ظاهرة Habituation :-
هي تأثير مباشر لنمو الأجزاء النباتية المزروعة علي بيئة غذائية بها أحد الهرمونات ( مثل السيتوكاينينات ) حيث يحدث له تشبع وعند نقله هإلي بيئة جديدة ليس بها هذا الهرمون فإنه بنمو نمواً جيداً كما لو كان بالبيئة هذا الهرمون وتسمى هذه الظاهرة بظاهرة التعدد .وتسلك الأجزاء النباتية هذا السلوك في مرة واحدة فقط أما لو نقلت إلي بيئة أخرى مرة ثانية وكانت هذه البيئة خالية من الهرمون فإنها لا تسلك نفس السلوك السابق .
مثال :-
عند تنمية القطع الساقية للبطاطس في بيئة بها بنزيل آدينين يتكون بها جذور وعند تنمية الجذور في بيئة سائلة خالية من البنزيل آدينين فإن المناطق التي يحدث بها جرح تكون كالوس علي الجذور وتسمى هذه
مجالات زراعة الأنسجة
مزارع الخلايا Cell culture :-
تعتبر أول خطوة في عمل مزارع الخلايا هي عزل الخلايا المفردة وتتم عملية عزل الخلايا المفردة إما بالوسيلة الميكانيكية وإما أنزيمياً من الأعضاء النباتية وإما تؤخذ من نسيج كالوس نامي .
يلي هذه الخطوة زراعة الخلايا المفردة علي البيئة المناسبة , وتعد طريقة برجمان من اكثر الطرق شيوعاً في زراعة الخلايا المفردة ويراعي في هذه الطريقة أن يكون تركيز الخلايا المفردة في البيئة السائلة ضعف التركيز النهائي المطلوب عند الزراعة .
وتتوقف طبيعة النمو في مزارع الخلايا علي تركيز الهرمونات في بيئة النمو حيث انه قد يكون النمو متميز أي يتكون نموات خضرية أو جذرية أو كليهما أو قد يكون النمو غير متميز أي تتكون كتلة من الخلايا تسمي كالوس Callus .
وينتج الكالوس من أي نسيج نباتي متميز . بوضع الجزء النباتي الذي تؤخذ منه الخلايا في بيئة تحتوي علي تركيز مرتفع من الأوكسين وتركيز منخفض من السيتوكينين حيث يتكون الكالوس عند ذلك ويمكن أن يستمر في النمو إما علي صورة كتل متعددة الخلايا في البيئات الصلبة أو علي أشكال تجمعات صغيرة من الخلايا في البيئات السائلة .
ومع استعمال تركيز مرتفع من السيتوكينين ومنخفض من الأوكسين فأنه يمكن أن تتكون الجذور والسيقان والأوراق .
تكوين الأجنة الجسمية في مزارع الخلايا:-
يجب توفر شروط معينة لتكوين الأجنة الجسمية في مزارع الخلايا وهذه الشروط تتعلق بمنظمات النمو وخاصة السيتوكينينات , والأوكسينيات , ومصدر النيتروجين فمثلاً في مزارع الجذور تتكون الكالوس عندما تكون البيئة في الأوكسين وعند نقل هذه الخلايا إلي بيئة ذات تركيز منخفض أو خالية من الأوكسين فأنه تتميز الأجنة الكاملة .
أما مصدر النيتروجين في البيئة فيكون في صورة مختزلة مثل كلوريد أمونيوم أو نترات بوتاسيوم .وتكوين الأجنة يتطلب حد أدني من أيون الأمونيا داخل الخلايا ويتحقق ذلك بوجود تركيز منخفض من الامونيا أو تركيز مرتفع من النترات في البيئة ويجب توفير تركيز عالي من البوتاسيوم وألا يزيد الأكسجين الذائب عن 1.5مليجرام /لتر لأن التركيز العالي يشجع تكوين الجذور.
