1:11 ص
الانتاج النباتي -
كتب الزراعة
كتاب : مفاهيم اساسية في زراعة الانسجة النباتية
زراعة الخلايا والأنسجة والأعضاء النباتية عبارة عن مجموعة من التقنيات المصممة لنمو وتكاثر الخلايا والأنسجة باستخدام محاليل مغذية في بيئة معقمة وخاضعة للرقابة. تستكشف هذه التقنية الظروف التي تعزز انقسام الخلايا وإعادة البرمجة الجينية في الظروف المختبرية. تم تطوير زراعة الأنسجة النباتية بشكل أساسي في أوائل الستينيات ، وتحولت إلى إجراء قياسي للتكنولوجيا الحيوية الحديثة ، ويمكن للمرء اليوم التعرف على خمسة مجالات رئيسية يتم فيها تطبيق مزارع الخلايا المختبرية حاليًا: التكاثر على نطاق واسع لمواد النخبة ، وتوليد أفراد خصيبين معدلين وراثيًا ، كنظام نموذجي للجوانب الفيزيولوجية للخلايا النباتية الأساسية ، والحفاظ على الأنواع المهددة بالانقراض ، والهندسة الأيضية للمواد الكيميائية الدقيقة. يستعرض هذا الفصل التطورات الأخيرة في مثل هذه المجالات.
زراعة الأنسجة (TC) هي زراعة الخلايا والأنسجة أو الأعضاء النباتية على وسط مغذٍ مُعد خصيصًا. في ظل الظروف المناسبة ، يمكن تجديد نبتة كاملة من خلية واحدة. زراعة الأنسجة النباتية هي تقنية موجودة منذ أكثر من 30 عامًا. يُنظر إلى زراعة الأنسجة على أنها تقنية مهمة للبلدان النامية لإنتاج مواد زراعية خالية من الأمراض وعالية الجودة والإنتاج السريع للعديد من النباتات الموحدة.
التكاثر الدقيق ، وهو شكل من أشكال زراعة الأنسجة ، يزيد من كمية مادة الزراعة لتسهيل التوزيع والغرس على نطاق واسع. بهذه الطريقة ، يمكن إنتاج آلاف النسخ من النبات في وقت قصير. لوحظ أن النباتات التي يتم تكاثرها دقيقًا تنمو بسرعة أكبر ، وتنمو بقوة أكبر وتكون أطول ، ولها دورة إنتاج أقصر وأكثر اتساقًا ، وتنتج غلات أعلى من وحدات التكاثر التقليدية.
يعتبر التكاثر الدقيق للنباتات تقنية مهمة ، وضرورية في كثير من الأحيان ، للحفظ بالتبريد لنباتات التكاثر الخضري. زراعة الأنسجة النباتية هي طريقة سريعة وفعالة لتكاثر الأنسجة والخلايا النباتية لإنتاج المنتج المطلوب. تعد مزارع الشتلات مصدرًا حيويًا للإكسبلنتس للعديد من طرق الحفظ بالتبريد لأطراف البراعم ، وغالبًا ما تتم معالجة نصائح البراعم مسبقًا واستعادتها باستخدام وسط مغذي اصطناعي. إن صياغة وتحضير وسائط زراعة الأنسجة النباتية ليست صعبة ولكنها تتطلب بعض التخطيط والمعدات الخاصة.
عند التخطيط لإعداد وسائط زراعة الأنسجة النباتية ، يجب مراعاة الغرض من جهود زراعة الأنسجة ، وأنواع النباتات المستزرعة والنتائج المرجوة. مراحل زراعة الأنسجة النباتية هي: الاختيار / التحضير (المرحلة 0) ، البدء / التأسيس (المرحلة 1) ، الضرب (المرحلة 2) ، التجذير (المرحلة 3) ، التأقلم / التصلب (المرحلة 4). يتم اختيار صيغة لوسط النمو بناءً على المرحلة التي يدخل فيها النبات أو سيدخله. بشكل عام ، من الأفضل إجراء بحث في الأدبيات ، على سبيل المثال من كتاب أو مقالات في المجلات العلمية ، لمعرفة ما إذا كانت هناك معلومات متاحة بشأن المصنع المستهدف محل الاهتمام ، والوسائط المقترحة لهذا النبات ، والنتائج التي تم الحصول عليها
هناك العديد من المكونات والإضافات التي يمكن استخدامها في وسط التكاثر الدقيق للنبات ، ولكن يمكن تصنيف معظمها في ثماني فئات: الماء ، والأملاح المغذية (المغذيات الدقيقة والكبيرة) ، والفيتامينات ، والأحماض الأمينية ، والكربوهيدرات ، وعوامل التبلور ، ومنظمات النمو (الهرمونات) ، والمكملات العضوية الأخرى. فيما يلي ملخص لكل فئة مكونة:
♦ الماء- وسط الاستزراع النباتي قائم على الماء ، ويشكل عمومًا 90 +٪ من إجمالي المكونات. من المهم استخدام المياه فائقة النقاء حتى لا تؤثر أي معادن أو شوائب أخرى على نمو النبات. يتم تحقيق ذلك إما عن طريق التقطير أو التناضح العكسي.
