کشت جنین های نابالغ به منظور نجات جنین های حاصل از تلاقی های دور (تلاقی بین گونه ها یا جنس های متفاوت) صورت می گیرد. اساسا این روش ها برای ممانعت از سقط جنین و با هدف تولید گیاهی توانمند به ادامه حیات به کار می روند، زیرا که دورگ گیری های دور (Wide hybridization) که افرادی از دو گونه مختلف و متعلق به یک جنس یا دو جنس مختلف تلاقی داده می شوند، اغلب به شکست می انجامند. چندین مانع در مراحل قبل و بعد از گرده افشانی وجود دارد که سبب عدم موفقیت در امر انتقال ژن های واریته های وحشی به واریته های زراعی می شوند.
عوامل مرگ جنین
عواملی که مانع وقوع باروری می شوند، موانع قبل از باروری هستند که عمدتا رشد لوله گرده در خامه و یا روی کلاله را محدود می سازند. موانع پس از باروری، نمو سلول تخم حاصل از تلقیح یا مراحل نمو طبیعی دانه را متوقف نموده و یا به تأخیر می اندازند. این حالت بیشتر به دلیل عدم توانایی آندوسپرم هیبرید در گذر صحیح از مراحل نمو بوده و به گرسنگی و سقط جنین می انجامد. همچنین مرگ جنین می تواند به دلیل تولید سم توسط آندوسپرم در اثر ناسازگاری جنین و آندوسپرم صورت گیرد.
-
ناتوانی آندوسپرم
راقاوان (Raghavan) در سال ۱۹۷۶ پدیده ای را شرح داد که جنین های هیبریدهای ناپایدار از پتانسیل شروع نمو برخوردار میباشند، اما در رسیدن به اندازه کامل و تمایز طبیعی ناتوان هستند. توسعه آندوسپرم، یک فرایند اولیه است که نمو جنین را از نظر تغذیه حمایت می نماید. در اغلب موارد، سقط جنین به دلیل ناتوانی آندوسپرم می باشد.
کمبود آندوسپرم عمدتا به نمو غیر طبیعی جنین و گرسنگی احتمالی آن منجر می شود. بنابراین جداسازی و کشت جنین های هیبرید قبل از مرگ آنها، می تواند این موانع مستحکم پس از باروری را در هیبریدهای بین گونه ای و هیبریدهای ابین جنسی مرتفع نماید. تولید هیبریدهای بین گونه ای و بین جنسی از روشن ترین و مؤثرترین موارد کاربرد تکنیک کشت و نجات جنین به ویژه در امر مهم انتقال ژن از واریته های وحشی به واریته های زراعی می باشد.
اساس تکنیک کشت جنین:
- جداسازی جنین استریل و انتقال آن به محیطی مناسب برای نمو در شرایط مطلوب کشت است
- برای کشت جنین نابالغ، گلچه ها با تخمدان های درون آنها در زمان مناسب جداسازی شده و استریل می شوند. سپس می توان تخمک ها را از تخمدان ها خارج نمود بافت درون تخمک که جنین را نیز در بر گرفته است، به طور طبیعی استریل می باشد.
- در مورد کشت جنین بالغ نیز بذرهای رسیده با جنین های بالغ جدا شده از آنها ضد عفونی می شوند و یا اگر بدور هنوز نارس هستند، بایستی میوه سالم را ضدعفونی نمود.
- کشت جنین به منظور غلبه بر خواب بذر، با روش متفاوتی بکار گرفته می شود. بذرهایی که دارای پوشش سخت هستند استریل شده و به مدت چند ساعت تا چند روز در آب خیسانده می شوند. سپس بذرهای استریل شده را شکافته و جنین ها را جدا می نمایند.
محیط مناسب کشت جنین
مهمترین جنبه کار کشت جنین، انتخاب محیط کشت لازم برای حفظ رشد مداوم جنین است:
- در اکثر موارد می توان یک محیط کشت گیاهی پایه و استاندارد را به همراه نمک های اصلی و عناصر کم مصرف مورد استفاده قرار داد.
- جنین های بالغ در یک محیط نمکی پایه با یک منبع انرژی کرینی نظیر ساکارز می توانند رشد نمایند
- جنین های جوان علاوه بر این مواد، به ویتامین ها و اسید آمینه های مختلف، انواع مواد تنظیم کننده رشد و در بعضی موارد به عصاره آندوسپرم های طبیعی نیز نیاز دارند. جنین های جوان بایستی به محیط کشتی با مقادیر زیاد کربن (۱۲-۸٪) که پتانسیل اسمزی آن به پتانسیل اسمزی زیاد فضای بین سلولی کیسه جنینی جوان نزدیک باشد، انتقال داده شوند و ترکیبی از هورمون ها (سطح متعادلی از اکسین و مقدار کمی سیتوکینین) که حمایت کننده رشد جنین در مرحله قلبی شکل باشد، به این محیط کشت افزوده شود.
- نیتروژن احیاء شده آلی به صورت آسپارژین، گلوتامین یا هیدرولیزات کازئین معمولا برای کشت جنین مفید است.
- اسید مالیک نیز اغلب به محیط کشت جنین اضافه می شود.
- پس از یک تا دو هفته وقتی که جنین از رشد باز ایستاد، باید به محیط دیگری که محتوی ساکارز در حد معمول و مقدار کمی اکسین به همراه سطح متعادلی از سیتوکینین باشد، انتقال داده شود. در این محیط کشت، رشد جنین تجدید گردیده و در بیشتر موارد به طور مستقیم ساقه تشکیل می گردد.
- در بعضی موارد که جنین به طور مستقیم به تشکیل ساقه نمی پردازد، بایستی برای القاء تولید کالوس و به دنبال آن القاء تولید ساقه، به محیط کشت دیگری منتقل شود. پس از اینکه جنین ها در این ویترو تا مرحله گیاهچه ای رشد نمودند، به خاک پاستوریزه شده منتقل می شوند و تا مرحله بلوغ به رشد خود ادامه می دهند.
منبع: کتاب اصول بیوتکنولوژی گیاهی، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، چاپ ششم.
دیدگاهتان را بنویسید