أهمية مزارع الخلايا أو الأنسجة في تربية النبات :-
يمكن الاستفادة من مزارع الأنسجة أو الخلايا في تربية النبات كالتالي :-
يمكن الحصول علي الاختلافات الوراثية التي يحتاج إليها المربي في برامج التربية من مزارع الأنسجة فمثلاً:-
-تعتبر مزارع الخلايا مصدراً هاماً للطفرات التي تعتبر أحد مصادر التصنيفات الوراثية وذلك لأن كل خلية لها القدرة علي أن تصبح فرد جديد وبالتالي احتمالات الحصول علي طفرات يكون كبير .
ولقد لوحظت هذه الطفرات في مزارع محاصيل الخس,الثوم,الأرز,غيرها.
2-يمكن عن طريق مزارع الأنسجة انتخاب نباتات مقاومة للأمراض والظروف البيئية الغير مناسبة فمثلاً:-
-أمكن انتخاب صنف طماطم يتحمل تركيزات مرتفعة من الملوحة كذلك أمكن انتخاب سلالات خلايا مقاومة للملوحة من مزارع الخلايا لعدة محاصيل مثل الفلفل , البرتقال , الأرز , القلقاس .
-كذلك أمكن إنتاج سلالات مقاومة للفيروس من نبات الدخان من مزارع الخلايا .
مزارع المتوك Anther culture
تفيد مزارع المتوك في إنتاج نباتات أحادية Haploid من حبوب اللقاح إما من خلال تكوين أجنة أو من خلال تكوين الكالوس .
ما يراعى عند عمل مزارع المتوك :-
1 - يجب أن تؤخذ المتوك من نباتات حديثة الإزهار ويكون ذلك في مرحلة معينة من تكوين حبوب اللقاح قبل تفتح الزهرة .
لذلك يفضل زراعة النباتات التي تؤخذ منها المتوك في ظروف متحكم فيها بيئياً ليمكن الربط بين المظهر الخارجي للبرعم الزهري والمرحلة المناسبة لتكوين حبوب اللقاح .
2 - يجب تطهير البراعم الزهرية المنتخبة بأحد المطهرات المناسبة ثم تفصل الأسدية كاملة ( متك + خيط ) وتوضع في طبق بتري معقم .
3 - يجب ان تسحق أحد المتوك في صبغة أسيتوكارمن لإختبار مرحلة تكوينه فإذا كانت المرحلة مناسبة تفصل بقية المتوك عن الخيوط وتوضع أفقياً في بيئات زراعية .
4 - يجب الحذر والحرص عند فصل وزراعة المتوك حتى لا تحدث أضراراً لها حيث أن تجريحها يؤدي إلي تحفيز تكوين كالوس من خلال جدر المتوك وهي خلايا ثنائية .
5- يجب تحصين مزارع المتوك من الضوء لمدة 12 - 18 ساعة وعلي درجة حرارة 28 ْ م بالتبادل مع فترة ظلام مدتها 6 - 12 ساعة علي درجة حرارة 22 ْ م , بعد 3 - 8 أسابيع يبدأ تفتح المتوك وتحولها إلي اللون البني وذلك بسبب ضغط الكالوس المتكون من حبوب اللقاح علي المتوك أو بسبب النباتات الصغيرة التي تنمو فيها .
6- تفصل النباتات المفردة أو النموات الخضرية المتكونة من الكالوس بعد أن يصل 3 - 5 سم وتنقل إلي بيئة مناسبة لتكوين الجذور ثم بعد ذلك تنقل النباتات التي تكونت جذورها إلي أصص صغيرة معقمة .
أهمية مزارع المتوك وحبوب اللقاح :-
1 - ترجع أهمية هذه المزارع إلي الحصول علي نباتات أحادية المجموعة الكروموسومية إما من خلال تكوين الأجنة أو تكوين الكالوس ويفيد ذلك في الآتي :-
أ - تستخدم النباتات الأحادية في الحصول علي نباتات ثنائية أصيلة من المحاصيل الخلطية التلقيح وذلك بمعاملتها بالكوليثيشين .
