زراعة الأنسجة النباتية

محمد فؤاد

محمد فؤاد

عدد المساهمات : 2522
تاريخ التسجيل : 26/03/2010

المقصود بزراعة الانسجة

http://www.egypt-bic.com/photo/Roayah14/petridishes.jpg
زراعة الأنسجة هى أحد أنشطة التكنولوجيا الحيوية والتى يتم فيها تنمية نسيج نباتى أو حيوانى أو بشرى أو أى نسيج لكائنات حية عديدة الخلايا على بيئة مغذية مناسبة تحت ظروف معقمة. وقد إهتم العديد من الباحثين فى العالم خلال الثلاثين سنة الاخيرة بتلك التقنية وأجريت العديد من الابحاث الاكاديمية مما أدى إلى معرفة كيفية تمييز وكشف وتكوين الأعضاء أو الاجزاء النباتية المفصولة والمنماه فى البيئات الصناعية، وفى الوقت الحالى انتشرت المعامل التجارية التى تستخدم زراعة الانسجة فى العديد من الدول ومن بينها مصر حيث يوجد حوالى تسع شركات كبرى لزراعة الانسجة تنتج 8.6 مليون شتله سنويا ويتم تصدير نسبة تقدر بحوالى 58% الى الخارج على هيئة زراعات أنسجة فى الأنابيب او شتلات مؤقلمة والباقى يستخدم للتسويق المحلى. ويتم الترخيص لتلك المعامل الخاصة واعتمادها من قبل الادارة المركزية لفحص واعتماد التقاوى بوزارة الزراعة لضمان جودة المنتج. وقد أقرت وزارة الزراعة بروتوكولات خاصة بإنتاج المحاصيل مثل البطاطس والموز والفراولة وتوزيعها على القطاع الخاص للاسترشاد بها.مميزات استخدام طريقة زراعة الانسجة

1.إنتاج أعداد كبيرة من تقاوى النباتات فى مساحة محدودة مقارنة بالطرق التقليدية، مع الحفاظ على صفاتها الوراثية ومطابقتها لنباتات الام.

2.انتاج شتلات خالية من المسببات المرضية أهمها الفيروسات، حيث أنه من المعروف أن بعض النباتات التى تتكاثر خضريا مثل البطاطس

http://www.egypt-bic.com/photo/Roayah14/petridishes1.jpg

والفراولة والموز والثوم وغيرها تصاب بالعديد من الفيروسات، وتنتشر الإصابة فى جميع اجزاء النبات لذا يمكن

أن تنتقل الأمراض عن طريق التكاثر بالطرق التقليدية باستخدام الدرنات أو الريزومات أو المدادات، الأمر الذى

يؤدى الى تدهور التقاوى عام بعد عام.أما باستخدام أسلوب زراعة الانسجة فيمكن انتاج نباتات خالية من هذه

المسببات المرضية سواء كانت أمراض فطرية أو بكتيرية أو نيماتودية أو حتى فيروسية مما ينعكس على جودة

وكفاءة التقاوى والشتلات.

3.استخدام طريقة الاختلافات الوراثية Somaclonal Variation وتعتمد على الاختلافات بين الخلايا المنماه فى البيئة الغذائية وخاصة عند تعرضها

لظروف مختلفة مثل التعرض لمرشح فطرى فينتج عنها خلايا مقاومة لهذا الفطر.

4.استخدام الطرق المختلفة مثل الاشعاع لإحداث الطفرات فى المعمل للخلايا المنماه فى زراعات الأنسجة وانتقاء ماهو مقاوم للأمراض.

5.التعديل الجينى للاصناف ( الهندسة الوراثية )، ويقصد بها نقل الجينات الى النبات للحصول على نباتات معدلة التركيب الوراثى تحمل وتعبر عن

الصفة المراد نقلها بالاضافة الى الصفات الاخرى الموجودة أصلا بنباتات الأم.مراحل إكثار النباتات بطريقة زراعة الأنسجة

المرحله الاولى: تعتبر هذه المرحلة من أهم مراحل زراعة الأنسجة حيث يتم فيها فصل النسيج النباتى تحت ظروف التعقيم وزراعته فى بيئة صناعية
ثم حفظه فى حضانات تحت درجة حرارة ورطوبة وإضاءة معينة فى المعمل.

المرحلة الثانية: الهدف منها زيادة أعداد النباتات فى المعمل حيث يتم نقل النباتات النامية الى بيئة اخرى ذات تركيب كيميائى معين لتشجيع تكوين
فروع جديده للنباتات ويتم تكرار هذه العملية حتى نحصل على الأعداد المطلوبة من النباتات.

المرحلة الثالثة: إعادة زراعة النباتات وذلك بنقلها من الأنابيب الى التربه حيث تزرع فى إصيصات صغيرة تحتوى على رمل وتربة زراعية مع تغطيتها بالبلاستيك الشفاف للحفاظ على الرطوبة ثم يزال هذا الغطاء تدريجيا وبعد ذلك تكون النباتات جاهزه للتوزيع على المزارعين
لإعادة زراعة الشتلات فى الحقول.

فائدة استخدام الشتلات المنتجة عن طريق زراعة الانسجة

1. خلو الشتلات أو التقاوى من الأمراض المختلفة وبذلك يمكن توفير الكيماويات التى يتم رشها على النباتات.

2. قوة الشتلة الناتجة من زراعة الأنسجة وتماثل النباتات.

