کشت کالوس

کالوس

اساسا کالوس یک بافت توموری گیاهی کم و بیش سازمان نیافته است که در زخم های بافت ها و اندام های تمایزیافته، به وجود می آید. بنابراین کالوس یک بافت سازمان نیافته با تمایز خیلی کم است و سلول های آن طبیعت پارانشیمی دارند.

ریزنمونه مورد استفاده برای کشت کالوس

بافت ریزنمونه یک بافت تمایز یافته است از جمله ریشه، ساقه، برگ، گل و … که به عنوان ماده آغازین برای تولید بافت کالوس مورد استفاده قرار می گیرد. بافت های ریزنمونه معمولا سطوح مشخصی از تقسیم سلولی، ازدیاد سلولی و سازمان یافتگی سلول ها را در ساختارهای ویژه ای نظیر سیستم آوندی نشان می دهند.

اگر در یک ریزنمونه جدا شده فقط سلول های تمایزیافته وجود داشته باشد، آنگاه بایستی قبل از شروع تقسیم سلولی، عمل تمایززدایی انجام شود. معمولا سلول های پارانشیمی موجود در ریزنمونه تحت تمایززدایی قرار می گیرند. اگر ریزنمونه جداسازی شده از قبل محتوی بافت مریستمی باشد، قادر است بدون نیاز به تمایززدایی بلافاصله تکثیر خود را شروع نماید.

• تمایززدایی

تمایززدایی نقش بسیار مهمی بر عهده دارد. این پدیده سلول های بالغ موجود در یک ریزنمونه جدا شده از گیاه بالغ را به شروع مجدد فرآیندهای رشد و نمو قادر می سازد. در این فرآیند، سلول های بالغ توانایی تبدیل شدن از فرم بالغ به حالت جوانی یا نابالغ را به طور موقت کسب می نمایند. سلول های جوان شده سرعت رشد و پتانسیل تقسیم بیشتری داشته و تحت شرایط خاصی قادر به باززایی اندام با جنین هستند.

تنظیم کننده های رشد کالوس

تشکیل کالوس تحت تأثیر مواد تنظیم کننده رشد خارجی که به محیط کشت اضافه می شوند، قرار می گیرد. نوع ماده تنظیم کننده رشد مورد نیاز و غلظت مصرفی آن در محیط کشت، به طور شدیدی به ژنوتیپ و محتوی هورمونی درون ریزنمونه بستگی دارد. این احتیاجات را می توان در سه گروه قرار داد:

۱- فقط اکسین (بویژه در گیاهان تک لپه)

۲- فقط سیتوکینین

٣- هم اکسین و هم سیتوکینین (اکثر گیاهان)

نوع ماده شروع کننده (جوان با پیر) و محلی از گیاه که ریزنمونه از آنجا گرفته می شود، تعیین کننده سطح هورمون های درون زا می باشد، که تأثیر بسزایی بر فرآیندهایی نظیر تقسیم سلولی و شکل گیری اندام و جنین دارند.

فاکتورهای مهم دیگر در تشکیل کالوس عبارتند از:

1. ژنوتیپ ماده گیاهی
2. ترکیبات محیط کشت
3. فاکتورهای فیزیکی رشد (نور، دما و غیره).

محیط کشت کالوس

غالبا برای تولید بافت کالوس از محیط کشت معدنی موراشیگ و اسکوگ (۱۹۶۲) استفاده می شود و ساکارز یا گلوکز به مقدار ۴-۲٪ به عنوان منبع قند بکار می رود. اثر نور در شکل گیری کالوس بستگی به گونه گیاه دارد. در بعضی موارد نور و در مواردی نیز تاریکی مورد نیاز است. معمولا درجه حرارت ۲۲ – ۲۸°C برای تولید کالوس مفید می باشد.

بافت کالوس

بافت های کالوس حاصل از گونه های مختلف گیاهی ممکن است از نظر ساختار و عادت رشد متفاوت باشند. این بافت ها در سفید یا رنگی بودن، نرم (آبدار) یا سخت بودن و سست (به راحتی سلول ها از هم جدا شوند) یا متراکم بودن متفاوت هستند. رشد بافت کالوس یک گونه گیاهی نیز به عواملی از جمله محلی از گیاه که ریزنمونه از آنجا گرفته شده است و شرایط موجود در حین رشد بستگی دارد.

جشنواره پاییزه

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

همین الآن خرید کنید

پس از تشکیل بافت کالوس، این بافت برای رشد بیشتر به محیط کشت جدیدی منتقل می شود که به این عمل را کشت ( Sub – culture می گویند. وقتی که به طور منظم واکشت در محیط های آگاردار صورت بگیرد، کشت های کالوس در هر مرحله، منحنی رشدی به صورت S شکل یا سیگموئید به نمایش خواهند گذاشت.

پنج مرحله در رشد کالوس وجود دارد:

١- فاز کمون (Lag phase): در این مرحله، سلول ها برای آغاز تقیم مهیا می شوند.

۲- فاز تصاعدی (Exponential phase): در این مرحله، تقسیم سلولی با حداکثر سرعت صورت می گیرد.

٣- فاز خطی (Linear phase): در این مرحله تقسیم سلولی گند است، اما میزان توسعه سلولی افزایش می یابد.

۴- فاز کند شدن (Deceleration phase): مرحله ای است که سرعت تقسیم و توسعه سلولی (هر دو) کاهش نشان می دهد.

۵- فاز سکون (Stationary phase): در این مرحله اندازه و تعداد سلول ها ثابت می ماند.

تعیین رشد کالوس

میزان رشد کالوس را می توان با سنجش وزن تر آن به طور غیر تخریبی اندازه گیری کرد. روش اندازه گیری وزن خشک، دقیق تر از روش وزن تر است، اما این شیوه مستلزم از بین بردن نمونه کشت شده می باشد. اندازه گیری ضریب میتوز برای سرعت تقسیم سلولی نیز پارامتر دیگری است که سنجش آن مشکل بوده و احتیاج به نمونه برداری گسترده ای دارد تا میزان اشتباه نمونه برداری را کاهش دهد.

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

رسول رحیم پور