فارسی
Englishزراعة الأنسجة النباتية
زراعة الأنسجة النباتية هي مجموعة من التقنيات المستخدمة للحفاظ أو نمو الخلايا أو الأنسجة أو الأعضاء النباتية في ظل ظروف معقمة على وسط زراعة المغذيات ذات التركيب المعروفه. ويستخدم على نطاق واسع لإنتاج مستنسخات من النبات بطريقة تسمى التكاثر فی الاجزاء. قد يكون للتقنيات المختلفة في زراعة الأنسجة النباتية مزايا معينة فی مقابل طرق التكاثر التقليدي، بما في ذلك:
- زراعة الأنسجة in vitro في المختبر لنباتات البطاطس
- تتم زراعة الأنسجة النباتية في بنك البذور USDA المركز الوطني لحفظ الموارد الوراثية.
إنتاج انواع دقیقه من النباتات التي تنتج من الزهور أو الفواكه أو تولد غيرها من الصفات المرغوبة.
للإنتاج السريع للنباتات الناضجة.
لإنتاج عدد كبير من النباتات في مساحة مصغّرة(کانت کبیره و نرید ان نصغر هذه المساحه).
إنتاج نباتات متعددة في قلّه البذور أو عدم توفر ملقح لازم لإنتاج البذور.
تجديد انتاج النباتات الكاملة من الخلايا النباتية المعدلة وراثيا.
إن إنتاج النباتات في امکنه معقمة يسمح لها الوقایه من الأمراض والآفات والعوامل المسببة للأمراض.
إنتاج النباتات من البذور التي تكون فرصتها في الإنبات والنمو ضئيلة للغاية، مثل زهرة الأوركيد وnepenthes.
لتنظيف بعض النباتات الخاصه من الالتهابات الفيروسية ونشر هذه النباتات بسرعة باعتبارها “مخزونات نقیه” للبستنة والزراعة.
تخزين المواد النباتية الوراثية لحماية أنواع النباتات المحلية.
تعتمد زراعة الأنسجة النباتية على حقيقة أن العديد من أجزاء النبات لديها القدرة على التجدید إلى نبات كامل (تسمى الخلايا الموجودة في تلك الأجزاء النباتية المتجددة الخلايا المختصة، والتي يمكن أن تتمايز إلى خلايا مختلفة). غالبًا ما يمكن استخدام الخلايا المفردة أو الخلايا النباتية التي لا تحتوي على جدران خلوية (البروتوبلاست) أو الأوراق للنبات أو ساق النبات أو الجذور النبات لإنتاج نبات جديد في مکان الزراعه، اعتمادًا على العناصر الغذائية والهرمونات النباتية.
التقنيات المستخدمة في زراعة الأنسجة النباتية في المختبر و
تحضير الأنسجة النباتية لزراعة الأنسجة في ظل امکنه معقمة وتحت هواء منقي HEPA و هذا يتم إجراؤه بواسطة غطاء رقائقي بطيء التدفق. ثم تتم زراعة الأنسجة في اطباق معقمة، مثل أطباق بتري أو قوارير، في غرفة النمو مع التحكم في درجة الحرارة وشدة الضوء. تتلوث المواد النباتية الحية من البيئة بشكل طبيعي بالمواد الحية الموجودة على سطوحها (وأحيانًا الأجزاء الداخلية منها)، لذلك يتم تطهير السطوح بالحلال الكيمياوی (عادةً الكحول وهيبوكلوريت الصوديوم أو الكالسيوم). قبل الحصاد، يتم تعقيم العينات المناسبة (المعروفة باسم النباتات النقیه). . عادة ما يتم وضع النباتات النقیه المعقمة على سطح زرع صلب معقم، ولكن في بعض الأحيان يتم وضعها مباشرة في وسط سائل معقم، خاصة عندما تكون زراعة تعليق الخلية ذات جوده. تتكون الوسائط الصلبة والسائلة عمومًا من أملاح معدنية بالإضافة إلى بعض العناصر الغذائية العضوية والفيتامينات والهرمونات النباتية. يتم تحضير الوسائط الصلبة من الوسائط السائلة عن طريق إضافة عامل هلام ، وعادة ما يكون من الأجار المنقیه.
