فنون کشت بافت، به عنوان روش هایی جایگزین برای تکثیر رویشی گیاهان، به مرور زمان از عمومیت بیشتری برخوردار میگردند. کشت بافت گیاهی، به عبارتی تکثیر گیاهان به روش های غیرجنسی است و هدف اصلی آن اصلاح گیاهان می باشد. موفقیت در بسیاری از تکنیک های گزینش در شرایط این ویترو و اعمال فنون دستورزی ژنتیکی در گیاهان عالی، به باززایی موفق گیاهان در محیط این ویترو بستگی دارد.
اصلاح نباتات و تکنولوژی DNA نوترکیب به روش های قابل اطمینان برای تکثیر گیاهان و شیوه های پیشرفته تری برای باززایی آنها احتیاج دارند. روش ها و شیوه های تکثیر گیاهان، بسته به گونه و ژنوتیپ، بسیار متفاوت می باشند. تکثیر کلون در شرایط این ویترو را ریزازدیادی می نامند.
-
کلون (Clone)
واژه کلون (Clone)، اولین بار توسط وبر (Webber) در مورد گیاهان زراعی که به صورت رویشی تکثیر شده بودند، استفاده شد. کلمه کلون منشأ یونانی دارد و به معنی ترکه، پاجوش، قلمه و اجزاء نظیر آنها که به عنوان واحدهایی برای تکثیر (Oropagule) از گیاه جدا می شوند، می باشد. این کلمه تاکید دارد که گیاهان تکثیر شده از چنین قسمت های رویشی، افراد متفاوتی نیستند، بلکه قسمت های منشأ گرفته از یک فرد می باشند و چنین گیاهانی کاملا شبیه یکدیگرند.
بنابراین تکثیر کلون عبارتست از ازدیاد افرادی با محتوی ژنتیکی کاملا مشابه با استفاده از تولید مثل غیر جنسی، و کلون، جمعیتی از گیاهان است که از یک گیاه منفرد بوسیله تولیدمثل غیرجنسی به وجود آمده است. فنون رایج کشت تک سلول و پروتوپلاست نیز امکان تولید هزاران گیاه را از یک سلول در زمان نسبتا کوتاهی فراهم می آورند و تولیدات این تکثیر رویشی سریع نیز بر طبق تعریف بایستی یک کلون منفرد در نظر گرفته شود.
-
مزیت ریزازدیادی
مزیت مهم استفاده از روش های تکثیر کلون در شرایط استریل (ریزازدیادی) نسبت به روش های مرسوم این است که در زمان و فضای نسبتا محدود، از یک فرد می توان جمعیت بزرگی به دست آورد. تخمین زده شده است که روش تکثیر جوانه جانبی، تعداد ساقه را در هر دوره یک ماهه کشت به طور متوسط تا ۱۰ برابر افزایش می دهد و در یک دوره شش ماهه امکان تولید بیش از یک میلیون واحد تکثیری یا گیاه از یک ریزنمونه وجود دارد.
-
انتخاب ریزنمونه در ریزازدیادی
ریز نمونه های مناسب از گیاهان آوندی شامل نهاندانگان، بازدانگان، همچنین از نهانزادان آوندی را می توان در این ویترو کشت داد و از آنها جوانه های نابجا، ساقه، جنین و یا گیاهان کامل بدست آورد.
موراشیگ (Murashige) در سال ۱۹۷۴ سه مرحله اصلی فرایند ریزازدیادی را طراحی نمود:
مرحله ۱:
انتخاب ریزنمونه های مناسب، استریلیزاسیون و انتقال آنها به محیط کشت غذایی به منظور تثبیت شروع کشت استریل ریزنمونه).
مرحله ۲:
تولید یا تکثیر ساقه ها از ریزنمونه های موجود در محیط کشت
مرحله ۳:
انتقال ساقه ها به یک محیط کشت ریشه دهی و سپس انتقال آنها به خاک.
باززایی گیاه
باززایی گیاه، با کشت قطعه ای از بافت گیاهی فاقد بافت مریستمی از قبل شکل گرفته (منشاء نابجا) یا از کشت سلولی و بافت کالوس (منشأ مجدد) امکان پذیر است. باززایی گیاه به روش تکثیر جوانه جانبی، بر مبنای وجود بافت مریستمی از پیش تشکیل شده می باشد. بر عکس، باززایی نابجا از مکان های غیر معمول از یک بافت کشت شده (مثلا سطح برگ، کوتیلدون، میانگره، گل و نظیر آنها) که بافت مریستم به طور طبیعی در این مناطق وجود ندارد، صورت می پذیرد. با این وجود، این روش به حضور یک ریزنمونه با بافت سازمان یافته نیاز دارد.
باززایی گیاه جدید (De novo plant regeneration)
باززایی گیاه جدید (De novo plant regeneration) از بافت کالوس و کشت سلولی، در غیاب بافت سازمان یافته رخ می دهد. باززایی گیاهان به صورت نابجا به طریق اندام زایی و جنین زایی انجام می شود.
روش های ریزازدیادی و باززایی گیاه را می توان به گروه های زیر طبقه بندی کرد:
۱- تکثیر سریع جوانه های جانبی (xillary bud proliferation):
یعنی ازدیاد از طریق رشد و تکثیر مریستم های موجود، این عمل را می توان از طریق کشت نوک ساقه های قطع شده از گیاهان والدی (کشت مریستم و نوک ساقه) یا تکثیر مریستم های ساقه های جانبی، که پس از جدا شدن از گیاه مادری بر روی ریزنمونه به شکل جوانه ظهور می یابند (کشت گره منفرد و جوانه جانبی)، انجام داد.
۲- اندام زایی (Organogenesis) :
عبارت است از تشکیل اندام هایی نظیر ساقه و ریشه به طور مستقیم بر روی ریزنمونه ای که فاقد مریستم از پیش تشکیل شده است، و یا به طور غیرمستقیم از کشت سلولی و بافت کالوس حاصل از ریزنمونه
۳- جنین زایی زویشی (Somatic embryogenesis):
عبارت است از تشکیل یک ساختار دو قطبی که هم مریستم ساقه و هم مریستم ریشه را در بر دارد و مستقیما از ریزنمونه یا به طور غیر مستقیم از کشت سلولی و بافت کالوس حاصل از ریزنمونه بوجود می آید.
دیدگاهتان را بنویسید