3. زيادة الانتاجية من الشتلات الناتجة عن زراعة الانسجة من 10% الى 20% .

4. يمكن الحصول على الشتلات فى الوقت الملائم للزراعة وبالكمية الكافية والسعر المناسب.

5. حيث ان إكثار النباتات يتم فى المعامل، ويمكن إستغلال مساحة المشاتل بزراعات اخرى فى تلك الفترة وبذلك يحدث الاستغلال الأمثل للارض.http://www.necps.org/images/embedded/20040508-NECPS-CP-Ken%20Uhnak's%20Tissue%20Culture%20 efforts-propagation%20in%20vitro%203.jpg

http://www.plants.uwa.edu.au/__data/page/73893/Tissue-culture.jpg
مكونات معمل زراعة الأنسجة :-

يتكون معمل زراعة الأنسجة من 4 حجرات هي

1 - حجرة المطبخ
Kitchen area

تتم في هذه الغرفة غسيل جميع الأدوات المستخدمة في هذه الأنسجة مثل الزجاجات , أطباق بتري , المخابير , الماصات وغيرها من الأدوات الزجاجية حيث تغسل بالماء ( ماء مقطر مرتين ) D.D.W فقط ولا يستخدم الصابون مطلقاً .

2 - حجرة الزراعة
Cultivation Room

ويتم في هذه الغرفة زراعة الخلايا أو الأنسجة أو الأعضاء في البيئات .

3 - حجرة النمو
Growth Room

يتم في هذه الحجرة نمو الأجزاء المزروعة في البيئات ويجب توفر الظروف التالية في هذه الحجرة :-

حرارة 25 ْ م

ضوء 16 ساعة ضوء فلورسنت أبيض وذلك لأنه يوجد به جميع أطوال موجات الضوء كما أنه لا يؤدي إلي ارتفاع درجة الحرارة .

4 - حجرة التفريد
Mist Room

في هذه الحجرة يتم تفريد النباتات النامية من الزجاجات أو أطباق تيري في بيت موسى أو تربة معقمة تماماً تحت ظروف متحكم فيها .

وبعد ذلك تجرى له عملية أقلمة ثم ينقل إلي الصوبة أو إلي الأرض المستديمة مباشرةً .

وعملية التفريد هذه تكسب النباتات النامية القوة والتحمل للظروف الطبيعية كي تستطيع الاستمرار في الحياة عند نقلها إلي التربة .أهداف استخدام زراعة الأنسجة
http://www.edugreen.teri.res.in/explore/bio/graphics/toti_a.gif

1 - Rapid clone - Propagation

إكثار النباتات خلال مزارع الأنسجة يمكن أن يحقق

أ - True - to - type :-

النباتات المنتجة من نشاط القمم المرستيمية تكون من الناحية الوراثية مطابقة تماماً للنسيج الأم المأخوذة منه القمم المرستيمية مما يؤدي إلي المحافظة علي الصفات الوراثية - وإنتاج نباتات بهذه الكيفية إحدى مميزات التكاثر الخضري للمحافظة علي السلالات .

" Clone " سلالة :- هي النباتات الناتجة بدون تغير وراثي من فرد بمعني أنها سلالة من نبات واحد دون تغير في الصفات الوراثية أي أن جميع النباتات متشابهة وراثياً .

ب - Rapid :-

بمعني سريع … فترة كل خطوة من خطوات زراعة الأنسجة تتراوح من 4- 6 أسابيع فقط .

جـ - Mass production :-

بمعني إنتاج أعداد كبيرة في فترة قصيرة .

تبادل وحفظ التراكيب الوراثية ( الأنواع ) :-

Germplasm Storage and exchange

أ - يمكن خلال زراعة الأنسجة تبادل الأصناف الجديدة والقديمة بين الدول دون الخوف من انتشار الأمراض من الدول المصدرة إلي الدول المستوردة فمثلاً ظهور صنف جديد في منطقة أو دولة ما قد تقف إجراءات الحجر الزراعي والخوف من انتشار الأمراض عائقاً في سبيل نشر هذا الصنف ولكن عن طريق زراعة الأنسجة يمكن التغلب علي هذا العائق .

ب - حفظ التراكيب الوراثية يعتبر هدف عظيم بالنسبة لعلماء التربية حيث يمكنه حفظ أنواع معينة أو أصناف معينة في أنابيب تحفظ في ثلاجات لإيقاف نموها حتى يحتاج إليها في عمليات التربية والتهجين المختلفة وذلك بدلاً من زراعتها في الحقل مباشرةً والمحافظة عليها في الحقل الذي يتطلب كثيراً من الوقت والجهد فضلا عن إمكانية فقدها في أي لحظة بسبب الظروف البيئية والحيوية في الحقل .

إنتاج نباتات خالية من مسببات الأمراض خاصة الفيروسية منها :-

Production of pathogens [mainly virus] - free plants

من المعروف أن بعض النباتات التي يتم إكثارها خضرياً تكون عرضة للإصابة بالأمراض الفيروسية والتي تنتقل من خلال وسائل الإكثار ومن أهم الأمثلة :- البطاطس - الثوم - الفراولة - وغيرها . لذلك فمن خلال مزارع الأنسجة يتمم زراعة جزء صغير جداً 0.2 - 0.5 ملليمتر . هذا الجزء غالباً خالي من الفيروس حتى في النباتات المصابة بالفيروس لعدم احتوائه علي أوعية vesseless وبطئ حركة الفيروس في المنطقة النشطة . النباتات الناتجة من هذا الجزء هي نباتات خالية من مسببات الأمراض وبذلك يمكن توفير ملايين الدولارات التي تستخدم في استيراد شتلات من مناطق باردة حيث لا ينمو الفيروس .

