسر ژنوم نشانگرهای قوی هستند (خانام[۱۵] و همکاران، ۲۰۱۲). از این خصوصیات نشانگرهای SSR می‏توان برای شناسایی نواحی با ارزش تجاری در طول ژنوم موجودات زنده استفاده کرد.

با توجه به تنوع موجود در گیاه اسفناج و ضرورت جذب آهن توسط موجودات زنده به خصوص انسان میتوان تنوع موجود در آن را از طریق نشانگرهای ریزماهواره تحقیق حاضر با اهداف زیر طراحی و اجرا شد:

۱-۲ اهداف

۱- شناسایی ارقامی که از نظر میزان اسید اگزالیک مطلوب هستند،

۲- بررسی میزان تنوع داخلی و بین ارقام اسفناج مورد مطالعه،

۳- شناسایی جایگاه‏ها و آلل‏های ریزماهواره‏ای که با ژن‏های موثر بر تولید اسیداگزالیک و نهایتاً جدب آهن موثر هستند.

فصل دوم: بر پژوهش های انجام شده

۱-۲- مشخصات گیاه شناسی اسفناج

۱-۱-۲- برگ

اسفناج سبزی برگی یکساله، فصل خنک و علفی متعلق به تیره چغندرسانان (Chenopodiacea) می‏باشد که برگ‏ها و ساقه‏های ظریف آن به صورت تازه و یا فرآوری شده مصرف می‏شود (روباتزکی و یاماگوچی[۱]،۱۹۹۷).این گیاه دیپلوئید (۱۲=n2) روز بلند و دو پایه است (بالکایا و همکاران، ۲۰۰۵ و عرشی، ۱۳۷۹). اسفناج پس از سبز شدن، برگ‏های طوقه‏ای تولید می‏کند به این ترتیب که برگ‏ها در یک سطح در اطراف ساقه کوتاهی نزدیک به سطح خاک قرار می‏گیرند. طی رشد بعدی این ساقه طویل شده و از آن شاخه‏های جانبی دیگری از محل اتصال برگ‏های طوقه‏ای به ساقه اصلی منشعب می‏شوند و ممکن است از ساقه اصلی ساقه‏های فرعی درجه ۱ و ۲ نیز به وجود آیند (پیوست، ۱۳۸۴). ساقه در بعضی از انواع اسفناج به رنگ قرمز رنگ دیده می‏شود که علت آن وجود رنگدانه آنتوسیانین می‏باشد (اسدی، ۱۳۸۵). ارتفاع بوته اسفناج به ۳۰ تا ۶۰ سانتیمتر می‏رسد. برگ‏ها به طور متناوب روی ساقه قرار می‏گیرند و شکل برگ‏ها متفاوت است. برگ‏های یک بوته همه یکسان نبوده ولی شبیه به یکدیگر می‏باشند (کاشی، ۱۳۷۶).

برگ‏ها در ارقام مختلف نیز دارای فرم متفاوتی هستند و به شکل‏های تخم مرغی، گرد و یا نیزه‏ای وجود دارند. کناره برگ‏ها می‏تواند کاملاً صاف و یا دندانه‏دار باشد. پهنک برگ نیز صاف و یا دارای چین و چروک است. ارقامی که دارای برگ‏های چین و چروک‏دار می‏باشند، از نظر نگهداری در انبار مناسب‏تر هستند، زیرا تهویه در آن‏ها بهتر صورت می‏گیرد، ولی در عوض به سختی قابل شستشو می‏باشند (اسدی، ۱۳۸۵). در انواع اسفناج برگ صاف، مقدار ماده خشک بیشتری نسبت به نوع برگ چروکیده گزارش شده است (عرشی، ۱۳۷۹). نوع پیچ‏دار در درجه اول برای استفاده تازه در بازار می‏باشد، نوع برگ صاف و بدون پیچ که برای آزمایشات و پردازش‏ها استفاده می‏شود و نوع اسفناج کوچک که برای طعم در سالاد استفاده می‏شود و به خاطر بافت ظریفش ترجیح داده می‏شود (پجیک[۲] و همکاران، ۱۹۹۸). دمبرگ‏ها معمولا از نظر طول، هم اندازه پهنک برگ هستند و اغلب زمانی که برگ‏ها کاملا رشد می‏کنند تو خالی می‏شوند. عادت رشد برگ‏های اسفناج از خوابیده تا کاملا ایستاده متفاوت است (اسدی،۱۳۸۵).

