همواره رشد خود را در رشد ديگران ببينيد.

کشت بافت 1001

کشت بافت

از سال ۱۹۷۵ کشت این ویتروی گیاهان عالی، پیشرفت قابل توجهی نموده است و بدلیل گسترش اطلاعات بشر از فرایندهای بیولوژیکی و به کارگیری این اطلاعات در برنامه‌های به نژادی در تولید اغلب گیاهان زراعی حاصل شده است و همواره نیاز به تولید بیشتر وجود دارد. اصلاح ژنتیکی گیاهان به روش معمول در مواردی با موانعی مواجه بوده و یا پیشرفت آن چندان سریع نبوده است.


لذا بکارگیری روش‌های نوین از قبیل کشت بافت‌های گیاهی می‌تواند بعضی از موانع را مرتفع نماید. بطور مثال با استفاده از تکنیک می‌توان هاپلوئیدهای مضاعف، امتزاج پروتوپلاسم به منظور تولید هیبریدهای غیرجنسی، ازدیاد سریع گونه‌هایی که امکان تکثیر آنها به روش معمول با مشکل مواجه است، نجات جنین برای انجام تلاقی‌های بین گونه‌ای، به گزینی سریع و آزمایشگاهی برای عکس‌العمل به تنش‌های حیاتی و غیرحیاتی و غیره را انجام داد.  روش‌های آزمایشگاهی برای کشت گیاه، بذر، جنین، جوانه‌ی ساقه، مریستم، بافت، سلول و پروتوپلاست، در محیط کشت استریل، ابداع شده است. این روش‌ها باعث شده است که با بهره‌گیری از آنها، بتوان باززایی و تولید را در بسیاری از گونه‌های گیاهی، انجام داد. از سال ۱۹۸۰ پیشرفت‌های خارق العاده‌ای در تکنیک‌های بیوتکنولوژی و دستکاری‌های ژنتیکی، حاصل شده است.

 

۱- مقدمه

۱-۲-کلیات

وقتی در باره‌ی کشت گیاه صحبت می‌شود؛ معمولا ً منظور، کشت گیاهان در: گلدان، زیر پلاستیک، در گلخانه، و یا مزرعه است. در تقسیم‌بندی‌های رایج در کشاورزی، کشت گیاهان، به بخش‌های مختلف شامل: زراعت، باغبانی، زراعت مناطق گرمسیری، جنگلداری، و اصلاح نباتات، تقسیم می‌گردد. در سال ۱۹۰۴ هانیگ روش جدیدی از کشت گیاهان، بنام کشت جنین را ارئه نمود. او، جنین نابالغ تعداد زیادی از گیاهان کروسیفره ها را در شرایط ویترو (کشت آزمایشگاهی) ایزوله کرد، از آنها، گیاهچه‌های زنده، به دست آورد. از سال ۱۹۲۰ انواع روش‌های کشت، نظیر: کاشت این ویترو بذور ارکیده، کشت کالوس، کشت اندام، و امثال آن، مرسوم شد. بعد از سال ۱۹۴۵، به تمام روش‌های مختلف کشت، کشت بافت گیاهی اطلاق شد. برای اجتناب از سردرگمی، نام این کتاب نیز کشت گیاهان عالی، به روش این ویترو انتخاب شده است. دلیل این نامگذاری، توضیحات درباره‌ی: کشت گیاهان، بذور، جنین، اندام، قلمه، بافت، سلول، و پروتوپلاست‌های گیاهان عالی، در محیط کشت استریل (ضدعفونی شده) است. این روش‌ها دارای مشخصات زیر، می‌باشند.

۱-هر کدام از این روش‌ها، در مقیاس کوچک، یعنی در یک سطح کم وسعت، انجام می‌شوند.

۲-شرایط محیط‌های مناسب آنها، با توجه به عوامل فیزیکی و غذایی و هورمونی، انتخاب می‌شوند.

۳-از تمام موجودات ذره بینی (قارچ‌ها، باکتری‌ها، ویروس‌ها) و همین طورسایر آفات گیاهان عالی (حشرات، نماتدها) عاری می‌باشد.

۴-الگوی معمول نمو گیاه، معمولا ً از بین رفته و یک بافت ایزوله شده می‌تواند تولید کالوس کرده و یا این که به راه‌های غیرمعمول (نظیر تشکیل اندام ، جنین سوماتیکی) رشد کند.

۵- توانایی رشد پروتوپلاست‌ها ویا تک سلول‌ها، امکان دست‌ورزی را که قبلا ً نا ممکن بود، مقدور می‌سازد.

۶-انتخاب نام کشت این ویترو (این ویترو از نظر لغوی، یعنی درون شیشه‌ای یا آزمایشگاهی) به دلیل این است که حداقل در آغاز استفاده از این روش‌ها، لوله‌های شیشه‌ای، برای کاشت، به کار رفته است.

از آنجا که این کتاب، توصیف کاملی از روش‌های مختلف کشت این ویترو را در بر می‌گیرد (شکل۱-۲)، می‌تواند به عنوان یک دستور کار‌، برای روش‌های کاشت این ویترو، استفاده شود.