وذلك يوفر من 6 - 8 أجيال للتربية الذاتية .
ب - تفيد النباتات الأحادية في الحصول علي مختلف حالات التعدد الكروموسومي الغير تام .
2 - تفيد مزارع المتوك في التعرف علي الطفرات المنتخبة بسهولة .
3 - استخدمت وزارع المتوك في إنتاج أصناف محسنة لبعض المحاصيل في وقت قياسي مثل القمح - الأرز - الشعير .
4 - إنتاج أصناف هجين من الهليون جميع نباتاتها مذكرة .
مزارع الأندوسبرم Endosperm culture :-
تفيد مزارع الأندوسبرم في إنتاج نباتات ثلاثية المجموعة الكروموسومية حيث أن الأندوسبرم نسيج ثلاثي 3n ينتج من اندماج إحدى الخليتين التناسليتين لحبة اللقاح مع نواتا الكيس الجنيني . ويتم الحصول علي النباتات الثلاثية عن طريق تكوين براعم من الأندوسبرم مباشرةُ أو عن طريق الكالوس . ويجب ملاحظة أن الأندوسبرم الكامل النمو لا يصلح للزراعة لذلك يجب مراعاة عزل الأندوسبرم بعد مدة معينة من التلقيح وهي تختلف من نوع إلي لآخر فمثلاً في الذرة 8 - 11 يوم وفي الأرز من 4 - 7 يوم . ومن النباتات التي تنجح فيها زراعة الأندوسبرم البقدونس - الأرز - الكمثرى .
التلقيح في مزارع المبايض والبويضات :-
يستخدم مصطلح in vitro pollination في جميع الحالات التي توضع فيها حبوب اللقاح مباشرة علي البويضات المفصولة في بيئة صناعية أو علي مياسم الأزهار التي فصلت ووضعت في بيئة صناعية أو علي البويضات التي فصلت من مشيمتها في بيئة صناعية .
تعريف مزارع البويضات :-
هي المزارع التي يتم فيها زراعة البويضات منفصلة أو نزع البويضات من المشيمة في بيئة صناعية Ovule culture .
مزارع المبايض :-
هي الخالة التي يتم فيها زراعة المياسم الأزهار في بيئة صناعية Ovule culture .
يتم خص الأمهات قبل تفتح الأزهار بيومين ثم تكيس وتجمع الأزهار المخصية بعد تفتحها بيوم أو اثنين حيث يزال الكأس والتويج ويغمس المتاع في كحول 70 % لمدة ثواني ثم يغسل جيداً بالماء المقطر ثم يزال الميسم والقلم وجدار المبيض وبذلك تبقي المشيمة والبويضات وقد تزرع البويضات الاثنتان معاً في حالة مزارع المبايض يزرع الميسم كاملاً .
يتم جمع متوك غير متفتحة من الآباء وتحفظ في طبق تيري معقم إلي أن تتفتح حيث تنقل حبوب اللقاح بحرص وتوضع علي البويضات المزروعة او علي المياسم أو المشيمة .
ويكون الهدف من هذه المزارع الحصول علي بذور مكتملة التكوين ونجحت هذه الطريقة مع الطماطم - الفاصوليا - الشليك .
أهمية مزارع المبايض والبويضات :-
1 - إنتاج نباتات أحادية من خلال التوالد الذاتي .
2 - يتم التغلب علي حالات عدم التوافق الذاتي والخلطي في مزارع البويضات حيث يتم إزالة أنسجة المبيض الأمية المسؤلة عن عدم التوافق .
3 - التغلب علي مشاكل العقم في بعض الهجن النوعية البعيدة .
4 - الحصول علي بذور مكتملة التكوين .
