تاریخ :۱۱ بهمن ۱۴۰۱
عوامل موثر بر جنین زایی سوماتیکی

عوامل موثر بر جنین زایی سوماتیکی

  • ۱- انتخاب ریزنمونه

    در برخی گیاهان از جمله هویج از تمامی قسمت های گیاه به عنوان ریزنمونه در فرآیند جنین زایی استفاده می شود. با این وجود در بعضی گونه ها مانند غلات فقط نواحی خاصی از گیاه ممکن است در محیط کشت به فرایند فوق پاسخ دهند. به طور کلی بافت گل و اندام های زایشی، ریز نمونه های بسیار خوبی برای جنین زایی می باشند. مرحله فیزیولوژیکی گیاهی که از آن ریزنمونه تهیه می شود و همچنین فصلی که ریزنمونه جدا می شود، نیز از اهمیت زیادی برخوردار است.

    ۲- محیط کشت مورد استفاده

    فرایند جنین زایی رویشی مراحل مختلفی شامل تشکیل کالوس، نمو جنین، بلوغ جنین و در نهایت تولید گیاهچه را در بر می گیرد. ترتیب محیط کشت های مورد استفاده و خصوصا هورمون های رشد نیز اهمیت فراوانی دارد. در بسیاری از گونه ها، یک محیط کشت برای تولید کالوس و نگهداری آن، محیط کشت دیگری برای بالغ شدن جنین سوماتیکی و محیط کشت سومی برای تبدیل این جنین به گیاه لازم است.

    انتخاب ماهرانه ترتیب محیط های کشت در مواردی که جنین زایی سوماتیکی رخ نمی دهد و یا با مشکل انجام می شود، ضروری می باشد. جنین های سوماتیکی در محیط کشت های مختلفی از محیط کشت رقیق وایت گرفته تا محیط کشت غنی از نمک MS تولید شده اند، ولی محیط کشت MS کاربرد گسترده تری داشته است.

    ۳- تنظیم کننده های رشد

    • اکسین

    حضور اکسین در محیط کشت برای تشکیل جنین معمولا ضروری می باشد. بافت ها یا کالوس هایی که به طور مداوم در محیط کشت فاقد اکسین نگهداری می شوند، معمولا تولید جنین نمی نمایند. کالوس در محیط کشت غنی از اکسین تولید و تکثیر میشود. این محیط سبب تولید گروه های متمرکزی از سلول های مریستمی به نام توده های جنین زا (Embryogenic clamps) می شود.

    تشکیل جنین سوماتیکی معمولا بعد از انتقال سلول ها یا کالوس ها به محیط فاقد اکسین یا دارای سطح کمتری از همان اکسین و یا سطح مشابه یا کمتر از یک اکسین ضعیف تر صورت می گیرد. بعد از انتقال به محیطی با اکسین کم و یا فاقد اکسین، توده های جنینی به جنین های بالغ تبدیل می شوند. پس از انتقال سلول ها به محیط کشت، در بعضی گیاهان به ویژه گراس ها مراحل آغازش و نمو جنین در همان محیط کشت اول انجام می شود و انتقال به محیط غذایی دوم برای رشد جنین ها به گیاهچه لازم است.

    • سیتوکینین

    افزودن تنظیم کننده های رشد به ویژه اکسین و یا اکسین به همراه سیتوکینین برای شروع رشد و القاء جنین زایی الزامی است. از میان همه اکسین ها، هورمون توفوردی و بعد از آن NAA بسیار مفید هستند. غلظت مؤثر آنها ۶/۲۷ -۰/۵ میکرومول برای توفوردی و ۰/۷-۰/۵ میکرومول برای NAA می باشد. اکسین های مورد استفاده برای محیط کشت اول (آغازش کالوس) و دوم (رشد و نمو جنین می توانند مشابه یا متفاوت باشند. در یک محیط کشت از یک یا چند اکسین می توان استفاده کرد. سیتوکینین ها در بعضی گونه ها از اهمیت زیادی برخوردارند. از سیتوکینین ها همیشه در محیط غذایی اولیه در خلال جنین زایی گیاهان زراعی استفاده شده است.

    • کینتین

    دامنه غلظت مؤثر برای کینتین ۵-۰/۵ میکرومول می باشد. سیتوکینین ها در تسریع بلوغ جنین، به ویژه در رشد و نمو کوتیلدو نها مؤثر هستند. در بعضی مواقع سیتوکینین ها برای رشد جنین و تبدیل آن به گیاهچه لازمند.

    • جیبرلین

    جیبرلین ها به ندرت در محیط کشت های اولیه استفاده می شوند. اما در بعضی موارد نقش آنها در تسریع بلوغ جنین، تحریک ریشه دهی و مراحل بعدی رشد گیاه به اثبات رسیده است.

    جشنواره پاییزه
    جشنواره فروش بذر های خاص و کمیاب با بیش از ۱۲۰۰ رقم تنوع
    همین الآن خرید کنید
    • آبسیزیک اسید (ABA)

    نقش هورمون بازدارنده رشد ABA در جنین زایی سوماتیکی زمانی مشخص شده است که در مقادیر غیر بازدارنده یعنی ۱-۰/۱ میکرومول مورد استفاده قرار گرفته است. این هورمون، نمو و بلوغ جنین سوماتیکی را ترغیب می نماید و همزمان از تکثیر غیرعادی و ظهور جنین های فرعی و نابجا ممانعت بعمل می آورد.

    ABA، مواد آنتی اکسین نظیر ۵- هیدروکسی نیرو بنزیل بروماید، ۷- آزاایندول (azaindole-7)، ۲ و ۴ و ۶- تری کلروفنوکسی استیک اسید (T- 2, 4 ,6)، مزوکلرو فنو- ایزوبوتیریک اسید (p – chlorophenoisobutyric) و سایر بازدارنده های رشد ممکن است با خنثی سازی اثرات مواد افزایش دهنده رشد، باعث تسریع بلوغ جنین سوماتیکی شوند. افزودن آنها به محیط کشت ممکن است بلوغ سوماتیکی را در شرایطی امکان پذیر سازد که در حالت طبیعی تحت آن شرایط بلوغ سوماتیکی اتفاق نمی افتد.

    • ذغال فعال

    افزودن ذغال فعال به محیط کشت اثرات مفیدی بر رشد و نمو جنین سوماتیکی دارد. محیط کشت های ذغال دار مقادیر کمتری از ترکیباتی نظیر فنیل استیک اسید و مزو هیدروکسی- بنزوئیک اسید که اثر بازدارنده بر فرایند جنین زایی سوماتیکی دارند، نشان می دهند. همچنین ۵- هیدروکسی متیل فورفورال که از تجزیه ساکارز در حین اتوکلاو حاصل می گردد و یک ترکیب بازدارنده است، توسط ذغال فعال جذب می شود.

    • ازت، اسیدآمینه و کلات آهن

    افزودن ازت احیاء شده به محیط کشت، هم به آغازش و هم به بلوغ جنین کمک می نماید.از بین اسیدهای آمینه، فرم طبیعی اسید آمینه ال گلوتامین (L – glutamine) نقش ویژه ای ایفاء می نماید. عامل دیگر، کلات آهن در محیط کشت است. در غیاب آهن، نمو جنین از مرحله گلبولی شکل (Globular) به مرحله قلبی شکل متوقف می شود.

    ۴- شرایط محیطی:

    همچون نور، دما، و تراکم سلول های جنین را در محیط کشت، نیز مهم می باشند، نوع لوله های کشت، موقعیت جنین در محیط کشت (سطحی یا غوطه ور بودن)، و حالت فیزیکی محیط کشت (نیمه جامد یا مایع بودن)، اهمیت چندانی ندارند.

    منبع:  کتاب اصول بیوتکنولوژی گیاهی، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، چاپ ششم.

    امتیاز شما به این مقاله چقدره؟

    میانگین امتیازات ۵ از ۵

    دیدگاهتان را بنویسید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.