جنبه‌های روش‌شناسی این ویترو، در فصول ۵ تا ۱۴ آورده می‌شود.

مباحث مطرح شده در این فصول‌، عبارت است از: آماده نمودن لوازم آزمایشگاهی، آماده سازی کشت، نحوه‌ی بستن لوله‌های آزمایش و فلاسک‌ها، رشد و نحوه‌ی کاشت و استریل کردن مواد گیاهی‌، جداسازی‌، کاشت و واکاشت‌، مکانیزه‌کردن، تأثیر مواد اولیه، و عوامل فیزیکی روی رشد و نمو، و غیره.

کاشت این ویترو، ابزار مناسبی برای رسیدن به هدف‌های ناممکن است که در شرایط این ویوو (کشت در محیط طبیعی) وجود دارد.

در فصول ۱۶ تا ۲۵  مجددا ً به جنبه‌های عملی کشت این ویترو پرداخته می‌شود، و دلیل به کارگیری آن، مطرح خواهد شد در این فصل، به جنبه‌های کاربردی آن، در: کشاورزی، باغبانی، جنگلداری، و همچنین تحقیقات پایه می‌پردازیم.

در زیر لیستی ازانواع مختلف کشت و امکان کاربرد آنها، به همراه فصول مربوطه (در داخل پرانتز) آورده شده است. اصطلاحات فنی به کار رفته در جدول، درقسمت ۲-۲ تعریف گردیده است. جزئیات مربوط به هر نوع کشت و کاربرد عملی آن، در فصول مربوطه، بررسی می‌شود.

هدف
   

نوع کشت

کوتاه کردن دوره ی اصلاحی                                                                    جلوگیری از سقط جنین، غلبه کردن بر ناسازگاری،تولید هاپلوئید،منبعی برای تولیدکالوس

کشت جنین(۱۶)

کوتاه کردن دوره ی اصلاحی جای گزین کردن هم زیستی (میکوریزا)،ازبین بردن

رقابت باسایرمیکروارگانیزمها
   
کشت بذر ارکیده(۱۷)

حذف پاتوژنها(ویروسها،قارچها،باکتریها)، تکثیررویشی ارکیده از طریق پروتوکورم،

ذخیره کردن گیاهان عاری از ویروس، انتقال عاری از بیماری،جمع آوری ژرم پلاسم


کشت مریستم(۱۸-۱۹)              

تکثیر ارکیده،شاخه دهی محوری ، به عنوان وسیله ای جهت تکثیر گیاهان ، حفاظت مواد در بانک ژن.

کشت نوک ساقه و تک جوانه (۱۸-۲۰)

تشکیل اندام های نابجا،برای تکثیر گیاهان،به دست آوردن گیاهان عاری از ویروس، تولید موتانت،ایزوله کردن موتانتها، حل مشکل شیمر، به دست آوردن پلی پلوئیدی.
   
کشت قلمه بدون جوانه های ابتدای (۱۹-۲۰-۲۵)

تکثیرغیرجنسی گیاهان از طریق تشکیل اندام و جنین، ایجاد واریانتهای ژنتیکی ، به دست آوردن گیاهان عاری از ویروس،به عنوان منبعی جهت تولید پروتوپلاست،تولید مواد اولیه برای نگه داری دربانک ژن با روش استفاده از ازت مایع،تولید متابولیتهای ثانویه، انتقال زیستی.

کشت کالوس، سوسپانسون

تولید گیاهان هاپلوئید،و بدست آوردن انواع هموزیگوت،به عنوان نقطه ی شروع برای القای موتاسون،تولید گیاهان کاملا ً نر،به عنوان وسیله ای جهت دست ورزی ژنتیکی، برای اصلاح در سطوح پایین پلوئیدی.   

کشت پرچم و میکروسپور(۲۳)

غلبه بر ناسازگاری ،حفاظت ازریزش پیش از موعد گلها، تلقیح در لوله ی آزمایش.

دورگ گیری غیر جنسی ، به وجود آوردن سیبرید ،

 جابه جایی ها( قطعاتی از کروموزومهاواندامها)،

مطالعات انتقال یا ترانسفورماسیون،ایجاد واریانتهای ژنتیکی.

