الرئيسية

التعريف بتقنية زراعة الخلايا والأنسجة النباتية (الجزء الثالث)

☚ يداً بيد نحو مستقبل آمن ومزدهر ☛

التعريف بتقنية زراعة الخلايا والأنسجة النباتية :

نسيج الكالس :- (Callus)

      الكالس عبارة عن كتلة من خلايا برنكيمية سائبة غير منتظمة الشكل تنشا من الخلايا المولدة ( المرستيمية ) للنباتات ,  يتكون الكالس غالبا بسبب الجروح التي تحدث للأجزاء النباتية . ويلاحظ عادة على السطوح المقطوعة للجذور والسيقان ,  يتكون الكالس من أنسجة النباتات مغطاة البذور ومعراة البذور وبعض أنواع الطحالب .

الأجزاء النباتية المستعملة لتنشئة الكالس :-

      يمكن القول أن جميع الأجزاء النباتية المأخوذة من نباتات متعددة الخلايا تعتبر مصادر جيدة لتنشئة الكالس حيث يمكن استخدام أجزاء نباتية مختلفة من نباتات ذوات  الفلقتين , ذوات الفلقة الواحدة أو معراة البذور .  وحتى الآن فان هناك أعداد  قليلة من الأنسجة النباتية التي تفشل في الاستجابة للمعاملات التي تحفز نشوء الكالس .

نشوء الكالس :-

يمكن تقسيم مسار نشوء الكالس من قطعة النسيج النباتي إلى ثلاثة مراحل هي:

1- مرحلة التحفيز :- ( Induction )  تتهيأ  فيها الخلايا  للانقسام  و تنشط  فيها العمليات البنائية المختلفة ويبقى حجم الخلية ثابتا فيها , تختلف فترة هذه المرحلة تبعا للحالة الفسيولوجية لخلايا النبيتة وظروف الزراعة , يتبع  تحفيز الخلايا  تغير متتابع  في العمليات البنائية تتوج بانقسام الخلايا . لا تستجيب جميع الخلايا الموجودة في قطعة النسيج  للتحفيز بسبب وضعها على المحيط الجديد فقط الخلايا الموجودة في الطبقات الخارجية  للنسيج  تحفز  وتنقسم حيث يؤدي ذلك الى تكوين كتلة من نسيج جديد تحيط باللب (المركز) . إن سبب بدء الانقسامات في الطبقات الخارجية المحيطية للأنسجة أو الأجزاء المزروعة يعود إلى عدة عوامل متداخلة منها تأثير المواد المتحررة من  الأنسجة  المجروحة إلى أماكن  القطع ,  توفر الأوكسجين  بكميات كبيرة ,  سرعة تحرر ثاني اوكسيد الكاربون  إلى المحيط  الخارجي , وفرة العناصر الغذائية بسبب التماس المباشر مع الوسط , تحرر المواد المثبطة المتطايرة بسرعة اكبر . 

2- مرحلة الانقسام :- ( Division ) هي مرحلة بناء نشطة  ويصغر حجم  الخلايا بسبب ابتداء حصول انقسامات في الطبقات المحيطية ,  خلال هذه المرحلة  تحدث تغيرات عكسية تتضمن تحول الخلايا الى  خلايا  مرستيمية , السمة المميزة  لهذه المرحلة هي استمرار انقسام الخلايا الموجودة في الطبقات المحيطية للكالس وبقاء الخلايا الموجودة في مركز الكالس بدون حدوث أي انقسام فيها .

3- مرحلة التمايز :- ( Differentiation )  تتميز هذه  المرحلة باستمرار التمايز الخلوي من خلال بلوغ بعض الخلايا وتوسع خلايا أخرى وبينما تتسم كل مرحلة من المراحل الثلاث بسمتها الدائمة  إلا أن  هذه المراحل غير منفصلة  فقد  يحدث الانقسام  والتمايز خلال المرحلة  الثانية والثالثة ويستمر نمو كتلة الكالس أثناء مرحلة التمايز والانقسام .

فوائد استخدام زراعة الكالس :

أ – يعتبر مصدر للاختلافات الوراثية الكروموسومية التي تزيد بزيادة عمر مزرعة الكالس .

ب – انتخاب نباتات مقاومة للملوحة بتعريض الكالس إلي المؤثرات المختلفة  .
جـ – الحصول علي نباتات خالية من الفيروس .

د – استخلاص بعض المواد الخاصة بصناعة الأدوية أو الصناعات الغذائية كمستخلص نبات الفلفل الأخضر .

هـ – يستخدم في الإكثار الخضري السريع للنباتات المنتخبة حيث أن زراعة الكالس يعطي عدد كبير من النباتات في وقت قصير .

ما يراعي عند إنتاج الكالس :

  • مراعاة الدقة عند استخدام الجزء النباتي المستخدم .

2- توفير البيئة المناسبة والظروف البيئية المناسبة لزراعة الكالس  .
3- مراعاة الدقة في عزل والمحافظة علي الكالس للتجارب الأخرى . 