إنتاج العديد من المركبات العضوية والأمصال :-

Pharmacology, Vaccines

كثير من النباتات الطبية والعطرية تنتج مواد عضوية ذات أهمية خاصة طبية وصناعية مثل :-

الداتورا - السكران - الدجيتالس - الريحان - النعناع .

يزرع أجزاء منها لإنتاج نسيج الكالوس CALLUS الذي نستخلص منه المادة الفعالة بدلاً من اللجوء إلي زراعة النبات .

مثال :- إنتاج الكاكاو معملياً

تستخدم مزارع الأنسجة في إنتاج العديد من الأمصال Vaccines بنفس الأسلوب .

http://www.fungi.com/info/infopics/technique/technique.gif
Mushroom Tissue Cultureإكتشاف جين يساعد على نمو النبات ويقلل الحاجة إلى التسميد
إكتشف العلماء بمعهد بويس تومبسون Boyce Thompson فى جامعة كورنل بالولايات المتحدة جينات تسمح لنباتات معينة أن تنشأ علاقة تكافليةhttp://www.egypt-bic.com/photo/Roayah14/tech2.jpg مع الفطريات الكائنة فى التربة و التى تمتص الفوسفات المغذى النشط و تنقله إلى جذور النبات. و قد أعلنت "ماريا تومبسون" إحدى علماء المعهد فى الإجتماع السنوى للجمعية الأمريكية لعلماء البيولوجى بفلوريدا أن هذا الإكتشاف الذى قام به فريقها البحثى يعد بمثابة الخطوة الأولى وأنه قد يؤدى إلى إنتاج محاصيل معدلة وراثياَ ذات كفاءة أعلى فى النمو وإستخدام أقل من السماد الفوسفاتى، وأضافت أن تلك المحاصيل سوف تساعد المزارعين و تعمل على تقليل نسبة الفوسفات المنصرفة من الأرض الزراعية. كما أو ضحت أن الزراعة هى المصدر الرئيسى المسبب للتلوث بالفوسفات، لذا فإن دور العلماء هو العمل على تحسين إمتصاص النبات للفوسفات مما يجعل الزراعة أكثر إفادة وأقل ضرراَ للبيئة.

تايلاند ترفع الحظر عن زراعة المحاصيل المعدلة وراثياَ
http://www.egypt-bic.com/photo/Roayah14/tech3.jpgأعلن رئيس وزراء تايلاند بأنه سيرفع الحظر عن زراعة المحاصيل المعدلة وراثياَ والذى إستمر ثلاث سنوات، و نتيجة لذلك فإن تايلاند يمكنها الآن إجراء التجارب الحقلية المفتوحة جنباَ إلى جنب مع المحاصيل التقليدية. و يدل قرار رئيس الوزراء على أن هناك قوانين جديدة سوف تسمح بإستيراد البذور المعدلة وراثياَ و تنظم زراعة تلك المحاصيل. ويرغب رئيس الوزراء فى إتباع ما يسمى " بالطريق الأوسط " للإختيار بين إحدى ثلاثة سياسات قدمها له "المركز القومى للهندسة الوراثية والبيوتكنولوجى". وقد قرر أن يسمح بالتعايش بين المحاصيل المعدلة وراثياَ والمحاصيل التقليدية فى تايلاند ورفض السياستين الأخرتين وهما " التشجيع المطلق " و" التخوف التام" من تلك المحاصيل. وقد علق رئيس الوزراء على قرار التعايش قائلا " نحن قادرون من الناحية التكنولوجية على إنتاج الكائنات المعدلة وراثياَ، وإذا لم نبدأ الآن فسوف نتخلف عن قطار العلم و نخسر فى السباق العالمى". ومن ناحية أخرى إنتقد المناهضون للتعديل الوراثى قرار رئيس الوزراء معلنين أنه لا يجب إجراء التجارب الحقلية لتلك المحاصيل دون إتخاذ إجراءات الآمان الحيوى.تجميل الشجيرات بإستخدام جين تفريع الأغصان