کشت تخمک و گلهای جدا شده (۱۶-۲۲)
 کشت پروتوپلاست

وسیله ای در تحقیقات فیتوپاتولوژی نفوذ و نسخه برداری ویروسها،کشت پارازیتهای اجباری ، کشت نماتدها،کشت ریشه(جدا شده)، آزمون فیتوتوکسینها،تحقیقات مربوط به گره زایی ، مطالعات مربوط به سیکل سلول ، متابولیزم ، تغذیه ای ، مورفوژنتیکی و مطالعات مربوط به مراحل نمو آن.   
کشت پروتوپلاست سلولها بافتهاو اندامها(۲۵)
چون نتایج کشت این ویترو دارای اهمیت زیادی در کشاورزی ، باغبانی و جنگلداری است ، در این کتاب تکثیر رویشی به این روش، همراه با جزئیات آن ، مورد بررسی قرار خواهد گرفت. استفاده از این روش ، بویژه در باغبانی ، قابل توجه می باشد ، چون نتایج آن سریعا ً در اختیار مردم قرار می گیرد. قابل ذکر است که متخصصین باغبانی نیز، از کشت این ویترو،غالبا ًبه عنوان وسیله ای جهت تکثیر رویشی استفاده می کنند. از آن جا که کشت بافت ، صرفه جویی زیادی در فضا (گلخانه) و در نتیجه در انرژی به وجود آورده ، سبب شده است که بطور مؤثری تغییرات قابل ملاحظه ای را در روند تولید گیاهانی که به طور تکثیر رویشی تولید می شوند ، به وجود آورد. این موضوع در بخش ۲-۳ و فصل ۲۶ بیان شده است.
علاوه برکاربرد عملی این تکنیک ،کشت سلول گیاهی ، بافت و اندام، نقش زیادی را در بهبود آگاهی ما ، در رابطه با مبانی علم سلولی ، داشته است. تئوری سلولی شوان و شلیدان(۳۹-۱۸۳۸)که در آن ، سلول به عنوان کوچکترین واحد بیولوژیکی در نظر گرفته شده است و می تواند به عنوان تولید کننده ی یک اندام در نظر گرفته شود ، از طریق کشت بافت ، به اثبات رسیده است ، بطوری که یک سلول ساده ، می تواند یک گیاه کامل را تولید نماید(خاصیت توتیپوتنسی سلول)

بعد از جدا سازی موفقیت آمیر پروتوپلاست زنده ، که از آن ، گیاه کامل ، قابل تولید بود ؛ این روش به عنوان ابزار جایگزینی (دو رگ گیری غیرجنسی یا دو رگ گیری سوماتیک) برای روشهای تکثیر متداول ، به کار گرفته شد. امکان تشکیل یک موجود بعد از امتزاج پروتوپلاست ، به این معنی که به طور کلی می توان بر موانع ژنتیکی طبیعی غلبه کرد. دورگ گیری سوماتیکی ، امکان تولید هیبریدهای سیتوپلاسمی (سیبریدها) را ممکن می سازد. تکنیکهایی مثل جابه جایی هسته ها یا (قسمتی از) کروموزومها و اندامکها به وسیله ی متخصصین ژنتیک ، اصلاح نباتات و بیولوژی مولکولی ، مورد بررسی قرار گرفته است. در حال حاضر،کشت سلول ، دارای اهمیتی خاص دربیوتکنولوژی است و متخصصین در حال تلاش جهت رشد سلولهای گیاهی ، مشابه آنچه در مورد میکروارگانیزمها انجام می شود ، به منظور به دست آوردن فراورده های صنعتی از متابولیتهای ثانویه هستند.

۲-۲-مخففها و فهرست معانی

ABA                        اسید ابسسیک

BA                          ۶-بنریل آمینوپورین

C                             درجه ی سلسیوس

CCC                       (۲،کلرواتیل)تری متیل آمونیوم کلرید

۲.۴-D                      ۲،۴-دی کلرو فنیل استیک اسید

DMSO                    دی متیل سولفوکسید

DNA                       دزوکسی ریبونوکلئیک اسید

EDTA                     اتیل دی آمین تترایتات

ELISA                    آزمون الایزا

GA                         اسید جیبرلیک

IAA                       ایندول -۳-اسید استیک

IBA                       ایندول-۳-اسید بوتیریک

۲IP                        ۶-(γ،γ-دی متیل آلیل آمینو)پورین

MS                        محیط کشت موراشی و اسکوگ(۱۹۶۲)

NAA                     α-نفتالین اسید استیک

PBA                      ۶-(بنزیل آمینو) -۹-(۲،تتراهیدروپیرانیل)

                              -H۹- پورین

PEG                      پولی اتیلن گلایکول

PVP                      پولی وینیل پیر... لیدون

RNA                     ریبو نوکلئیک اسید

TIBI                     ۲،۳،۵-تری یدو بنزوییک اسید

UV                      ماورای بنفش(نور)

V/V                     حجم/حجم (غلظت )

W                        وات

W/V                    ورن/حجم (غلظت )

زآتین                    ۶-(۴-هدروکسی-۳-متیل-۲-بوتیل آمینو)پورین

Abscisic acid : به صورت ABA نوشته می شود. هورمون گیاهی است که در ارتباط با خواب بذر و پیری گیاه ، نقش دارد.

Adventitous  : نمو اندامها (ریشه ها ، جوانه ها،شاخه ها،گلها و غیره) یا جنینها (ساختمانهایی شبیه جنین)از نقاط غیر معمولی ،از جمله کالوس (شکل۲-۲). اگر اندامها از آغازیهای اندام ، پریموردیای اندام ، یا جنینهای نمو یافته از تخمها رشد کنند این واژه نمیتواند بکار رود.