هي تأثير مباشر لنمو الأجزاء النباتية المزروعة علي بيئة غذائية بها أحد الهرمونات ( مثل السيتوكاينينات ) حيث يحدث له تشبع وعند نقله هإلي بيئة جديدة ليس بها هذا الهرمون فإنه بنمو نمواً جيداً كما لو كان بالبيئة هذا الهرمون وتسمى هذه الظاهرة بظاهرة التعدد .وتسلك الأجزاء النباتية هذا السلوك في مرة واحدة فقط أما لو نقلت إلي بيئة أخرى مرة ثانية وكانت هذه البيئة خالية من الهرمون فإنها لا تسلك نفس السلوك السابق .
مثال :-
عند تنمية القطع الساقية للبطاطس في بيئة بها بنزيل آدينين يتكون بها جذور وعند تنمية الجذور في بيئة سائلة خالية من البنزيل آدينين فإن المناطق التي يحدث بها جرح تكون كالوس علي الجذور وتسمى هذه
مجالات زراعة الأنسجة
مزارع الخلايا Cell culture :-
تعتبر أول خطوة في عمل مزارع الخلايا هي عزل الخلايا المفردة وتتم عملية عزل الخلايا المفردة إما بالوسيلة الميكانيكية وإما أنزيمياً من الأعضاء النباتية وإما تؤخذ من نسيج كالوس نامي .
يلي هذه الخطوة زراعة الخلايا المفردة علي البيئة المناسبة , وتعد طريقة برجمان من اكثر الطرق شيوعاً في زراعة الخلايا المفردة ويراعي في هذه الطريقة أن يكون تركيز الخلايا المفردة في البيئة السائلة ضعف التركيز النهائي المطلوب عند الزراعة .
وتتوقف طبيعة النمو في مزارع الخلايا علي تركيز الهرمونات في بيئة النمو حيث انه قد يكون النمو متميز أي يتكون نموات خضرية أو جذرية أو كليهما أو قد يكون النمو غير متميز أي تتكون كتلة من الخلايا تسمي كالوس Callus .
وينتج الكالوس من أي نسيج نباتي متميز . بوضع الجزء النباتي الذي تؤخذ منه الخلايا في بيئة تحتوي علي تركيز مرتفع من الأوكسين وتركيز منخفض من السيتوكينين حيث يتكون الكالوس عند ذلك ويمكن أن يستمر في النمو إما علي صورة كتل متعددة الخلايا في البيئات الصلبة أو علي أشكال تجمعات صغيرة من الخلايا في البيئات السائلة .
ومع استعمال تركيز مرتفع من السيتوكينين ومنخفض من الأوكسين فأنه يمكن أن تتكون الجذور والسيقان والأوراق .
تكوين الأجنة الجسمية في مزارع الخلايا:-
يجب توفر شروط معينة لتكوين الأجنة الجسمية في مزارع الخلايا وهذه الشروط تتعلق بمنظمات النمو وخاصة السيتوكينينات , والأوكسينيات , ومصدر النيتروجين فمثلاً في مزارع الجذور تتكون الكالوس عندما تكون البيئة في الأوكسين وعند نقل هذه الخلايا إلي بيئة ذات تركيز منخفض أو خالية من الأوكسين فأنه تتميز الأجنة الكاملة .
أما مصدر النيتروجين في البيئة فيكون في صورة مختزلة مثل كلوريد أمونيوم أو نترات بوتاسيوم .وتكوين الأجنة يتطلب حد أدني من أيون الأمونيا داخل الخلايا ويتحقق ذلك بوجود تركيز منخفض من الامونيا أو تركيز مرتفع من النترات في البيئة ويجب توفير تركيز عالي من البوتاسيوم وألا يزيد الأكسجين الذائب عن 1.5مليجرام /لتر لأن التركيز العالي يشجع تكوين الجذور.