إكتشف العلماء فى الولايات المتحدة وبريطانيا جين يسمى (MAX3 ) والذى يؤثر فى تشكيل النباتات حيث يساعد على تحديد متى و أين يمكن للنباتhttp://www.egypt-bic.com/photo/Roayah14/tech4.jpg تكوين أغصان جديدة. وقد لاحظ الباحثون أن نبات أرابيدوبسيس ثاليانا Arabidopsis thaliana الذى يتميز بعدد كبير من الأفرع الجانبية يميل إلى إحداث تغيرات وراثية فى هذا الجين (MAX3)، كما توصلوا إلى أن البروتين الذى ينتجة الجين (MAX3 ) يؤدى وظيفة تشبه و ظيفة الهرمون و يعمل على منع تفريع الأغصان كى ينمو الساق الأساسى. و قد يؤدى إكتشاف هذا الجين إلى إنتاج محاصيل معدلة وراثياَ تستطيع أن تنمو بشكل أكثر إعتدالاَ و إستقامة مما يجعلها أكثر تأثيراَ وفاعلية، فعلى سبيل المثال نجد أن القمح إذا تم تعديله وراثيا يمكن أن يوجه طاقته فى إنتاج حبوب عالية القيمة الغذائية بدلا من إهدارها فى إنبات فروع جانبية. وإلى جانب ذلك فإن علماء البيولوجى على دراية بوجود هرمونات نباتية أخرى تسمى "أوكسين Auxin " و "سيتوكين Cytokine " والتى تؤثر على تفريع الأغصان، كما تتميز بمدى هائل من التأثيرات الأخرى على عكس بروتين MAX3 . و قد صرحت " أوتولين ليسر" من جامعة يورك بالمملكة المتحدة و التى تعد إحدى الباحثين فى تلك الدراسة قائلة: "إذا أردت أن تقوم بتغيير شئ فى النبات دون أن تغير خمسين مليون شيئاَ آخر فالأفضل لك أن تستخدم بروتين MAX3 ".فوائد تكنولوجيا زراعه الانسجه لصغار مزارعى الموز بكينيا
http://www.egypt-bic.com/photo/picBook12/tech47.jpgكينيا مثلها مثل معظم الدول الناميه التى تقع بالمناطق الاستوائيه و شبه الاستوائيه ، و يمثل محصول الموز فيها مصدرآ غذائيآ هام . و قد شهدت العشرون عاما الاخيره انخفاضآ ملحوظآ فى انتاجية الموز و ذلك بسبب تدهور التربه و اصابه مزارع الموز بالافات و الامراض. و قد تفاقمت هذه المشكلات بسبب استخدام خلفات مصابة و حامله للعدوى مما تسبب فى تهديد الامن الغذائى و فرص العمل و تأثير الدخل فى مناطق انتاج و زراعه الموز. و لهذا تعتبر تقنيات زراعه الانسجه الخيار الامثل لتوفير الكميات الكافية من نباتات الموز ذات الجودة المرتفعة. .
و بالاداره الحكيمه و رعايه حقول الموز تم الحد من خسائر المحصول الناتجه عن الافات و الامراض.
و الجدير بالذكر ان تكنولوجيا زراعه الانسجه ساعدت المزارعين فى توفير الاتى:
- كميات كبيره من نباتات الموز الخالية من الامراض والمبكرة فى النضج اى فى غضون من 12الى 16 شهر مقارنه بالموز المربى بالطرق التقليديه الذى يستغرق من 2 الى 3 اعوام
- سباطات من الموز ذات اوزان كبيرة تصل الى (30-45 كيلو جرام مقارنه بالموز التقليدى الذى يزن10 الى 15 كيلوجرام)
- انتاجيه اكبر من وحده المساحة المزروعة (40الى 60 طن لكل هكتار فى مقابل 15 الى 20 طن من محصول الموز التقليدى)
هذا بالاضافه الى تجانس مزارع الموز الناتجة والتى يسرت نظام التسويق وانتظامه، كما انها اتاحت ايضا امكانيه تحويل زراعه الموز من مورد بسيط للاعاشة الى مشروع تجارى مربح وهذا ما توصلت اليه نتائج دراسات الجدوى كما استفادت النساء بصفه خاصه من هذا المشروع نظرا لدورها الاساسى فى العنلية بهذا المحصول مما ادى الى تقليص الفجوة النوعية.خطوات إنشاء معمل زراعة الأنسجة

Establishment of tissue culture lab

بغض النظر عن مساحة المكان المتوفر لإنشاء معمل لزراعة الأنسجة فإن هذه المساحة لابد من تقسيمها على الأقل إلى ثلاث حجرات كالتالى:
1- حجرة لعمل وتجهيز البيئات
2- حجرة للزراعة
3- حجرة لحفظ ماتم زراعته والتى سيتم فيها متابعة النمو والتكشف.

هذا ولكل حجرة متطلباتها الخاصة من الأجهزة و الأدوات وغيرها. وفيما يلى
أهم الأجهزة والأدوات المطلوب توافرها قبل البدء بأى عمل.متطلبات حجرة الزراعة:
لابد من أن يتوفر لها الآتى:
1- كابينة التعقيم Laminar flow air
2- مكيف هواء للمحافظة على درجة حرارة الغرفة ثابتة.
3- أدوات زراعة من مشارط وملاقط - قفاز طبى- غطاء للرأس.
4- رشاشات بلاستيك سعة 1- 1,5 لتر لرش الكحول.
5- مطهرات للأنسجة النباتية ( أشهرها الكلوراكس التجارى 5,5 % صوديوم هيبوكلوريت)- مادة ناشرة Tween 20

6- ميكرسكوب
7- جهاز طرد مركزى Centrifuge ويسخدم بصفة خاصة فى تكنيكات خاصة مثل عزل وزراعة البروتوبلاست Protoplast isolation
8- بالطو أبيض

ثالثا: متطلبات حجرة الحفظ والأقلمة:
1- أرفف بإضاءة فلورسنت
2- حضانات Incubators للمزارع التى تتطلب درجات حرارة وفترات إضاءة خاصة حيث يتم التحكم فى ذلك داخل الحضان .
3- هزاز Shaker وهو ضرورى لمزارع المعلق الخلوى Cell suspension cultures وزراعة الأجنة Embryo cultures.
4- مكيف هواء للمحافظة على درجة حرارة الغرفة ثابتة.
5- مقياس لقياس شدة الإضاءةمكونات بيئات زراعة الأنسجة