Agar  :  یک محصول گیاهی (ساخته شده از جلبک) که برای جامد کردن محیط کشت ، بکار می رود.

Alcohol  :  اتیل الکل (C۲ H۵ OH) ، اتانول هم نامیده میشود.

Amino acids  :  آمینو اسید

Androgenesis  :  پارتنوژتز نر-تولیدگیاه هاپلوئید ازدانه ی گردو

Aneuploid  :  آنیوپلوئید-سلولی که در آن ، تعداد کروموزومها در x (تعداد هاپلوئید) یا مضرب x ، انحراف داشته باشد.

Anti-oxidants  :  یک گروه از مواد شیمیایی که از اکسیداسیون جلوگیری می کنند، مثل ویتامین c ، اسید سیتریک.

Antisepsis  :  فرایند یا اصول استفاده از آنتی سپتیکها

Antiseptic  :  آنتی سپتیک-جلوگیری از رشد میکرو-ارگانیزمها

Apical dominance  :  غالبیت انتهایی-حالتی از جوانه ی انتهایی شاخه ، رشد نموده ، و جوانه های جانبی را تحت الشعاع قرارمیدهد.

Apical meristem  :  گروهی از سلولهای مریستمی انتهای ریشه یا ساقه ، که با تقسیم سلولی پیش سازهای بافتهای اولیه ، ریشه و ساقه را به وجود می آورند.

Apomixes  :  آپومیکسی-جای گزینی تولید مثل جنسی به وسیله ی روشهای مختلف تولید مثل غیر جنسی ، که درآن ، هیچ گونه امتزاج گامتی ، اتفاق نمی افتد.

Asepsis  :  عاری از میکرو-ارگانیزمها

Aseptic  :  عاری از میکرو-ارگانیزمها(قارچ،باکتری،مخمرها، ویروسها،میکوپلاسماها،و غیره)،استریل (عقیم)

Asymbiotic  :  غیرهمزیست بامیکرو-ارگانیزمها.واژه symbiosis را ملاحظه نمایید.

Autoclave  :  اتوکلاو-ظرفی که درآن: محیط کشت ، ظروف شیشه ای و غیره به وسیله ی بخار تحت فشار، استریل می گردند.

Auto trophic  :  بدون نیاز به مواد آلی.  

Auxins  : اکسین – گروهی از هورمونهای گیاهی ( طبیعی یا مصنوعی ) که باعث رشد طولی سلولی ؛ یا در بعضی موارد ، تقسیم سلولی می شود ؛ غالبا باعث ایجاد ریشه های نابجا ، و مانع جوانه های بابجا ( شاخه ها ) می شود .

Axenic : جدا شده از سایر ارگانیزمها ( موجودات زنده ) .

Axillary : منشأ گرفته از محور برگها

Binocular : استریو میکروسکوپ ، با بزرگ نمایی بین ۵ تا ۲۰ برابر .

Biosynthesis: سنتز ترکیبات به وسیله گیاه و سلولها

Callus: کالوس – توده سلولی تمایز نیافته ، که غالبا از آسیب ( زخم ) یا از طریق کشت بافت به دست می آید .

Cambim: کامبیوم – بافتهای در حال تقسیم ، که در ساقه ، چوب و تنه درخت را می سازد .

Carbohydrates: کربوهیدارتها – گروهی از ترکیبا به عنوان منبع انرژی عمل می کنند ( مثل گلوکز ، ساکارز ، فروکتوز و غیره )

Casin hydrolysate: مخلوطی از ترکیبات ( خصوصا اسیدهای آمینه ) ساخته شده از کازیین.

Cell culture: کشت سلول – رشد سلولها در محیط ویترو .

Cell generation time : فاصله زمانی بین تقسیمات سلولی متوالی

Cell line: سلولهای حاصل از کشت اولیه ، که برای بار دوم و سوم و ... کشت شده اند .

Chimera : شیمر – گیاهی که محتوی گروهایی ( لایه هایی ) از سلولهایی است ، که از نظر ژنتیکی شبیه هم نیستند .

Clone  : کلون – گروهی از سلولها ، بافتها یا گیاهانی که اساسا از نظر ژنتیکی شبیه هم هستند یک کلون ، الزاما متجانس نیست .

Coconut milk : شیر نارگیل – مایع اندوسپرمی نارگیل .

Contaminant  : آلوده کننده – میکرو ارگانیزم .

Culture room : اتاق کشت – که در آن نور ، حرارت و رطوبت ، کنتر می شود .

Cybrid : سیبرید – هیبرید سیتوپلاسمی ، که از امتزاج سیتوپلاست ( سیتوپلاسم بدون هسته ) با یک سلول کامل ، منشأ می گیرد .

Cytokinins: سیتوکینین – یک گروه از هرومونهای گیاهی ( طبیعی یا مصنوعی ) که باعث تقسیم سلولی ، و اغلب تشکیل جوانه های نابجا ( شاخه ها ) می شود ؛ و در بسیاری موارد ، مانع تشکیل ریشه می شوند ؛ سیتوکینینها ، غالب انتهایی را کاهش می دهند .

