کشت بافت

عوامل موثر در کشت آندروژنز

عوامل مختلفی که در موفقیت آندروژنز نقش دارند، در زیر بحث شده اند:

١- ژنوتیپ:

موفقیت در کشت بساک به طور چشمگیری به ژنوتیپ والد بخشنده بساک بستگی دارد. به کرات مشاهده شده است که گونه ها و واریته های مختلف، عکس العمل های رشدی متفاوتی به کشت نشان می دهند. اکنون مشخص شده است که قابلیت کشت بساک به صورت ژنتیکی کنترل می شود.

۲- وضعیت فیزیولوژیکی گیاه والد:

وضعیت فیزیولوژیکی گیاهان در زمان قطع بساک کارایی اسپوروفیتی میکروسپور را تحت تأثیر قرار می دهد. برای آنکه یک دانه گرده رشد یافته در این ویترو به گیاهی بالغ تبدیل شود، استفاده از سلول های دانه گرده سالم بسیار مهم است. بنابراین بهتر است که از بساک گیاهانی استفاده نمائیم که تحت بهترین شرایط محیطی رشد نموده اند. از زمان گلدهی تا برداشت دانه های گرده بایستی گیاه والد را تحت مراقبت ویژه قرار داد. از سمپاشی گیاه با هر نوع آفتکش تماسی یا سیستمیک از ۴-۳ هفته قبل از نمونه برداری بایستی اجتناب شود.

عوامل موثر در موفقیت کشت دانه گرده:

پاسخ دانه گرده به کشت، شدیدا تحت تأثیر شرایط مختلف رشد در فصول سال قرار می گیرد. تفاوت در پاسخ بساک های گرفته شده از گیاهان رشد یافته تحت شرایط محیطی مختلف ممکن است به دلیل اختلاف در مقدار هورمون های درونزا باشد. عوامل محیطی مهم عبارت از شدت نور، فتوپریود، دما، تغذیه و غلظت دی اکسید کربن می باشند.

گیاهانی که در شرایط طبیعی و در فصل طبیعی رشد و پرورش یافته اند، نسبت به گیاهانی که در گلخانه پرورش یافته اند، پاسخ بیشتری نشان می دهند. گل های گیاهان نسبتا جوان در آغاز فصل گلدهی بیشتر پاسخ می دهند. بنابراین مهمترین نکته این است که گیاهان تحت شرایط بهینه پرورش یابند، با محلول های نمکی حداقل به طور متناوب آبیاری شوند و گیاهان نسبت جوان مورد استفاده قرار گیرند.

۳- مرحله نمو دانه گرده:

ثابت شده است که انتخاب بساک ها در مرحله مناسب از نظر نمو دانه گرده بیشترین اهمیت را دارد. بساک هایی که در مرحله تتراد تا مرحله دانه گرده دو هسته ای قرار دارند، به مراحل آندروژنز پاسخ می دهند. به مجرد اینکه تجمع نشاسته در میکروسپور آغاز گردد، قابلیت نحو اسپوروفیتی خود را از دست می دهند و در نتیجه هیچ ساختار قابل مشاهده ای در محیط کشت تشکیل نخواهد شد.

آزمایشات نشان داده است که میکروسپورهای تک هسته ای درست قبل از آغاز اولین میتوز و یا در طی این تقسیم برای اعمال تیمارهای آزمایشی کشت متعد تر هستند. برای هر گونه گیاهی یک مرحله بهینه ای وجود دارد. به عنوان مثال استفاده از دانه گرده در مرحله تقسیمات میتوزی و با بلافاصله بعد از این تقسیمات در Datura innoxia و Nicotiania tabacum، اوایل مرحله دو سلولی در Atropa belladona و Sylvestris N و از اواسط تا پایان مرحله تک هسته ای میکروسپور در حال نمو در غلات، بهترین نتیجه را در برداشته است.

۴- پیش تیمار بساک ها:

اساس آندروژنز متوقف نمودن نمو سلول دانه گرده ای است که در حال گذراندن روال عادی نمو خود برای تبدیل شدن به یک گامت نر می باشد و پیشبرد مراحل نمو آن به طور اجباری در جهت تولید یک گیاه کامل است. این مسیر غیر عادی فقط زمانی امکان پذیر است که دانه گرده از محیط طبیعی خود در گیاه زنده خارج شود و در شرایط خاص دیگری قرار گیرد. با اعمال تیمارهای خاص بر خوشه کامل، جوانه های گل و یا بساک ها، بازده آندروژنز افزایش می یابد.

پیش تیمار سرما:

به طور کلی تیمار سرما در دمای ۳- ۶ درجه سانتیگراد به مدت ۳ تا ۱۵ روز نتیجه خوبی می دهد. ذرت به تیمار سرمای ۱۴ درجه سانتیگراد بهتر پاسخ می دهد. مقدار سرمایی که بایستی داده شود، بستگی به گونه گیاه دارد. در اثر تیمار با سرما بساک ها و میکروسپورهای ضعیف و ناتوان می میرند او بساک های قوی باقی می مانند. پیش تیمار سرما ممکن است پیر شدن دیواره بساک را نیز به تعویق اندازد که در این صورت میکروسپورهای بیشتری این امکان را پیدا می کنند که طرح نمو خود را از گامتوفیتی به اسپوروفیتی تغییر دهند.

پیش تیمار گرما:

جوانه های گل یا گیاهان کامل در بعضی گونه ها وقتی که تحت دمای ۳۰°C به مدت ۲۴ ساعت و یا ۴۰°C به مدت یک ساعت قرار گیرند، تحریک به جنین زایی می شوند (جنس Brassica). به نظر می رسد که شوک حرارتی میکروتوبول ها را تجزیه نموده و رشته های دوک را از جای خود منحرف می سازد. این فرآیندها به تقسیم غیر عادی هسته میکروسپور منجر می شود.

پیش تیمار شیمیایی:

مواد شیمیایی مختلفی شناخته شده اند که موجب پارتنوژنز می شوند. ۲- کلرواتیل فسفونیک اسید اثر واضحی بر افزایش تولید افراد هاپلوئید در گونه های مختلف دارد. در صورتی که محلولی از اثرل (ppm ۴۰۰۰ در گندم) درست قبل از آغاز تقیمات مبوزی سلول های مادر دانه گرده به گیاهان پاشیده شود، این عمل به تولید دانه گرده چند هسته ای (۶-۴ هسته ای) با ذخیره نشاسته ای کمتر منتج می شود.

جشنواره پاییزه

جشنواره فروش بذر های خاص و کمیاب با بیش از ۱۲۰۰ رقم تنوع

همین الآن خرید کنید

۵- محیط کشت ها:

ترکیب محیط کشت از عوامل بسیار مهمی است که نه تنها موفقیت کشت دانه گرده، بلکه نحوه نمو را کنترل می کند. معمولا فقط در تقسیم میتوزی در یک میکروسپور و می دهد، اما در پدیده آندروژنز تقسیمات مکرر رخ می دهد. از آنجا که گونه ها و ژنوتیپ های مختلف ممکن است ترکیبات غذایی متفاوتی را طلب نمایند، نتیجه گیری در این مورد که مناسبترین محیط کشت کدام است، مشکل می باشد.

محیط کشت پایه MS، وایت، نیج و نیج No برای گیاهان تیره سولاناسه، وB و ترکیبات مختلف آن برای جنس Brassica و LS ،N6 ،B5 و .Potato 2 medium برای غلات استفاده شده اند. بنابراین هیچ توصیه عمومی نمی توان ارائه کرد.

ساکارز:

برای آندروژنز ضروری است. وجود قندها در محیط کشت پایه از ضروریات حتمی می باشد، زیرا قندها نه فقط نقش منبع تامین کربن را بر عهده دارند، بلکه در تنظیم فشار اسمزی نیز دخالت می نمایند. مقدار رایج ساکارز ۴-۲٪ است، غلظت های بیشتر (۱۲-۶درصد) برای آندروژنز در غلات بهتر است.

آهن:

آهن کلاته شده در تمایز جنین های گلبولی به جنین های قلبی شکل و ادامه نمو تا گیاه کامل نقش مهمی ایفا می نماید.

نیتروژن:

متابولیسم نیتروژن یک ویژگی بسیار مهم است. حضور نیترات و نمک های آمونیومی و همچنین اسیدهای آمینه، نقش بسیار اختصاصی در مراحل مختلف فرآیند نمو دارند. با این حال، احتمالا وجود گلوتامین در محیط کشت سلول های بسیاری از گونه های گیاهی، کمک شایانی به تمایز سلول ها به گیاه کامل می نماید.

هورمون ها:

جنین زایی دانه گرده می تواند در گیاهانی نظیر توتون در یک محیط کشت ساده محتوی مواد معدنی و ساکارز القا شود، اما برای تکمیل فرآیند آندروژنز، افزودن مواد هورمونی مشخصی به محیط کشت ضروری است. به عنوان مثال بساک های غلات هم به اکسین و هم به سیتوکینین نیاز دارند و رشد مطلوب آنها به مقدار درونی این هورمون ها بستگی دارد. با این وجود، برای ترغیب جنین زایی مستقیم، محیط کشت های ساده با مقادیر کم اکسین توصیه می شوند.

بررسی پاسخ سلول ها و بافت های غلات به غلظت ها و ترکیبات مختلف هورمونی در مقایسه با گیاهان دولپه نشان داده است که عموما گیاهان تک لپه به وجود هورمون های رشد در محیط کشت نیاز دارند. در حالی که گیاهان دو لپه به طور خودکار مقادیر زیادی فیتو هورمون تولید می نمایند.