إن تكوين البيئة، وخاصة الهرمونات النباتية ومصدر النيتروجين (النترات مقابل أملاح الأمونيوم أو الحموض الامونيوم) له تأثيرات عميقة على علم التشكل (المورفولوجيا)الأنسجة التي تنمو من النبات الاصيل الأولي. على سبيل المثال، غالبًا ما يؤدي الأوكسين إلى تكاثر الجذور، في حين أن السيتوكينين قد يؤدي إلى إنتاج الفروع في النبات. غالبًا نجد ما يؤدي التوازن بین الأوكسين والسيتوكينين إلى نمو غير منظم للخلايا أو الكالس، لكن المورفولوجيا النمو يعتمد على نوع النبات بالإضافة إلى تكوين البيئة، وعادةً ما يتم قطع الفروع وزراعته في بیئه جديده لتوفیر النمو أو تغيير البيئة. إن مهارة وخبرة المضطلع فی زراعة الأنسجة مهمة جدًا في اسالیب الزراعة ووضعها في البيئة.
عندما تظهر الفروع من النبات، يمكن قطعها و توزیعها باستخدام الأوكسين لإنتاج شتلات يمكن زرعها، حتی عندما تنضج، تصلح ان تنتقل الی التربة لمزيد من النمو في الدفيئة كنباتات عادية.
التفاوت الخاص في إمكانية التجديد للأعضاء المختلفة و العینات الجزئیه لها تفسيرات مختلفة. تشمل العوامل المهمة الاختلافات في مرحلة الخلايا في دورة الخلية، ومدى توفر أو القدرة على نقل منظمات النمو الداخلية، و الطاقات ا التمثيل الغذائي للخلايا. أكثر العینات الجزئیه للخلایا تکون هي فی الأطراف المرستيمية للنباتات مثل أطراف البراعم، وأطراف البراعم الجانبية، وأطراف الجذور. تتمتع هذه الخلایا بمعدل عالي من انقسام الخلايا و المواد المنظمه تعمل لتنظيم النمو مثل الأوكسينات والسيتوكينينات.
عادة ما تكون كفاءة تجديد السیقان في نبات الأنسجة خصائص كمية تختلف غالبًا بين الأنواع النباتية و الأنواع النباتية الجزئیه من بين الأنواع الفرعية أو الأصناف أو الأنواع البيئية. لذلك، يمكن أن تكون إعادة تكوين زراعة الأنسجة معقدة، خاصة عندما يجب إنشاء العديد من طرق إعادة التكوين لأنماط جينية مختلفة في نفس النوع.
المسارات الثلاثة الشائعة لتجديد زراعة الأنسجة النباتية هي الانتشار من الأنسجة الموجودة مسبقًا (زراعة الجذع أو زراعة العقد)، وتولد الأعضاء، والتولد الجنيني غير زيجوتيك.
عادةً ما يتم تكاثر البراعم أو الأجزاء العقدية في أربع خطوات لإنتاج النباتات بكميات كبيرة من خلال التكاثر الخضري في المختبر، لكن تكوين الأعضاء هو طريقة معيار للتكاثر الدقيق تتضمن تجديد الأنسجة للأعضاء غير المطلوبه فيها أو البراعم الجانبية بشكل مباشر أو غير مباشر من النباتات الفرعیه. يعد التطور الجنيني غير اللاقحي مسارًا تطوريًا رائعًا يشبه إلى حد كبير أجنة الزيجوت وهو مسار مهم لإنتاج الأنواع سوماكلونال، وإنتاج البذور الاصطناعية، و توليف المستقلبات. نظرًا الی دلیل الخلایا الموحده للأجنة غير زيجوتيك ، فهي مفضلة في العديد من أنظمة التجديد للتكاثر الدقيق و الاصطناع البلويدي ونقل الجينات وإنتاج البذور الاصطناعية. ومع ذلك، فإن تجديد الأنسجة من خلال تكوين الأعضاء مفيد أيضًا لدراسة الآليات التنظيمية لنمو النبات.