Dedifferentiation of cells : برگشت ( تبدیل ) سلولهای مریستمی ) تمایز یافته به سلولهای غیر متمایز .

Deionized water : آب فاقد ترکیبات معدنی .

Detergent : ماده ای که کشش سطحی محلول را کم می کند ، و به منظور بهبود تماس گیاه و ماده استریل کننده ، اضافه می شود .

Development : نمو – گذران سیکل از بذر تا بذر ، یا از شروع تشکیل اندام تا پیری آن ؛ و یا تغییرات در شکل یک گیاه به وسیله رشد و تمایز .

Differentiation : تمایز – نمو سلولها یا بافتهای با فعالیت خاص ، و یا باز زایی اندامها یا ساختمانهایی ( تشکیلاتی ) شبیه اندام ( ریشه ها ، ساقه ها و غیره ) یا ( پیش ) جنینها .

Differentiation of cells : سلولهایی که یک فعالیت خاص را بر عهده بگیرند .

Dihaploid : فرد حاصل از ( مشخص شده با x۲ = n۲ ) موجود تتراپلویید ( x۴=n۲) ( هرمز ، ۱۹۷۷).

Diplophase : فاز با n۲ کروموزوم پایه باشد

Diploid : دیپلویید . گفته می شود که حاوی دو برابر کروموزوم پایه باشد ( هرمز ۱۹۷۷) . فرمول زنومی x۲=n۲

Disease – free : خالی از بیماری .

Disease – indexing : گیاهان شاخص بیماری که الز آنها برای تشخیص بیماریهای شناخته شده ، با توجه به روشهای آزمون استاندارد ، استفاده می شود .

Disinfection : از بین بردن میکرو ارگانیزمها .

Distilled water : آب مقطر – آب حاصل از تقطیر ، که حاوی هیچ گونه ترکیبات آلی یا غیر آلی نباشد .

Doubling time : واژه بکار برده شده در کشت قافت ، که زمان مورد لزوم برای دو برابر کردن تعداد سلولها در این ویترو ، می باشد .

EDTA : اتیلین دی آمین تترا استیک اسید ، که یک ترکیب شلاته ، که در آن ، آهن ، علی رغم متصل بودن شدید ، قابل استفاده گیاه است .

Embryo abortion  : مرگ جنین ( سقط جنین )

Embryogenesis : جنین زایی – فرآیندی که طی آن ، جنین از سلول تحم بارور ، یا گروهی از سلولهای غیر جنسی ، به وجود می آید .

Embryoid : قلمه – ساختار شبیه جنین که توسط سلولهای سوماتیکی به ورش این ویترو ، تولیدمی وشد . به جنین نابجای حاصل از رویش در محیط این ویترو نیز اطلاق می شود .

Embryo culture : کشت جنین ، روی محیط کشت .

Endomitosis دو برابر شدن تعداد کروموزومها بدون تقسیم هسته ف که منج به پلی پلوییدی می شود .

Endopoly ploidy : تولید سلولهای پلی پلوییدی در نتیجه اندومیتوز.

Epigenetic variation : تنوع غیر توارثی ، که در هر زمان قابل برگشت است .

Erlenmayer flask : فلاسک ته صاف مخروطی شکل ( ارلن مایر )

Exice : قطع ( با چاقو ، چاقوی جراحی و غیره ) و آماده کردن بافت ، اندام و غیره ، برای کشت .

Filter sterilization : مرحله استریلیزه کردن مایع ، از طریق عبور از صافی با سوراخهای بسیار ریز، که غیر قابل عبور میکروارگانیزمها باشد

Flaming : گرفتن روی شعله ، به عنوان تکنیکی برای استریلیزه کردن وسایل بعد از فرو بردندر الکل.

Gibberellins : جیبرلینها – گروهی از هورمونهای گیاهی ، که باعث رشد طولی سلول و تقسیم آن می شود .

Growth room: اتاق رشد – culture room را ملاحظه نمایید .

Habituation : عادت نمودن – حالتی که بعد از چند بار و اکشت ، سلولها بدون افزایش هورمونها ، می توانند رشد کنند ، البته در ابتدا ف این هورومونها ضروری بوده اند .

Haploid induction : القای هاپلوییدی – تحریک طبیعی گامتهای نر و ماده ( بعد از میوز ) برای رشد اتوماتیک ( خودبخود )( هرمز ۱۹۷۷ )

Haploid plant : گیاه هاپلویید – گیاهی با نصف کروموزم ( n  ) به دلیل کاهش تقسیم سلولی دیپلویید (  n۲=) ( دی فوسارد ، ۱۹۷۶).

Hardening off : تطابق تدریجی گیاهان حاصل از روش این ویترو در شرایط این ویوو ( مثلا کاهش تدریجی رطوبت )

Heterokaryon : هتروکاریون – سلولی با دو هسته یا هسته ای بیشتر ، به دلیل امتزاج سلولی .