أهمية مزارع الخلايا أو الأنسجة في تربية النبات :-
يمكن الاستفادة من مزارع الأنسجة أو الخلايا في تربية النبات كالتالي :-
يمكن الحصول علي الاختلافات الوراثية التي يحتاج إليها المربي في برامج التربية من مزارع الأنسجة فمثلاً:-
-تعتبر مزارع الخلايا مصدراً هاماً للطفرات التي تعتبر أحد مصادر التصنيفات الوراثية وذلك لأن كل خلية لها القدرة علي أن تصبح فرد جديد وبالتالي احتمالات الحصول علي طفرات يكون كبير .
ولقد لوحظت هذه الطفرات في مزارع محاصيل الخس,الثوم,الأرز,غيرها.
2-يمكن عن طريق مزارع الأنسجة انتخاب نباتات مقاومة للأمراض والظروف البيئية الغير مناسبة فمثلاً:-
-أمكن انتخاب صنف طماطم يتحمل تركيزات مرتفعة من الملوحة كذلك أمكن انتخاب سلالات خلايا مقاومة للملوحة من مزارع الخلايا لعدة محاصيل مثل الفلفل , البرتقال , الأرز , القلقاس .
-كذلك أمكن إنتاج سلالات مقاومة للفيروس من نبات الدخان من مزارع الخلايا .
مزارع المتوك Anther culture
تفيد مزارع المتوك في إنتاج نباتات أحادية Haploid من حبوب اللقاح إما من خلال تكوين أجنة أو من خلال تكوين الكالوس .
ما يراعى عند عمل مزارع المتوك :-
1 - يجب أن تؤخذ المتوك من نباتات حديثة الإزهار ويكون ذلك في مرحلة معينة من تكوين حبوب اللقاح قبل تفتح الزهرة .
لذلك يفضل زراعة النباتات التي تؤخذ منها المتوك في ظروف متحكم فيها بيئياً ليمكن الربط بين المظهر الخارجي للبرعم الزهري والمرحلة المناسبة لتكوين حبوب اللقاح .
2 - يجب تطهير البراعم الزهرية المنتخبة بأحد المطهرات المناسبة ثم تفصل الأسدية كاملة ( متك + خيط ) وتوضع في طبق بتري معقم .
3 - يجب ان تسحق أحد المتوك في صبغة أسيتوكارمن لإختبار مرحلة تكوينه فإذا كانت المرحلة مناسبة تفصل بقية المتوك عن الخيوط وتوضع أفقياً في بيئات زراعية .
4 - يجب الحذر والحرص عند فصل وزراعة المتوك حتى لا تحدث أضراراً لها حيث أن تجريحها يؤدي إلي تحفيز تكوين كالوس من خلال جدر المتوك وهي خلايا ثنائية .
5- يجب تحصين مزارع المتوك من الضوء لمدة 12 - 18 ساعة وعلي درجة حرارة 28 ْ م بالتبادل مع فترة ظلام مدتها 6 - 12 ساعة علي درجة حرارة 22 ْ م , بعد 3 - 8 أسابيع يبدأ تفتح المتوك وتحولها إلي اللون البني وذلك بسبب ضغط الكالوس المتكون من حبوب اللقاح علي المتوك أو بسبب النباتات الصغيرة التي تنمو فيها .
6- تفصل النباتات المفردة أو النموات الخضرية المتكونة من الكالوس بعد أن يصل 3 - 5 سم وتنقل إلي بيئة مناسبة لتكوين الجذور ثم بعد ذلك تنقل النباتات التي تكونت جذورها إلي أصص صغيرة معقمة .
أهمية مزارع المتوك وحبوب اللقاح :-
1 - ترجع أهمية هذه المزارع إلي الحصول علي نباتات أحادية المجموعة الكروموسومية إما من خلال تكوين الأجنة أو تكوين الكالوس ويفيد ذلك في الآتي :-
أ - تستخدم النباتات الأحادية في الحصول علي نباتات ثنائية أصيلة من المحاصيل الخلطية التلقيح وذلك بمعاملتها بالكوليثيشين .