----------------------

- مكونات بيئة الزراعة
- أهم أنواع البيئات

أولا: مكونات بيئة الزراعة
تتكون جميع البيئات التى إستخدمت فى زراعة أنسجة المحاصيل المختلفة بصفة عامة من مكونات أساسية وهى:
- مواد غير عضوية (عناصر كبرى وعناصر صغرى)
- ومواد عضوية (فيتامينات)
- وكربوهيدرات (سكروز C12H22O11) عادة مايضاف 30جرام لكل لتر بيئة.
- منظمات نمو (أوكسينات وسيتو كينينات)
هذا ويضاف الآجار 10 جرام لكل لتر بيئة (للحصول على بيئة صلبة) أو لايضاف فى حالة إستخدام بيئة سائلة Liquid mediumالمواد الغير عضوية:
أ- العناصر الكبرى: تحتاجها كل النباتات لذلك لابد من إضافتها فى بيئة زراعة الأنسجة النباتية وعددها سبع عناصر وهى:
1- النيتروجين (N) : يؤثر على معدل نمو النبات وضرورى لتكوين الكلوروفيل والقلويدات والأحماض النووية nuclic acids وهرمونات النمو والأحماض الأمينية amino acids . مصادر النيتروجين لبيئة زراعة الأنسجة
الأمونيم (NH4 + ) , النترات - NO 3
2- الفسفور ( P) : ويتركز فى الأجزاء المرستيمية إلا أن دوره غير معروف بالضبط ويرجح أن له دور فى تنشيط الإنزيمات. يستخدم فى بيئات زراعة الأنسجة فى صورة فوسفات البوتاسيوم KH2PO4)) أو فوسفات الصوديم(NaH2PO4) .
3- البوتاسيوم (K): ضرورى للإنقسام الطبيعى للخلية وتكوين الكربوهيدرات والبروتينات. يضاف فى البيئة على هيئة نترات بوتاسيوم KNO3 أو فوسفات بوتاسيوم KH2PO4 . ونادرا مايستعمل كلوريد البوتاسيوم KCl
4- الكبريت (S ): يوجد فى بعض جزيئات البروتين. يشجع النمو الجذرى والخضرى. يضاف فى بيئة الزراعة فى صورة سلفات (SO4= ).
5- الكالسيوم (Ca ): يلعب دور فى نفاذية الجدار الخلوى ويسهل حركة الكربوهيدرات والأحماض الأمينية خلال النبات كما أنه يشجع نمو الجذور. يضاف فى البيئة فى صورة كلوريد الكالسيوم CaCl2 أو فى صورة نترات الكالسيوم Ca(NO3)2
6- الماغنسيوم (Mg ): يعتبر العنصر المركزى فى جزئ الكلوروفيل . هام جدا كمنشط إنزيمى. نقصه يسبب شحوب الأوراق. يضاف إلى البيئة فى صورة كبريتات الماغنسيوم Mg SO4
7- الحديد (Fe): يدخل فى تخليق الكلوروفيل ويشارك فى عملية التمثيل الضوئى والتنفس. نقصه يسبب إصفرار وشحوب الأوراق. يستخدم فى بيئات زراعة الأنسجة النباتية على هيئة كبريتات حديدوز FeSO4 بعد أن يتم خلطها بأملاح الصوديوم لل ethylene-diamine tetraacetic acid (EDTA) والذى يجعل الحديد أكثر صلاحية للنبات.
ب- العناصر الصغرى:
بالإضافة إلى العناصر الكبرى هناك عناصر ضرورية يحتاجها النبات ولكن بكميات ضئيلة جدا قد تكون سامة للنبات إذا أضيفت بكميات زائدة عن المطلوب.
1- البورون Boron يضاف البورون (B) لبيئة زراعة الأنسجة بكميات صغيرة منBoric acid حمض البوريك H3BO3
2- موليبدم Molybdenum ضرورى للنمو الطبيعى للنبات ويضاف(Mo) لبيئة الزراعة فى صورة Sodium molybdate موليبدات صوديم Na2MoO4.2H2O
3- المنجنيز Manganese يضاف فى صورة سلفات المنجنيز Mn SO4
4- الكوبالت Co يضاف لمعظم أنواع البيئات بكمية لاتتجاوز 25 من الألف مليجرام لللتر فى صورة كلوريد الكوبالت CoCl2
5- زنك Zn يضاف فى صورة كبريتات الزنك Zn SO4
6- نحاس Cu يعتبر إضافة 25 من الألف ملليجرام لكل لتر بيئة فى صورة كبريتات النحاس CuSO45H2Oكافيا لإمداد الجزء النباتى المزروع من عنصر النحاس
7- كلور Cl يضاف فى صورة كلوريد الكالسيوم CaCl2 لمعظم أنواع البيئات
8- يود Iodine يضاف للبيئة فى صورة أيوديد البوتاسيوم (KI)

محمد فؤاد

محمد فؤاد

عدد المساهمات : 2522
تاريخ التسجيل : 26/03/2010

بسم الله الرحمن الرحيم

زراعة الأنسجة النباتية

بصورة عامة نستطيع تعريف الزراعه النسيجية على انها احدى طرق او وسائل إكثار النباتات الخضرية ،بإستأصال جزء صغير من الأنسجة النباتية المختلفه مثل (القمه الناميه،جزءمن الأوراق،او خلايا،،،،،) وزراعتها وتنميتهاعلى بيئآت غذائية خاصة،على أن تتم كل الخطوات في جو معقم .
وقد يطلق عليها مصطلح Micropropagation ومعناه الإكثار الدقيق.
وبالرغم من أن زراعة الأنسجة النباتية عرفت منذ فترة طويله إلا أنها لم تستخدم في الدول العربية إلا منذ فترة قصيره سواءً في المجال البحثي او مجال الأنتاج التجاري.(سوف نتحدث عن تاريخ زراعه الانسجة النباتية في موضوع مستقل إن شاء الله)
وتستخدم زراعه الانسجة في الكثير من المجالات البحثية والتطبيقية ولكن اكثرها شهرة واستخداماً هو عملية الإكثار الواسع للنباتات وخاصة تلك التي توجد صعوبة في إكثارها ،او التي تواجه مخاطر الأصابة وانتقال الامراض خلال عمليات الإكثار،او النباتات والمحاصيل ذات العائد الأقتصادي المرتفع.
وطبعاً السؤال ما هو سر هذه الخصوصية التي تتميز بها الزراعه النسيجية ، نبدأ كالتالي
1- بصورة اساسية وفي معظم الزراعات النسيجيه يتم استخدام القمة النامية للنباتات وهي منطقة (المرستيم القمي) وهذا الجزء النباتي الدقيق جدا ، يمكن رؤيته تحت الميكروسكوب ،يمتاز بسرعة انقسام خلاياه ،حتى انها تصل إلى سرعة تفوق معها سرعة انقسام المسببات المرضية وخاصة الفيروسات النباتية .
طبعاً فيه ناس بتسأل والمعنى؟؟؟؟:mmm:
أي ان النسيج في القمة النامية خالي من أي من المسببات المرضية النباتية بما فيها الفيروسات النباتية ،وعند إكثارنا من هذا الجزء النباتي نضمن خلو النباتات الناتجة من أي مسبب مرضي.
2- توجد أجهزه خاصة في مختبرات زراعة الأنسجة النباتية لفحص الأجزاء النباتيه أو النباتات المنتجه أثناء خط الأنتاج وقبل خروجها من المختبر على هيئة شتلات جاهزة للتسويق والتأكد من خلوها من الأمراض او الفيرسات النباتية ،وكل مختبر يقوم بفحص منتجاته(المفروض) حتى يحافظ على سلامة وجودة منتجه
3- تمتاز أيضا الزراعه النسيجية بقدرتها الانتاجية العالية للنباتات من الجزء النباتي المستخدم والذي يعرف بExplant
مثال: عند تكثير نبات الدفنباخيا بالطرق التقليدية يمكن ان نحصل على 3-5 شتلات من نبات واحد طوال العام وهذا في احسن الأحوال ،ولكن عند استخدام تقنية زراعة الأنسجة نستطيع الحصول في نهاية العام على مئآت بل آلاف من النباتات المكثرة من النبات الأم الواحد.
4- تسهل الزراعة النسيجية إكثار النباتات ذات طرق الإكثار الصعبه او البطيئة ، مثل النخيل حيث تنتج النخلة عدد قليل من الفسائل سنوياً إضافة إلى ان النخيل ينتج فسائل عندما يصل إلى سن معينه ولكن استخدام الزراعة النسيجيه مكن من فصل منطقة القمة النامية وتسمى (الجماره) واستخراج البراعم الجانبية للنخله وزراعتها ثم إكثارها وبذلك الحصول على عدد كبير من النخيل في زمن قياسي.
5- عند استخدام طرق الاكثار الخضري نضمن ان النباتات المنتجه تحمل نفس الصفات الوراثية للنباتات الام ولذلك تضمن زراعة الانسجه النباتية حصولنا على نباتات مطابقة تماماً للامهات ،وخاصة عندما يكون الإكثار لصنف معين من النخيل مثلاً لجودة ثماره.
6- تمتاز الزراعة النسيجية بإمكانية تزويد السوق بأعداد كبيرة من النباتات ،حيث يمكن الحصول على ارقام تتجاوز عشرات الآلاف او مئآت الآلاف من الشتلات خلال فترة قصيرة .
7- تتيح لك الزراعه النسيجية التحكم في مواعيد حصولك على الشتلات.
كل هذه الأسباب وغيرها كثير(انا ركزت على الاسباب الخاصة بالانتاج التجاري في جانب الإكثار الواسع وهناك جوانب اخرى سوف يتم الحديث عنها لاحقا وفيما يخص الجانب البحثي سوف نتناوله بالتفصيل في مواضيع اخرى إن شاء الله) جعلت من زراعة الأنسجة النباتية الطريقة الأمثل لإنتاج النباتات وحتى أنها اصبحت طريقة الإكثار الأولى لمعظم النباتات حتى تلك ذات طرق الإكثار السهله مثل الفراولة
وهذا كله لا يلغي وجود عيوب لهذه التقنيه الجميله ومنها
1- ارتفاع التكاليف الإنتاجيه والتأسيسيه لمشروع زراعة انسجة نباتيه وذلك كونها تقنية تحتاج إلى الكثيرمن المعدات والمستلزمات الفنية والمواد الكيميائية لبدء المشروع.
2- خطورة العمل في المختبرات حيث ترتفع نسبه المخاطر على العاملين في مثل هذه المجالات ،وذلك لتعاملهم مع مواد كيميائية ،وهرمونات نباتية خطيره،ومعدات تعقيم مثل اشعة UV .
3- ليست كل النباتات تتكاثر بطريقة زراعة الانسجة .
4- نتيجة لإستخدام الهرمونات النباتية في بيئآت التكثير،ينتج عنها طفرات وتحورات قد تغير في النباتات المنتجه وتجعلها مختلفه عن الأمهات ،وهذا يؤدي إلى خسائر كبيرة خاصة في قطاع النخيل .
بعض أهم معوقات إنتشار زراعة الأنسجة النباتية في الوطن العربي:-
1- ارتفاع التكاليف الإنتاجية والتأسيسية لمشروع زراعة الانسجة النباتية.
2- إحتياج هذه المشاريع إلى كادر فني ذو كفاءة عالية ،وخبرة في هذا المجال ،ويقل بصورة عامة وجود مثل هذه الكفاءات في الوطن العربي مع الأسف.
3-ايضاَ يرفع مخاطر فرص الاستثمار في هذا الجانب وجود منافسه كبيرة من الشركات والمختبرات العالمية التي اصبحت لها خبره كبيرة ،ووجود واسع في سوق المنتجات العالمية ،مما أدى إلى إنخفاض سعر المنتج النهائي بصوره عامة ،ويؤثر ذلك على المنتج العربي بتأخير دورة رأس المال ،وحقيقة يرجع كل ذلك إلى ان المشتغل في هذا المجال سوف يقوم باستيراد الكثيرمن مكونات مشروعة من الخارج لعدم توفر بدائل في الأسواق العربية مما يرفع تكلفة المنتج مقارنة بسعر تكلفة المنتج في الدول الأجنبية ممالا يقدمه بأسعار منافسه امام المنتجات الاخرى.
4-توجه رؤوس المال العربية للبحث عن طرق الربح السريع ،دون النظر إلى الفوائد المستقبليه لهم ولبلادهم بالاستثمار في مثل هذه المشاريع التي سوف تساهم في قيام نهضه زراعية ،وعلمية في الوطن العربي عوضاً أنها سوف تفتح فرص عمل لكثيرمن الشباب العرب بمختلف تخصصاتهم الأكاديمية والفنية حتى العمالة الزراعية التقليديه.
هذه كانت مساهمتي الأولى ،ارجوا ان تكون مفيده .:salam:
وإن شاء الله مقالات زراعة الانسجة تكون بما يكفي للافاده ويكون لها قسم خاص .عادل العراقي
اختي الفاضله
السلام عليكم ورحمة الله
نشكرك على هذا الموضوع المهم جدا
انا من المهتمين بهذا الموضوع وارجو منك ان تزودينا بالعمليات والمراحل التي تمر بها عملية زراعة نسيج النخله وجميع التفاصيل
وذكر جميع المواد الكيمياويه والاشعاعات المطلوبه ونوعية الجو
الملائم لهذه العمليه واكون شاكرا ولجهودك وجزاكي الله خير الجزاء

سلام عليكم
شكرا لمرورك وجزاك الله خيرا
الحقيقة تم ذكر موضوع زراعه الانسجة الخاصة بالنخيل بعده موضوعات فى منتديات اخرى على هذه الروابط
http://aradina.kenanaonline.com/page/7532

http://www.kenanaonline.com/ws/ebed/blog/16561/page/3

فرجاء قرائتها كاملة لاكبر استفادة
طريقة إكثار النباتات عن طريق الكلف
المرحلة الأولى:
يعزل اللب ويعقم ثم يقطع إلى أجزاء صغيرة، يوضع كل منها في أنبوب اختبار يحتوي على وسط غذائي ملائم، وتحت ظروف بيئية خاصة من الحرارة والرطوبة والضوء، تنمو الأنسجة وتتكاثر إلى خلايا وأنسجة غير متميزة تسمى نسيج "الكالس"، وينمو هذا النسيج بسرعة فائقة لإنتاج الأجنة الجسدية أو البراعم.
المرحلة الثانية:
تنقل الأنسجة بعد ظهور الأجنة أو البراعم إلى وسط غذائي آخر يساعد على تنميتها وإكثارها في أنابيب الاختبار، ويتم فرز ونقل البراعم والأجنة لإكثارها عن طريق نقلها لبيئات جديدة مرةً كل شهر.
المرحلة الثالثة:
تزرع البراعم في وسط مجهز بأنواع خاصة من منظمات النمو؛ فتنشأ الأعضاء الخضرية للنباتات دون الجذور.
المرحلة الرابعة:
تعاد زراعة البادرات التي تم الحصول عليها في المرحلة السابقة في وسط غذائي خاص لتطويرها إلى نباتات كاملة وذات جذور واضحة وقوية، ثم تنقل إلى التربة الزراعية داخل المحمية.. ومن ثم تنقل إلى البستان بعد أقلمتها، وبهذه الطريقة يمكن إنتاج أعداد هائلة من النباتات في وقت قصير وتكلفة قليلة.
والمراحل المستخدمة في الإنتاج المكثف للنخيل عن طريق تقنيات الزراعة النسيجية يمكن تكرارها مع الكثير من النباتات الهامة والاقتصادية في العديد من الدول، ويمكن لأصحاب المشاتل والمستثمرين القيام بمشروعات صغيرة في هذا المجال.
احتياجات مشروع الزراعة النسيجية
1- غرفة تحضير البيئات الغذائية: ويتم فيها تركيب البيئات الغذائية لتنمية مزارعة الأنسجة والخلايا حسب مواصفات تحليلية دقيقة، ويجب أن يكون بها أجهزة تنقية للمياه، وخلط الكيماويات وقياس وضبط درجة الحموضة وموازين وأجهزة للتعقيم.
2- غرفة تحضين المزارع: عبارة عن غرفة مكيفة مزودة بأجهزة التحكم في الإضاءة والحرارة والرطوبة.
3- غرفة الفحص الميكروسكوبي: وتكون مزودة بميكروسكوبات ضوئية وآلات تصوير ضوئي أو رقمي ومعدات للشرح والمناقشة.
4- غرفة نقل المزارع: يوجد بها وحدات لتعقيم الهواء؛ حيث يتم فيها تلقيح المزارع، ونقلها إلى بيئات غذائية على فترات منتظمة.
5- البيت المحمي الزجاجي: يستخدم لتقسية النباتات وأقلمتها، ولإجراء الأبحاث على طرق تأقلم النبات على النمو في التربة بعد الإكثار على البيئات الغذائية بالمختبر.. ويجب أن تزود بإمكانية التحكم في الحرارة والرطوبة وشدة الضوء والري المنظم.
وقد ساهم استعمال الزراعة النسيجية في تسهيل تداول شتلات النخيل عن طريق إنتاج شتلات خالية من كل الأمراض، وأمكن بالتالي تعميق التعاون بين مختلف الأقطار للنهوض بقطاع النخيل بها.
وقد أُنشئت عدة مختبرات تجارية في مجال إكثار النخيل في بعض الدول العربية، وأصبح تداول شتلات النخيل النسيجية أمرا طبيعيا لا يحتاج إلى مزيد من قوانين الحجر الزراعي.
ولذلك بدأت الطريقة التقليدية المتبعة في زراعة النخيل -التي تتلخص بزراعة الفسيلة بأكملها بعد استئصالها من الأم- في التراجع شيئا فشيئا مقابل تقدم طريقة زراعة النخيل باستخدام الزراعة النسيجية، وبدلاً من دفع مبالغ طائلة تصل إلى 100 دولار وأكثر لشراء فسيلة واحدة، يستطيع المزارع العربي حاليا شراء العشرات من الفسائل النسيجية القوية والممتازة بربع المبلغ الذي كان يدفعه بالسابق لشراء فسيلة واحدة.
رجاء متابعه باقى الموضوع على الروابط السابقة اعلاه..