Heterotrophic : هتروتروف- نیازمند به مواد آلی .

Homokaryon : سلولی با دو هسته یا هسته های متعدد مشخص ، به دلیل امتزاج سلولی .

Hormone : هورمون – ماده آلی که در داخل گیاه در غلظت کم تولید می شود ، و معمولا در مکانی غیر از مکان تولید خود ، باعث تحریک ، ممانعت و تغییر کیی رشد ، می شود .

Hybridization of cells : هیبریداسیون سلولها – آمیختگی دو یا چند سلول متفاوت ، که به تشکیل سلول هیبید ، منجر می گردد .

Induction : القای شروع یک فرایند خاص ، که نتیجه آن ، نمو اندامهاست ( مثل ریشه ها ، شاخه ها ، گلها )

Infection : آلودگی – انتقال بیماری توسط میکرو ارگانیزمها .

Initial : آغازین ، گروهی از سلولها که به عنوان پیش ساز یک اندام عمل می کنند ( برگ ، ریشه ، جوانه )

Initiation: تشکیل یک ساختمان یا یک اندام ف مثلا پریموردیای ریشه یا ساقه .

Inoculation: تلقیح ، قرار دادن نمونه در داخل یا روی محیط کشت .

Inoculation cabinet: محفظه کوچک برای انتقال نمونه به محیط کشت ، که غالبا همراه با جریان هوای استریل است .

Intercalary: حد واسط بین دو جوانه کنار هم روی یک شاخه ، داخل یک میانگره .

Intergeneric: تلاقی بین دو جنس مختلف .

Interspacific: تلاقی بین دو گونه مختلف .

Juvenile phase: دوره ای از زندگی گیاه ، که در آن ، گل دهی ، اتفاق نمی افتد .در طول ایند وره ، گیاه غالبا خصوصیات کمیابی دارد ( مورفولوژی ، فیزیولوژی و ... ) که با مرحله بلوغ ، متفاوت است .

Laminar air – flow- cabinet : محفظه مخصوصی که در آن ، نمونه را به محیط کشت منتقل می کنند در اینمحفظه هوای استریل در جریان است   .

Leaf primodia: پریمودیای برگ

Liquid media: محیط کشت .

Macro – elements: عناصر ضروری پرنیاز مثل Ca ,K ,P , n و Mg که معمولا در مقادیر نسبتا زیاد مورد لزوم می باشند .

Magnetic stirrer: بهمزن مغناطیسی است که روی آن ، صفحه گرمی قرار دارد . نمونه را در داخل بشر قرار داده ودستگاه ضمن گرم کردن ، از طریق مغناطیسی آن را نیز به هم می زند .

Malt extract: مخلوطی از ترکیبات مالت .

Medium: محیط کشت – nutrient medium را ملاحظه نمایید .

Membraine filter : فیلتر غشایی – برای استفاده در استریل کردن از طریق به کارگیری فیلتر .

Mericlone: یک کلون ارکیده ، که از یک مریستم یا اندام های جدا شده دیگر به روش این ویترو به وجود آمده باشد .

Meristem: مریستم – گروهی از سلولهای در حال تقسیم در نوک ریشه ، شاخه ( مریستم انتهایی ) ، در کامبیوم بین گره ای جوانه ها ، برگها ، وگلها .

Meristemoid: بافت متورم غیر متمایز ، که از آن سلولهای جدید یا ساختمانهای نابجا ( مثل مریستمها ) به وجودمی آید .

Micro – elements: ریز عناصر – گروهی از عناصر مثل Mn , Zn , Mo , B , Fe  و ... ، در مقادیر نسبتا کمی بعنوان مواد غذایی غیر آلی گیاهان مورد استفاده هستند .

Micropropagation: ازدیاد رویشی گیاهان در شرایط ویترو .

Monolayer: تک لایه ای از سلولهای روییده روی یک سطح .

Monoploid: یک سلول یا فرد ، که فقط ژنوم موجود دارد ( x = n۲) . مونوپلویید ، از دیپلویید ( x۲ = n۲) به وجود می آید ( هرمز،۱۹۷۷) و دارای کمترین تعداد کروموزوم در سری پلی پلوییدی است ( دی فوسارد ۱۹۷۶)

Mutation: موتاسیون – تغییر ژنتیکی .
Mycorrhiza: میکوریزا – ارتباط قارها با ریشه گیاه عالی .

N or n : تعداد کروموزومها در مرحله هاپلوئید(گامتوفیت )

Nucellar embryo : جنین رشد یافته از بافت سوماتیک ، که اطراف کیسه جنین را احاطه می کند ( بجای لقاح سلول تخم ).

Nutrient medium: محیط کشت – مخلوطی از مواد ، که سلولها ، بافتها و اندامها می توانند با آگار یا بدون آگار ، روی آن و یا داخل آن رشد کنند .

Organ: اندام – قسمتی از گیاه با وظیفه خاص ، مثلا ریشه ، ساقه ، برگ ف گل ، میوه و غیره .

