زراعة الأنسجة-Tissue culture
في الخامس من يوليو عام 1996 قدم معهد روزلين بأدنبرة مفاجئته للعالم حينما قام بالكشف عن النعجة المستنسخة دوللي، قبل احتفالات الكريسماس الحالية قرر زوجان بريطانيان استنساخ كلبهم المفضل عبر دفع مبلغ 200 ألف دولار لمؤسسة Sooam الكورية وقد تم استنساخ الكلب بالفعل!
حسناً قارئنا العزيز، استنساخ النباتات علم قائم من سنوات طويلة بدايته الفعلية منذ عام 1957 بواسطة العالمين سكوج وميلر الذين وضعا أسس هذا العلم.
علم استنساخ النباتات يُعرف بـزراعة الأنسجة Tissue culture ، ببساطة يتم أخذ أجزاء من النبات قد تكون أعضاء أو خلايا أو أنسجة نباتية تحت ظروف معقمة، ثم تربية الجزء النباتي المأخوذ ببيئات نمو معينة داخل أنابيب وبحاضنات توفر ظروف معينة فيتكون النبات ويكبر وحينما يصل للعدد والحجم المناسب يتم نقلهم من المعمل للصوب ثم للزراعة بالحقل.
لماذا زراعة الأنسجة؟ قد يتبادر ذلك السؤال لذهنك وأنت تتسائل عن مغزى تربية النباتات بأنابيب إختبار داخل معمل، أليس من الأفضل استخدام الطرق التقليدية كالبذرة والحقل لإنتاج شتلات النباتات؟
حسناً، بزراعة الأنسجة تستطيع إنتاج كميات كبيرة من شتلات النباتات داخل مساحة محدودة كحجرة نومك مثلاً مساحتها تكفي لإنتاج مئات النباتات وربما الآلاف! شتلات النباتات تكون متماثلة تماماً كالتوائم لبعضها ومطابقة للصنف، رخيصة الثمن تستطيع توفيرها بكميات مناسبة وسعر رخيص قبل وقت الزراعة بالحقل، الشتلات تكون خالية من الأمراض والفيروسات تماماً، قوية النمو، يزيد إنتاجها الاقتصادي عن النباتات الطبيعية بنسبة 10-20 %، كذلك للتحسين الوراثي للنباتات ولحفظ الاصول الوراثية للنباتات معملياً.
صورة توضح إنتاج الشتلات بمعمل زراعة أنسجة
إذا كنت تملك حقلاً أو مزرعة ويوجد نبات حدثت له طفرة إيجابية، كمربي نبات أنتجت هجين جديد أو نبات ذو مواصفات إنتاجية كبيرة وممتازة من حيث الكم والكيف وترغب بإكثاره بأعداد كبيرة وبوقت أقل، فإن الطرق التقليدية لتكاثر النبات كالتكاثر الجنسي بالبذرة أو التكاثر اللا جنسي كالعقل والترقيد تستغرق وقتاً أطول ومساحة أكبر وتنتج كميات أقل بالعدد مقارنة بزراعة الأنسجة.
معامل زراعة الأنسجة لها تجهيزاتها الخاصة من أجهزة معينة وأدوات وأوعية الزراعة المختلفة وغرفة الإظلام.
في الطبيعية، تستمد النباتات احتياجاتها الغذائية من التربة المزروعة بها والضوء من الشمس للقيام بإنتاج غذائها عبر عملية البناء الضوئي، أما في زراعة الأنسجة يتم إعداد بيئات معينة بالمعمل تلبي احتياجات الأجزاء النباتية وتشمل: العناصر الغذائية الكبرى: كالنيتروجين والفسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والعناصر الغذائية الصغرى كالحديد والزنك والمنجنيز وغيرهم ومواد عضوية تشمل : السكر والفيتامينات والأحماض الأمينية وأمبيدات ومواد عضوية أخري ومنظمات النمو النباتية كالأوكسينات والسيتوكاينين .
تحت ظروف التعقيم، يتم فصل الأجزاء النباتية المحتوية على مرستيمات أي أنسجة قابلة للتحول للحالة المرستيمية التي قد تكون: خلايا نباتية، سيقان، بذور، بتلات، حبوب لقاح، مبيض، متوك أو أجنة.
صورة توضح فصل إحدى الأجزاء النباتية
يتم وضع الجزء النباتي بعد فصله ببيئة صناعية ثم حفظه بحضانات توفر له مستوي معين من الرطوبة ودرجة الحرارة والإضاءة تختلف من نبات لآخر، بعد فترة نمو ينقل النبات لبيئة أخري ذات تركيب كيماوي معين لتشجيع تكوين فروع جديدة للنباتات حتى الوصول للأعداد المطلوبة من النباتات.
حينها يتم أقلمة النباتات عبر نقلها من أنابيب المعمل للصوب بنقلها بأصص صغيرة مغطاة بالبلاستيك ويرفع تدريجياً، وبعد نجاح أقلمة النباتات بالصوب توزع على المزارعين لزراعتها بالحقل وبالمزرعة.
صورة توضح أقلمة شتلات النباتات الناتجة عن زراعة الأنسجة بنقلها من المعمل للصوب
عبر زراعة الأنسجة، تنتج أعداد كبيرة وبوقت أقل وسعر أرخص لمختلف المجاميع النباتية كنباتات الفاكهة كالموز والخضر كشتلات البطاطس والفراولة والزينة كالأراولا والقرنفل ونخيل البلح ونخيل الزينة.
إعداد: م. محمد عوض
مراجعة: عبدالله طه
المصادر:
Edwin .F_George and Edirion 1996
تكنيك زراعة الأنسجة بمصر، مركز البحوث الزراعية، رقم 14/2002