۲-۱-۲ریشه

ریشه اسفناج از تعداد زیادی ریشه‏های فیبری جانبی که از یک ریشه اصلی ضخیم منشأ گرفته ‏اند، تشکیل شده است (روباتزکی و یاماگوچی، ۱۹۹۷). ریشه اصلی عمیق است و می‏تواند تا عمق ۱۴۰ سانتیمتری در خاک نفوذ کند.بدین دلیل می‏توان اینگیاه را در خاک‏های شور به خوبی کشت کرد. ریشه‏های فرعی این گیاه دوکی شکل و حداکثر تا ۶۰ سانتیمتری در خاک پراکنده‏اند (پیوست،۱۳۸۴).

۲-۱-۳گل

اسفناج از نظر جنسیت گیاهی دو پایه است و بوته‏هایی با گل‏های نر و بوته‏هایی با گل‏های ماده به وجود می‏آورد. البته در مواردی هم بوته‏های یک پایه‏ای که دارای گل‏های نر و ماده روی یک پایه هستند، نیز گزارش شده است(خاتک و همکاران[۳]، ۲۰۰۴).اگرچه گیاهان کوچک معمولاً نر هستند، ولی تشخیص جنسیت گیاهان اسفناج نرقبل از گلدهی دشوار است. همچنین بوته‏های نر و ماده بر اساس مقدار کربوهیدرات و رنگیزه‏های موجود در بوته‏ها شناسایی می‏شوند. قندها، کلروفیلو مقدار کارتنوئید در گیاهان ماده بیشتر از نر می‏باشد (عرشی، ۱۳۷۹).

در مناطقی که تابستان‏های گرمی دارند به علت گرمای هوا و همچنین به علت طول روز بلند، اسفناج را در پاییز برای برداشت زمستانه و در اسفند ماه برای محصول بهاره و نقاط سردسیر در اوایل بهار کشت می‏کنند (خوشخوی و همکاران،۱۳۷۴). زمان گل دادن اسفناج باتوجه به زمان کاشت در اکثر موارد در اواخر فروردین تا اوایل خرداد است (اسدی، ۱۳۸۵). گلدهی معمولا از قسمت میانی ساقه‏های بزرگ شروع شده و به طرف بالا و پایین ساقه ادامه پیدا می‏کند (عرشی، ۱۳۷۹).

گل‏های ماده در اسفناج اغلب در زاویه برگ‏ها قرار دارند و دارای تخمدانی چهار یا پنج خامه‏ای است که به دو تا چهار برچه ختم می‏شود. گل‏های نر بدون گلبرگ به صورت خوشه‏ای در طول ساقه به وجود می‏آیند و گرده‏افشانی آن بوسیله‏ی باد صورت می‏گیرد(عرشی، ۱۳۷۹).

۲-۱-۴ بذر

بذر اسفناج گرد و خاکستری و نسبتأ کوچک است و در بعضی از انواع آن ۳ یا ۴ برآمدگی شبیه به خار وجود دارد، به همین دلیل آن‏ها را بذر خاردار می‏گویند. کشت ارقام خاردار قدمت بیشتری دارد، امادر سطح تجاری از بذور صاف استفاده می‏شود زیرابذرهای صاف از نظر کاشت مخصوصا بوسیله‎‏ ماشین بذرکار بر انواع بذر خاردار برتری دارند (شیبانی، ۱۳۶۹).

۱ Rubatzky and Yamaguchi

۱ Pejic

۲Khattak

۱ Oxalic acid

۲ Polygonaceae

۳ Amaranthaceae

۴ Chenopodiaceae

۵ Siener

۱ Mou

۲ Microsatellite

۳ Davierwala

۴ Polymerase Chain Reaction (PCR)

۵ Nicolosi

۶ Russell

۷ Simple Sequence Repeats (SSR)

۸ Codominant

99