♦ الأملاح المغذية - توفر الأملاح المغذية العناصر "الكلية" و "الدقيقة" اللازمة لنمو النبات. المغذيات الكبيرة المقدار مطلوبة بكميات أكبر (1-60 ملي مولار) وتشمل النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم والكبريت. المغذيات الدقيقة مطلوبة بكميات أقل (0.1-100 ميكرومتر) وتشمل الحديد والمنغنيز والزنك والبورون والنحاس والموليبدينوم والكوبالت واليود. يضاف الصوديوم والكلور أيضًا إلى بعض الوسائط ولكن لا يعتبران ضروريين لنمو النبات. تُضاف المغذيات الكبيرة والصغرى إلى الوسط عمومًا على شكل أملاح في صورة يسهل على النباتات استخدامها. تشمل أمثلة الأملاح الغذائية نترات الكالسيوم وكلوريد البوتاسيوم وكبريتات المغنيسيوم. يُضاف الحديد والزنك أحيانًا في شكل مخلّب للمساعدة في توافر هذه العناصر وتجنب ترسبها.
الفيتامينات- غالبًا ما تفتقر النباتات التي تزرع في الفيتامينات إلى القدرة على تصنيع الفيتامينات ، على عكس النباتات التي تزرع في التربة أو الركائز الأخرى. يتم إضافة الفيتامينات المختلفة كمكملات لوسائل زراعة الأنسجة النباتية لتوفير مركبات تعمل على تحفيز وظائف التمثيل الغذائي معينة. تستخدم مكملات الفيتامينات بشكل عام بمعدلات 0.1-10 مجم / لتر وتشمل الثيامين وحمض النيكوتينيك والبيريدوكسين وميو-إينوزيتول.
♦ الأحماض الأمينية- تضاف بعض الأحماض الأمينية إلى وسائط زراعة الأنسجة النباتية ويمكن أن تكون مفيدة لنمو الخلايا النباتية لأنها مصدر متاح بسهولة للنيتروجين يسهل على النباتات امتصاصه في بعض الأحيان أكثر من المصادر غير العضوية. يمكن إضافة مخاليط الأحماض الأمينية ، مثل الكازين المائي ، أو الأحماض الأمينية المفردة ، مثل الجلايسين أو الجلوتامين أو الأدينين ، إلى الوسائط بمعدلات متفاوتة تتراوح من 2-1000 مجم / لتر.
♦ الكربوهيدرات - معظم النباتات المختبرية غير قادرة على إنتاج الكربوهيدرات الخاصة بها من الضوء والماء وثاني أكسيد الكربون ، كما هو الحال في العالم الطبيعي. يجب توفير مصدر كربوهيدرات لوسط نمو النبات. مصدر الكربوهيدرات الأكثر استخدامًا هو السكروز ، ولكن يتم أيضًا استخدام الجلوكوز والفركتوز والمالتوز بمعدلات 20-30 جم / لتر. يختلف تأثير مصدر الكربوهيدرات والكمية المستخدمة في الوسط باختلاف أنواع النباتات.
♦ عوامل التبلور- عادة ما يتم تكميل وسط زراعة الأنسجة النباتية بعامل التبلور أو خليط من عدة عوامل. الغرض من عوامل التبلور هو توفير الدعم المادي للنبات الذي يتم استزراعه. Agar (المشتق من الطحالب الحمراء Gracilaria) هو عامل تبلور متكرر ، لكن صمغ الجلان (المشتق من بكتيريا Sphingomonas) يستخدم أيضًا بمفرده أو بالاشتراك مع أجار. Agarose (المستخرج من أنواع معينة من الأعشاب البحرية الحمراء) يستخدم بدرجة أقل ، خاصة في زراعة حبوب اللقاح. قد يكون نمو الأنواع النباتية المختلفة أفضل باستخدام عامل تبلور معين أو خليط من عدة أنواع ، لذلك يوصى بإجراء الاختبار. في بعض الحالات ، قد تختلف استجابات النبات اعتمادًا على الشركة المصنعة أو نقاء عامل التبلور. إذا لم يتم استخدام عامل التبلور ، كما هو الحال بالنسبة لمزارع الخلايا المعلقة ، فيمكن إما الاهتزاز المستمر للثقافة على منضدة شاكر أو ، في حالة مزارع النبتة ، قد يكون نظام دعم من نوع ما (مثل "طوف" ورقي) ضروري....
--------------------
-----------------------------
ليست هناك تعليقات: