صور البيئات الغذائية للزراعة النسيجية
المؤلف:
أ.د. محمود توفيق شرباش
المصدر:
اساسيات زراعة الانسجة النباتية
الجزء والصفحة:
ص 61-65
2025-11-04
32
صور البيئات الغذائية للزراعة النسيجية
Forms of media
1- بيئة صلبة Soli medium
هي بيئة تحتوي على آجار أو جيلاتين أو Biogels لإكسابها قواما هلاميا ويفضل استخدام آجار نقى مثل Difco- Nobel. ويضاف الآجار بتركيز 0,6 - 1 % (وزن/ حجم) أو الجيلاتين بتركيز 1 (وزن/ حجم).
2- بيئة سائلة Liquid medium
هي بيئة لا تحتوي على آجار ويفضلها كثير من الباحثين في الزراعة المعملية بدلا من البيئة الصلبة.
3- بيئة ثنائية المظهر Double Phase medium
الاستعمال المنفرد للبيئة الصلبة أو السائلة في الزراعة المعملية قد يظهر التزجج Vertification لذلك تستخدم بيئة مزدوجة المظهر. وتجهز هذه البيئة بصب بيئة تحتوي على آجار في قاع وعاء الزراعة، ثم تزرع عليها المادة النباتية، ثم يصب فوقها بيئة سائلة تحتوي على نفس مكونات البيئة الصلبة ولكنها بدون آجار. وبذلك تكون المادة النباتية متواجدة بين بيئة صلبة وبيئة سائلة يحتويان على نفس المكونات الغذائية. وبهذه الطريقة يسهل تغيير الجزء السائل من البيئة كلما تطلب ذلك ببيئة سائلة أخرى مماثلة ولكنها طازجة.
مقارنة بين البيئة الصلبة والسائلة
1- بعض الأنواع النباتية تنمو جيدا في بيئة سائلة مثل نباتات العائلة Brome liaceae، بينما ينمو البعض الآخر بصورة جيدة في بيئة صلبة.
2- تحتاج الأجزاء النباتية المزروعة في بيئة سائلة إلى إمداد جيد من الهواء نظرا لانغماسها في البيئة. لذلك تثبت الأوعية المزروعة على هزاز كهربائي لرجها بالسرعة المطلوبة حتى لا تصاب الأجزاء النباتية بالضرر.
3- انخفاض معدل استفادة الجزء النباتي أو الكالس من مكونات البيئة الصلبة، حيث إن سطح الجزء النباتي الملامس للبيئة الصلبة هو المستفيد فقط. بينما تستطيع جميع أسطح الجزء النباتي المنغمس في البيئة السائلة امتصاص العناصر الغذائية ومنظمات النمو لوجود تماس مباشر مع البيئة.
4- تتركز الإفرازات Exudates الخارجة من الأجزاء النباتية في مكان واحد على البيئة الصلبة مما يؤدى إلى إحداث الضرر أو الإطفار للنموات الجديدة. بينما تنتشر هذه الإفرازات في البيئة السائلة بالرج، وبذلك يكون لها تأثير أقل ضررا على النموات.
5- عدم استفادة الجزء النباتي المنغمس تحت سطح البيئة الصلبة من تبادل الغازات. بينما الرج المستمر للبيئة السائلة يساعد على تبادل الغازات واستفادة الجزء النباتي المنغمس فيها من مكونات البيئة الغذائية.
6- صعوبة تخليص الجذور من البيئة الصلبة سالمة بدون أضرار، بينما يسهل تخليصها من البيئة السائلة.
7- سهولة تسجيل مقاييس النمو وسرعة التنفس للنموات النامية على بيئة سائلة.
8- ظاهرة الاستقطاب Polarization الناتجة عن تأثير الجاذبية الأرضية تكون واضحة على الكالس المنزرع على بيئة صلبة، بينما ليس لها تأثير واضح على الكالس المنزرع في بيئة سائلة.
9- عدم انتظام انتشار الضوء بين النباتات النامية على بيئة صلبة يؤثر على نموها، بينما يكون انتشار الضوء أفضل في حالة البيئة السائلة.
10- يكون انقسام الخلايا وتكشفها ونموها أسرع على البيئة السائلة.
حركة البيئة السائلة
1- بيئة سائلة ساكنة (Stationary liquid medium (Immobile media
هي طريقة شائعة الاستعمال في إنتاج المواد الأيضية الثانوية Secondary metab olites وفي زراعة البروتوبلاست وتكون البيئة السائلة ساكنة لتحسين انقسام ونمو الخلايا ومنع إحداث الضرر بها وتساعد على انتخاب الطفرات والهجن الناتجة من اندماج البروتوبلاست بسهولة.
2- بيئة سائلة متحركة Agitated liquid medium
يساعد استمرار حركة البيئة السائلة على وجود تماس مباشر بين سطح الجزء النباتي مع البيئة، وتعظيم استفادته من تجانس انتشار العناصر الغذائية والغازات في البيئة، واختفاء أعراض نقص العناصر واختناق الجذور، وتساعد حركة البيئة على انتشار الإفرازات السامة في البيئة وعدم تركيزها في منطقة الجذور. ويستخدم هزاز كهربائي أو مقلب مغناطيسي لتحريك البيئة السائلة. ويثبت على الهزاز دوارق مخروطية كبيرة يحتوي كل منها على 20٪ من سعته بيئة سائلة، ويعمل الجهاز بسرعة 50 - 100 دورة/ الدقيقة. بينما يثبت على المقلب المغناطيسي دوارة مخروطية سعة 150 مللي، يحتوي الواحد منها على 15 مللي بيئة سائلة ، ويعمل بسرعة 250 دورة / دقيقة . وللحصول على نتائج ممتازة يجب تجديد البيئة كل 10 أيام تقريبا.
3- بيئة سائلة دوارة
تستخدم في هذه الطريقة عجلة دوارة يثبت عليها دوارة مخروطية محتوية على أجزاء نباتية منزرعة في بيئة سائلة. وتدور العجلة بسرعة دورة واحدة/ دقيقة مما يؤدى إلى انتقال البيئة الغذائية من طرف الدورة إلى الطرف الآخر تاركة الجزء النباتي منغمس في البيئة الغذائية، ثم في تماس معها، ثم معرضا للهواء مما يتيح فرصة لتبادل الغازات وتستخدم هذه الطريقة في زراعة الكالس وعديد من الأنواع النباتية.
ماكينات هزازة ودوارة
تستخدم ماكينات هزازة Shakers ودوارة Rotating machines لإسراع نمو الخلايا والأنسجة النباتية والكورمات الأولية (الكريمات) Protocorms والمرستيمات المزروعة في بيئة سائلة. ويستمر تشغيل هذه الماكينات لتنشيط تبادل الغازات ما بين الأكسيجين وثاني أكسيد الكربون وتقليل تأثير الجاذبية الأرضية وتجانس توزيع العناصر الغذائية والهرمونات وانتشار الإفرازات السامة في البيئة السائلة. ومن هذه الماكينات :
(أ) ماكينات بطيئة الحركة
منها ماكينات دوارة بطيئة الحركة مثل عجلة أوركيد Orchid wheel وماكينة ستيوارد Steward machine ، وتتحرك بسرعة 2-4 دورة/ دقيقة، ومنها ماكينات دوارة أكثر سرعة مثل الجهاز الهزاز الدوار Rotary shakers ، ومنها ماكينات تجمع بين النوعين السابقين. وهذه النوعية من الماكينات تسمح للأنسجة المرستيمية أو الكورمات الأولية للأوركيد باستمرار البقاء في البيئة السائلة. وتختلف هذه الماكينات في درجة انحدار المنضدة المثبت عليها أواني الزراعة. فمثلا ميل منضدة عجلة الأوركيد 45 بينما ميل منضدة ماكينة ستيوارد 12-15. وتستخدم مع ماكينات ستيوارد دوارق زجاجية كبيرة الحجم مستديرة القاع ذات زوائد أنبوبية في المحيط القاعدي لها تساعد على تثبيتها. وتستخدم مع عجلة الأوركيد أنابيب اختبار توضع في سلة أنابيب أو دوارة مخروطية 100 ملليلتر أو دوارق أصغر منها تثبت بمشدات خاصة Clamps.
(ب) دولاب دوار Rotator wheel
يثبت عليه دوارق مخروطية زجاجية ذات زوائد Nipples أنبوبية في المحيط القاعدي لها. وتزرع الأجزاء النباتية في الزوائد الأنبوبية. ويحتوي الدورق الواحد سعة لتر على عشرة زوائد أنبوبية. ويحتوي الدورق 250 ملليلتر على ثمانية زوائد أنبوبية. وتساعد حركة دوران الدولاب بمعدل 1-2 دورة/ الدقيقة على انتقال البيئة السائلة من جهة إلى أخرى داخل الزوائد الأنبوبية وبذلك يتحسن تبادل الغازات فيها خصوصا إذا كان غطاء الأنبوبة من القطن. وتستخدم هذه الطريقة بنجاح في زراعة أنواع نباتية مختلفة.
(جـ) هزاز بسطح مستو Platform shaker
يستخدم هذا الجهاز لتفكيك الأجزاء النباتية إلى خلايا منفردة وتنشيط نموها وتكاثرها، ويستخدم لهذا الجهاز دوارق سعة 100 - 1000 مللي تثبت بكلبسات على السطح المستوى للجهاز وتعتبر الدوارق سعة 100 مللي المحتوية على 20 - 25 مللي بيئة أو الدوارق سعة 250 مللي المحتوية على 70 مللي بيئة هي الأمثل لمعظم التجارب على أن تغلق فوهة الدورق بسدادة قطن أو ورق ألومنيوم. ويعمل الجهاز بسرعة 30 - 150 دورة / دقيقة .. ويجب أن تكون الحركة تتابعية مدارية منتظمة تقدر من 2-4 سم. ويجب تأمين استمرار عمل الجهاز بدون انقطاع نتيجة إخفاق في ميكانيكية الجهاز أو قطع التيار الكهربائي. ويجب توفير الظروف المناسبة للنمو مثل الحرارة والعناصر الغذائية وغيرها، وتتوفر الآن دوارق تتحمل الحرارة ومزودة بمدخل ومخرج لتسهيل إضافة بيئة طازجة وإخراج البيئة القديمة في أي وقت أثناء التشغيل. وتوجد أنبوبة لتبادل الغازات يمرر فيها الهواء الداخل للدورق خلال مرشحات تعقيم لمنع التلوث ويساعد على انتشار الخلايا بانتظام في البيئة الغذائية. كما يوجد مدخل لقياس حموضة البيئة لتجنب التغيرات المحتمل حدوثها أثناء فترة التجربة.
الاكثر قراءة في الزراعة النسيجية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