http://aradina.kenanaonline.com/photos/1102594/1102594545/large_1102594545.jpgالسلام عليكم ورحمة الله

موضوع مشوق وممتع

ولكن.. قبل فترة سمعنا بتاثيرات الغذاء االمعدل وراثيا بانه يسبب الامراض السرطانية ما مدى صحة هذه الاخبار..

https://2img.net/h/i180.photobucket.com/albums/x205/vflanigan1/970206qcec4dmgm11.gif (http://celebchoices.blogspot.com/2008/03/saif-ali-khan-with-family.html)
سلام عليكم
اهلا بك ندوة بالموضوع واتمنى ان يكون اعجبك محتواه
بالنسبة لسؤالك فى تداخل حدث ..
فزراعه الانسجة ليس باغذية معدله وراثية دائما
بل الاغذية المعدلة وراثيا هى احد اهداف اواحد نواتج زراعه الانسجة
فزراعة الانسجة اهم مايميزها انها نباتات جديدة تخرج من اى جزء من النبات او نسيج لا يحدث فيه عملية تكاثر بشكل تقليدى او العادى
مع الحفاظ على صفاتها الوراثية ومطابقتها لنباتات الام الماخوذ منها
ومن هنا لايوجد اى تعديل وراثى فى النباتات الجديدة بل هى شبه الام فهى نوع من انواع التكاثر الخضرى...
اما ليه بنعملها او ايه مميزاتها؟.؟؟؟
إنتاج أعداد كبيرة من تقاوى النباتات فى مساحة محدودة
انتاج شتلات خالية من المسببات المرضية أهمها الفيروسات
ولكن التعديل الجينى ممكن ان يحدث اذا كان ده هدف الزراعة من الاول مثل اضافة جين جديد مقاوم لمشكلة بيئية لنسيج وتنمية النسيج على بيئة هنا بيخرج نباتات جديدة لها صفات الام مع صفات جديدة تم اضافتها
بالنسبة لخطورة الاغذية المعدلة وراثيا
فى موضوع كبير للمشرفة amonaa على الرابط التالى يفيدك
http://forum.zira3a.net/showthread.php?t=1944
تحياتى
https://2img.net/h/i180.photobucket.com/albums/x205/vflanigan1/970206qcec4dmgm11.gif (http://celebchoices.blogspot.com/2008/03/saif-ali-khan-with-family.html)

م/ محمود

م/ محمود

عدد المساهمات : 3
تاريخ التسجيل : 14/10/2010

شكرا لك
م/ محمود احمد
تاريخ الميلاد / 12/7/1987
بكالوريوس علوم زراعية 2009
تخصص / وراثة وهندسة وراثية زراعية - كلية الزراعة - جامعة الزقازيق
العنوان / منيا القمح - الشرقية
ت / 0143032330
ايميل / mahmoud2010ah@yahoo.com

زراعة الأنسجة النباتية

1 زراعة الأنسجة النباتية الثلاثاء مارس 30, 2010 1:13 pm

محمد فؤاد

2 رد: زراعة الأنسجة النباتية الثلاثاء مارس 30, 2010 1:17 pm

محمد فؤاد

3 مطلوب فرصة عمل فى مجال زراعة الانسجة النباتية الإثنين أكتوبر 25, 2010 5:34 pm

م/ محمود