زراعة الأنسجة النباتية

تتمثل تقنية زراعة الأنسجة النباتية بأخذ قطع صغيرة من الأنسجة النباتية (من أي جزء من النبات) ووضعها في أوساط غذائية مناسبة (أطباق بتري) وتوضع تحت التعقيم، كما يتم تعريض هذه الأنسجة للظروف الملائمة لنمو النبات مما يؤدي إلى تحفيز النباتات فتنتج كتلة من الخلايا تسمى الكالس، ثم يتم إضافة الهرمونات النباتية لتحفيز خلايا الكالس على تطوير الجذور والبراعم، وينتج من هذه العملية نباتات صغيرة تكون نسخة مطابقة وراثيا مع النبتة الأم تؤخذ فيما بعد لتزرع في التربة لتكمل نموها طبيعيا.[١][٢]

تطور زراعة الأنسجة النباتية تاريخيًا

ندرج فيما يلي أبرز المعلومات والمراحل المتعلقة بهذه التقنية:


ما قبل الأربعينيات

تعود فكرة زراعة الأنسجة النباتية إلى العالم "هبرلانت" حيث تمكن في بداية القرن العشرين من زراعة خلايا نباتية في وسط غذائي صناعي وتنبأ بإمكانية حدوث نمو للنباتات في هذه الأوساط، كما تنبأ بأن الخلايا النباتية قادرة على تجديد نفسها بنفسها، بعد ذلك في عام 1939م توصل العالمان الفرنسيان "جوثيريه" و "نوبيكور" وكذلك العالم الأمريكي "سكوج" إلى إمكانية تنمية الخلايا النباتية في أوساط صناعية، ثم قام العالم "فريدريك ستيوارد" باستنساخ الخلايا النباتية في نفس الوقت الذي اكتشف فيه العالم "جاكوب ريندر" طريقة استنبات خلايا منفردة لجزرة واحدة.


فترة ما بين الأربعينيات والستينيات

تلت الدراسات السابقة عدد من الدراسات الحديثة التي تعمل على دراسة الجذور أو زراعة الأجنة والتي كانت في الفترة الواقعة ما بين أربعينيات وستينات القرن الماضي؛ حيث تمكن العالم "سكوج" من تحفيز الخلايا النباتية لإنتاج المجموع الجذري أو المجموع الخضري، وفي عام 1962م قام العالمان "موراشيجي و سكوج" من وضع المبادئ العلمية للبيئة النباتية التي تحتاجها زراعة الأنسجة، ثم بعد ذلك توالت الطرق والتقنيات المستخدمة في تحسين زراعة الأنسجة والتي أدت إلى إجراء تحسينات وتعديلات على النباتات وإنتاج نباتات خالية من الأمراض.


فترة التسعينيات

شهدت التسعينات من القرن الماضي تطورًا في تطبيق التكنولوجيا المخبرية على النباتات وبذلك أصبحت زراعة الأنسجة النباتية أداة ضرورية في عدد من المجالات مثل: بيولوجيا النبات والكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية والتكنولوجيا الحيوية الزراعية.[٣][٤]


مكونات الوسط الغذائي الذي تزرع فيه الأنسجة النباتية

يضاف إلى الوسط الغذائي الذي يتم زراعة الأنسجة النباتية فيه عدة مكونات، أهمها:[٥]

  • المغذيات غير العضوية.
  • المغذيات العضوية.
  • مصدر كربون.
  • منظمات نمو.
  • عامل تصلب.


مميزات زراعة الأنسجة النباتية

توجد العديد من المزايا لزراعة الأنسجة النباتية أهمها:[٦][٧]

  • إمكانية زراعة عدد من النباتات التي لا يمكن زراعتها بالطرق التقليدية.
  • زيادة الاكتفاء الذاتي.
  • إنتاج وفير في زمن أقل.
  • عدم التقيد بموسم معين في الزراعة.
  • مطابقة النباتات الناتجة للنبتة الأصلية (الأم).
  • إنتاج نباتات عالية الجودة وخالية من الأمراض.[٨]
  • تمكين الباحثين من العمل على المستوى الجزيئي للخلايا النباتية، وبالتالي يمكنهم دراسة تأثير الطفرات والتطور في مجال التقانات الحيوية والكيمياء الحيوية.
  • إنتاج نباتات مقاومة لانجراف التربة والفيضانات.
  • توفير كتلة حيوية يمكن الاستفادة منها في أي وقت.
  • إتاحة مركبات دوائية وطبية يصعب تصنيعها كيميائي بعيدا عن ظروف التربة والمناخ.


عيوب زراعة الأنسجة النباتية

بالرغم من أهمية زراعة الأنسجة النباتية إلا أنه يوجد عدد من العيوب لاستخدام هذه التقنية، منها:[٨][٧]

  • الحاجة لمهارات متقدمة.
  • الحاجة إلى ظروف بيئية عالية التعقيم.
  • ضرورة تواجد أيد عاملة بأعداد كبيرة.
  • الوقت الطويل لتنفيذها، فقد يحتاج نمو الكالس إلى عدة أشهر في بعض النباتات.
  • التكلفة؛ إن تطبيق زراعة الأنسجة قد تكون تقنية مكلفة وباهظة الثمن، كما يمكن إنتاج نباتات غير مرغوب فيها أو شاذة وراثيا، وقد تحتاج هذه التقنية إلى مصادر مائية خارجية.

المراجع

  1. ↑ "Activity 5-plant tissue culture", apsnet, Retrieved 28/1/2022. Edited.
  2. ↑ "how is tissue culture done? ", passel2, Retrieved 28/1/2022. Edited.
  3. ↑ طارق قابيل، الزراعة النسيجية، صفحة 5. بتصرّف.
  4. ↑ Trevor Thrope (2012), "History of plant tissue culture", Pubmed, Retrieved 29/1/2022. Edited.
  5. ↑ Iyyakkanu Sivanesan, Se Won Park (21/10/2014), "The role of silicon in plant tissue culture", frontiersin, Retrieved 28/1/2022. Edited.
  6. ↑ معتز الشوا (1/3/2021)، "زراعة الأنسجة النباتية طوق نجاة لو أدرك المزارعون مزاياها"، آفاق البيئة والتنمية، اطّلع عليه بتاريخ 28/1/2022. بتصرّف.
  7. ^ أ ب Saurabh Bhatia, Modern Application of plant Biotechnology in pharmacetical sciences, Page 3. Edited.
  8. ^ أ ب "Pocket k NO. 14:Tissue culture technology", isaaa, 2006, Retrieved 28/1/2022. Edited.