العوامل التي تؤثر على تكوين الكالس :

 1 – الرطوبــة :-

يجب أن تكون الرطوبة حوالي 90% – وإذا زادت عن ذلك تؤدى إلى ظهور الأعفان وإذا قلت عن ذلك لا تكون ملائمة لتكوين نسيج الكالس .

2- الحــرارة :-

يبدأ تكوين نسيج الكالس عند 15ْ م – ودرجة الحرارة المثلى حوالي 23 – 30ْ م , وتحتاج إلى فترة حوالى 2 – 3 أسابيع , وإذا ارتفعت الحرارة عن 33ْ م تصبح غير مناسبة لتكوين الكالس .

– 3 التهويــة :-

وجد أن قلة الأكسجين تؤدى إلى إنتاج الأنسجة لثاني أوكسيد الكاربون في الصناديق الموضوع بها العقل المطعومة – كما وجد أن التهوية الشديدة تؤدى إلى جفاف خلايا الكالس.

4 – العوامــل الأخــرى :-

تفقد العقل نسبة من الرطوبة أثناء التخزين وإذا تجاوز هذا الفقد أكثر من 20% فإن تكوين نسيج الكالس يتأثر جداً ، وإذا وصل الفقد في الرطوبة أكثر من 30 % ممكن أن يؤدى إلى عدم تكوين نسيج الكالس ، لذا يتم غمر العقل في الماء قبل إجراء عملية التطعيم .

 

 

إعادة زراعة الكالس                            Sub culturing of callus

من متطلبات نجاح زراعة الكالس هو عملية إعادة زراعة الكالس (الزراعة الثانوية) ، حيث يتم نقل الكالس إلى أوساط غذائية جديدة وعلى فترات زمنية متقاربة (4-6) أسابيع حيث أن استمرار النمو في الوسط الغذائي يؤدي إلى استنزاف العناصر الغذائية وجفاف الوسط الغذائي الصلب وزيادة تركيز مكونات الوسط الغذائي السائل عند تبخر الماء منه ومن ثم تجمع وتراكم المخلفات الايضية للأجزاء النباتية ، ويستحسن نقل الجزء النباتي بكامله مع ما تكون عليه من كالس الى وسط غذائي جديد ، وان تأخير إجراء الزراعة الثانوية يؤدي إلى تلف جزء منه.

مراحل الإكثار الدقيق :                Micro propagation stages

٭ المرحلة الاولى : مرحلة الانشاء                      (Intiation stage)

وهي مرحلة بداية الزراعة النسيجية ، حيث تتضمن اختيار الجزء النباتي (Explant) وزراعته وتعقيمه تحت ظروف معقمة.

٭ المرحلة الثانية : مرحلة التضاعف           (Multiplication stage)

وهي مرحلة مهمة جدا وعليها يتوقف فشل او نجاح الزراعة النسيجية ، وفي هذه المرحلة يتم إكثار الجزء النباتي الذي تمت زراعته في المرحلة الأولى ومضاعفته من اجل الحصول على اكبر عدد من النباتات وهناك ثلاث طرق لإكثار الجزء النباتي المستعمل :

  • تشجيع نمو الكالس عل الجزء المزروع Callus induction
  • تشجيع تكوين البراعم العرضية Adventitious bud formation

وهذه الطريقة تعتمد على زيادة عدد البراعم العرضية التي تتكون على الاجزاء النباتية من خلال زراعتها على أوساط ملائمة في ظروف مثالية .

  • تحفيز تكوين الأفرع الابطية Enhanced axillary branching

وهذه تعتمد أساسا على ظاهرة السيادة القمية والتي تشجع تحفيز نمو البراعم الجانبية .

٭ المرحلة الثالثة : مرحلة التجذير                           (Rooting stage)

وهنا يتم نقل النبيتات المضاعفة إلى وسط غذائي جديد حاوي على الاوكسينات لغرض تجذيرها وبالتالي الحصول على نبيتات كاملة ومهيئة للأقلمة .

٭ المرحلة الرابعة : الأقلمة                                         (Hardening)

حيث يتم نقل النبيتات بعد تجذيرها إلى وسط الأقلمة وهذه المرحلة تحتاج إلى عناية فائقة .

٭ المرحلة الخامسة : البيت الزجاجي                             (green house)

يتم نقل النبيتات إلى البيت الزجاجي ومن ثم للحقل .

 

 

تقديم الأستاذ الدكتور علاء هاشم يونس الطائي

كلية الزراعة والغابات/جامعة الموصل

جمهورية العراق

عضو شرف A/CS0354

الاتحاد العالمي لتقنيات التنمية البشرية والتطوير الذاتي

Subscribe
نبّهني عن
guest
Country or city
التقييم
0 تعليقات
Inline Feedbacks
View all comments
عذراً .. لا يمكنك نسخ المحتوى
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x