وذلك يوفر من 6 - 8 أجيال للتربية الذاتية .
ب - تفيد النباتات الأحادية في الحصول علي مختلف حالات التعدد الكروموسومي الغير تام .
2 - تفيد مزارع المتوك في التعرف علي الطفرات المنتخبة بسهولة .
3 - استخدمت وزارع المتوك في إنتاج أصناف محسنة لبعض المحاصيل في وقت قياسي مثل القمح - الأرز - الشعير .
4 - إنتاج أصناف هجين من الهليون جميع نباتاتها مذكرة .
مزارع الأندوسبرم Endosperm culture :-
تفيد مزارع الأندوسبرم في إنتاج نباتات ثلاثية المجموعة الكروموسومية حيث أن الأندوسبرم نسيج ثلاثي 3n ينتج من اندماج إحدى الخليتين التناسليتين لحبة اللقاح مع نواتا الكيس الجنيني . ويتم الحصول علي النباتات الثلاثية عن طريق تكوين براعم من الأندوسبرم مباشرةُ أو عن طريق الكالوس . ويجب ملاحظة أن الأندوسبرم الكامل النمو لا يصلح للزراعة لذلك يجب مراعاة عزل الأندوسبرم بعد مدة معينة من التلقيح وهي تختلف من نوع إلي لآخر فمثلاً في الذرة 8 - 11 يوم وفي الأرز من 4 - 7 يوم . ومن النباتات التي تنجح فيها زراعة الأندوسبرم البقدونس - الأرز - الكمثرى .
التلقيح في مزارع المبايض والبويضات :-
يستخدم مصطلح in vitro pollination في جميع الحالات التي توضع فيها حبوب اللقاح مباشرة علي البويضات المفصولة في بيئة صناعية أو علي مياسم الأزهار التي فصلت ووضعت في بيئة صناعية أو علي البويضات التي فصلت من مشيمتها في بيئة صناعية .
تعريف مزارع البويضات :-
هي المزارع التي يتم فيها زراعة البويضات منفصلة أو نزع البويضات من المشيمة في بيئة صناعية Ovule culture .
مزارع المبايض :-
هي الخالة التي يتم فيها زراعة المياسم الأزهار في بيئة صناعية Ovule culture .
يتم خص الأمهات قبل تفتح الأزهار بيومين ثم تكيس وتجمع الأزهار المخصية بعد تفتحها بيوم أو اثنين حيث يزال الكأس والتويج ويغمس المتاع في كحول 70 % لمدة ثواني ثم يغسل جيداً بالماء المقطر ثم يزال الميسم والقلم وجدار المبيض وبذلك تبقي المشيمة والبويضات وقد تزرع البويضات الاثنتان معاً في حالة مزارع المبايض يزرع الميسم كاملاً .
يتم جمع متوك غير متفتحة من الآباء وتحفظ في طبق تيري معقم إلي أن تتفتح حيث تنقل حبوب اللقاح بحرص وتوضع علي البويضات المزروعة او علي المياسم أو المشيمة .
ويكون الهدف من هذه المزارع الحصول علي بذور مكتملة التكوين ونجحت هذه الطريقة مع الطماطم - الفاصوليا - الشليك .
أهمية مزارع المبايض والبويضات :-
1 - إنتاج نباتات أحادية من خلال التوالد الذاتي .
2 - يتم التغلب علي حالات عدم التوافق الذاتي والخلطي في مزارع البويضات حيث يتم إزالة أنسجة المبيض الأمية المسؤلة عن عدم التوافق .
3 - التغلب علي مشاكل العقم في بعض الهجن النوعية البعيدة .
4 - الحصول علي بذور مكتملة التكوين .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق