پیشرفت های اخیر در کشت بافت گیاهی، تولید گیاهان هاپلوئید از کشت تخمدان و تخمک را نیز امکانپذیر کرده است. بدین معنی که مگاسپورها یا گامتوفیت های ماده نهاندانگان می توانند به صورت این ویرو به نمو اسپوروفیتی بپردازند. به گیاهان تولید شده از کشت تخمدان و یا تخمک گیاهان ژینوژنیک گویند و به گیاهان نشات گرفته از میکروسپور، آندروژنیک گویند.
برای تولید گیاهان هاپلوئید در گونه هایی که کشت دانه گرده آنها نتایج نامطلوبی همچون آلبینیسم بدنبال دارد و یا مانند گیاه ژربرا با نارسائی همراه است، می توان از کشت تخمدان ها و تخمک های تلقیح نشده بعنوان یک روش جایگزین استفاده نمود. San Nocum در سال ۱۹۷۶ برای اولین بار موفق به تولید هاپلوئیدهای ژینوژنیک در گیاه جو گردید. بعدها گیاهان هاپلوئید از کشت تخمدان و تخمک در گندم، برنج، ذرت، آفتابگردان، چغندرقند، توتون، سپیدار، شاه توت و غیره نیز بدست آمدند.
روش تولید گیاه هاپلوئید:
تخمدان ها را می توان بصورت تلقیح شده و با تلقیح شده کشت نمود. برای تولید گیاه هاپلوئید، تخمدان بارور نشده جوانه های گل، ۴۸-۲۴ ساعت قبل از زمان گرده افشانی طبیعی جدا می شوند. سی کاسه گل، جام گل و پرچم ها را جدا ساخته و تخمدان ها را استریل سطحی می نمایند. قبل از کات، بخش انتهایی دمگل بریده می شود و تخمدان به حالتی که انتهای بریده شده در محیط کشت فرو رود، کشت می گردد.
بدین منظور از محیط کشت های معدنی نیچ، وایت، MS و Na متروی مواد تنظیم کننده رشد استفاده می شود. در مواردی که از محیط کشت مایع استفاده می شود تخمدان ها را می توان بر روی یک کاغذ صافی شناور در سطح محیط کشت قرار داد، بدین صورت که بایستی بابه را به داخل کاغذ صافی فرو نموده و در محیط کشت فرو برد. ساکارز بعنوان منبع کربن ضروری است. البته از مالتوز و لاکتوز نیز می توان بجای ساکارز استفاده کرد.
در گونه های متعددی که تا بحال مطالعه شده اند، نیازهای غذایی برای رشد تخمدان در این ویترو بسیار متفاوت بوده است، برخی گونه ها فقط به محیط کشت مایع پایه و ساکارز نیاز دارند، اگرچه افزودن یک اکسین تحریک بیشتر رشد را در پی خواهد داشت. از کشت تخمدان برای تولید گیاهان هاپلوئید استفاده شده است و دارای پتانسیل فائق آمدن بر مشکل تشکیل گیاه آلبینو در کشت بساک می باشد. این تکنیک همچنین به دلیل پتانسیل استفاده در ژنوتیپ های نر عقیم بر کشت بساک برتری دارد.
منشاء هاپلوئیدهای ژینوژنیک:
منشاء هاپلوئیدهای ژینوژنیک در گونه ها متفاوت است. چنانکه گزارش شده است در برنج از اسپنرژیدها و در جو از سلول تخم یا آنتی پودال می باشد. کشت این ویترو تخمک های تلقیح نشده موثرترین و مطمئن ترین تکنیک برای تولید گیاه هاپلوئید و دابل هاپلوئید در چغندر قند است.
گیاهان ژینوژنیک در درختان از جمله شاه توت (Morus indica) نیز گزارش شده اند. این درخت بدلیل استفاده از آن در تغذیه کرم ابریشم از اهمیت زیادی برخوردار است. تخمدان ها در محیط کشت MS همراه با ۱mg/L BA + 1mg/L KIN کشت و گیاهان ژینوژنیک بطور مستقیم و بدون مرحله کالوس باززایی شدند. هرچند که از کشت تخمدان و تخمک نیز گیاهان هاپلوئید تولید شده اند، اما به فراوانی هاپلوئیدهای آندروژنیک در اصلاح نباتات استفاده نشده اند.
حرف آخر!
تولید هاپلوئیدهای ژینوژنیک از گامتوفیت ماده هنوز به پالایش بیشتری نیاز دارد و همچنین مشکلاتی در جدا کردن تخمک ها و تخمدان های تلقیح نشده وجود دارد. مهمترین عیب این تکنیک وجود یک تخمدان در هر گل در مقایسه با تعداد زیاد میکروسپورها در یک بساک است. صرف نظر از مشکلات موجود، تولید گیاهان ژینوژنیک در چغندرقند و بازدانگان با موفقیت همراه بوده است و آینده امیدوار کننده ای را پیش روی محققین قرار داده است.
منبع: کتاب اصول بیوتکنولوژی گیاهی، انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد، چاپ ششم.
دیدگاهتان را بنویسید