Organ culture: کشت یک اندام به روش این ویترو ، به نحوی که امکان تولید و یا حفاظت از اندام ایزوله شده اصلی ، وجود داشته باشد .

Organogenesis (organ formation): اندام زایی ، تشکیل ریشه ، ساقه ، جوانه ، گل ، شاخه و غیره .

Osmotic potential: پتانسیل اسمزی – پتانسیل حاصل از حلالیت یک ماده در آب ؛ ۱ مول گلوکز در یک لیتر اب پتانسیل اسمزی ۴/۲۲ آتمسفر را تولیدمی کند .

Parthenogenesis: پارتنوژنز- تولید یک جنین از گامت ماده ، بدون مسارکت گامت نر( دی فوسارد ۱۹۷۶ )

Pathoge – free: بدون عامل بیماری – گیاه ، مریستم ، بافت یا سلولی که عاری از بیماری است ( باکتری ، قارچ ، ویروس و غیره )

Petri dish: پتری دیش یا ظرف مسطح گرد ساخته شده از شیشه یا مواد مصنوعی که دارای سرپوش است .

pH : لگاریتم منفی غلظت یونهای هیدروژن .

Plating efficiency: راندمان یا درصد سلولهای کشت شده که به کلینیکهای سلولی ف منجر می شوند .

Poly embryony: وقتی که دو یا چند جنین ، بعد از لقاح تشکیل می شوند . ( دی فوسارد ۱۹۷۶ )

Polyhaploid: پلی هاپلویید – گیاهی با نصف تعداد کروموزمهای گیاه پلی پلویید .

Polyploid: پلی پلویید – گیاهی ، پلی پلویید است که x۳ = n۲ ( تری پلویید ) ، x۴=  n۲ ( تتراپلویید و غیره باشد . تعداد کروموزومهای آن ، مضربی از تعداد کروموزوم پایه (x) است ( دی فوسارد ۱۹۷۶ ؛ هرمز ۱۹۷۷)

Primary culture: کشت حاصل از سلولها ، بافتها و اندامهای حاصل شده از یک ارگانیزم .

Primordium: گروهی از سلولها ، که به یک اندام تبدیل می شوند .

Protocorn: ساختار شبه غده ای ، که از بذور جوانه زده ارکیده ، یا در موقع کشت مریستم ارکیده ، تشکیل می شود .

Protoplast: پروتوپلاست – سلول گیاهی بدون دیواره سلولی ، در نتیجه ز بین بردن آنزیمی دیواره سلولی .

Regulator: ماده تنظیم کننده رشد و نمو سلولهای گیاهی ، بافتها و غیره .

Rejuvenation: جوانه سازی – برگشت از حالت پیری به جوانی .

Rotary shaker : بهمزن دوار ، که روی آن ظروف حاوی محیط کشت مایع ، تکانداده می شود .

Scalpel: چاقوی جراحی تیز ، کوچک .

Shoot tip : نوک شاخه ( انتهایی ) یا مریستم انتهایی ساقه ، با تعدادی پریموردیای برگ .

Single – node culture: کشت جوانه های جداگانه ، که هرکدام ، حاوی قطعه ای از بافت ساقه است .

Salid media : محیط کشت جامد ، مثلا با آگار .

Somaclonal variation : تنوع سوماکلونال – افزایش تغییرات ژنتیکی در گیاهان عالی که در کشت این ویترو اتفاق می افتد .

Somatic – hybridization: هیبرایداسیون سوماتیکی – هیبریداسیون .

Sphaeroblast: گرهک چوب که می تواند شاخه های بابجای جوان تولید کند .

Stereo,icroscope : استریو میکروسکپ – دو چشم ( bincular) را ملاحظه نمایید .

Sterile:استریل – محیط کشت ، بامواد عاری از میکروارگانیزم زنده و محسوس .

Sterilization: استریل کردن – روشی برای از بین بردن میکرو ارگانیسمها .

Sterilize: از بین بردن میکرو ارگانیزمها ، با استفاده از مواد شیمیایی ، حرارت ، نور و فیلتراسیون.

Sterile room: اتاق استریل – اتاق کار برای عملیات کشت بافت ، امروزه بجای اتاق استریل ، از اصطلاح محفظه تمیز ، استفاده می شود .

Steward bottle: فلاسک برای رشد سلولها و بافتها در محیط کشت مایع ، که در آن نمونه ها می توانند به صورت دوره ای در محیط کشت غوطه ور شوند .این فلاسک توسط استوارد ، طراحی شده است .

Sub culture : واکشت – انتقال یک سلول ، بافت یا اندام و غیره ، از یک محیط کشت به محیط کشت دیگر به منظور تولید توده سلولی مشابه.

Sub culture number: تعداد دفعاتی که سلولها واکشت می شوند . مثلا از یک ظرف به ظرف دیگر منتقل شده اند .

Suspension culture: کشت سوسپانسیون – نوعی کشت که در آن ، سلولهای ( مستقر ) و یا مجموعه ای از سلولها در حالی که در محیط کشت مایع شناورند ، رشد و تکثیر پیدا می کنند .

Symbiosis: همزیستی – دو ارگانیزم متفاوت که به منظور سود دو جانبه با هم زندگی می کنند .

Test tube: لوله آزمایش – لوله ای که در آن ف سلولها ، بافتها و غیره کشت می شوند .

Thermolabile: حساس به حرارت ؛ مثلا ماده ای که به دلیل حرارت از بین می رود .

Tissue culture: کشت بافت – کشت پروتوپلاست ، سلول بافت ، اندام ، جنین و بذر ، در محیط این ویترو .

Totipotency : توتیپونسی – پتانسیل سلول یا بافت ، برای تشکیل انواع سلولها و یا باز زایی گیاه کامل .

Transformation in-vitro : تولید برای مقاصد مختلف ، در اثر تغییرات وراثتی ؛ از طریق رشد پروپلاستها ، سلولها ، بافتها و غیره .

Virus – free: عاری از ویروس – گیاه ، سلول ، بافت ، یا مریستمی که هیچ گونه علائم ویروسی ندارد ، یا حاوی اجزای ویروسی قابل تشخیص نیست .

Vitamines: ویتامینها ، گروهی از ترکیبات آلی که بعضی موارد به کشت اضافه می شود ( ویتامین B۱ ، ویتامین C و غیره )

Vitrification: بیماری فیزیولوژی ، توضیح بیشتر در بخشهای ۲ و ۴ و ۶ .

Vitro: در شیشه ، در یک لوله آزمایش ، بطری و غیره .

Vivo : بطور طبیعی ، کشت در داخل گلخانه ، مزعه ، و غیره .

X or x: در فصل ۲۳ در مورد هاپلوییدها ، غالبا استفاده شده است ، به حداقل تعداد ( هم یه شکل ساختمانی ، و هم درمحتویات ژنی ) کروموزومهای متفاوت که می توانند با هم به شکل واحد فعالیت کنند ، اطلاق می گردد ( هرمز ۱۹۷۷)

Yeast extract: مخلوط مواد حاصل از مخمر .

فصل سوم :

۱-۳ مقدمه

تاریخچه کشت این ویترو ، در شکل ۱-۳ نشانداده شده است . در سال ۱۸۳۸ شوان و شیلدن تئوری توتیپوتنس را ارائه نمودند ، بر اساس این تئوری ، هر سلول ، مستقل بوده و در اصل ، قادر به تولید یک گیاه کامل است . در واقع ، تئوری آنها پایه و اساس کشت بافت و سلول گیاهی بود . اولین تلاش به وسیله هابرلانت در سال ۱۹۰۲ انجام شد ولی او در روش کشت بافت، نا موفق بود . معذلک بین سالهای ۱۹۰۷ و ۱۹۰۹ هاریون ، باروز و کارل ، موفق به کشت این ویروی بافتهای حیوانی و انسانی شدند ، گرچه محققین ، تحقیقاتی را در ارتباط با کشت ا ین ویترو ، در مورد بذور گیاهچه های ارکیده ، جنین و اندامهای گیاهی ، انجام دادند ؛ ولی در سال ۱۹۳۹ نوبکرت ، گوستریت و وایت ، برای اولین بار موفق به تولید گیاه حاصل از کشت بافت شدند . بعد از جنگ جهانی دوم ، پیشرفت در این زمینه بسیار سریع بود ، و نتایج با ارزش و مهمی برای کشاورزی ، جنگلداری و باغبانی ، به همراه داشت ( پیکریک ۱۹۷۹ ، بوجوانی و همکاران ۱۹۸۶). به دلیل تاخیر در کشف هورمونهای نباتی کشت بافت گیاهی پس از کشت بافت حیوانی و انسانی شروع شد. اولین هورمون گیاهی کشف شده اکسین بود که که کمک شایان توجهی به کشت بافت گیاهان درون لوله ازمایش کرد. کشف کینتین ها در سال ۱۹۵۵ به این موفقیت بیشتر کمک نمود.
فصل چهارم

انواع کشت بافت

هر گیاه شامل اندام های متفاوتی است که هر یک از این اندامها از معدودی بافت تشکیل شدهاند. و بافت ها نیز به نوبه خود از سلول های اختصاصی به وجود  امده اند .اگر دیواره این سلول هاتوسطانزیم هضم شوند  پرتو پلاست حاصل میشود.از انجایی که گیاه از مواد ساختمانی بسیار متفاوتی تشکیل شده است انواع مختلفی از کشت این ویترو نیز وجود دارد.

۱.کشت گیاه کامل:یک بذر ممکن است در شرایط این ویترو کشت شود و یک گیاهچه و نهایته یک گیاه کامل تولید کند.

۲.کشت جنین:در این نوع کشت جنین جدا شده پس از حذف پوسته بذر کشت میشود.

۳.کشت اندام گیاهی:یک اندام جدا شده در شرایط این ویترو رشد میکند. در کشت اندام انواع مختلفی مثل کشت مریستم  کشت نوک ساقه کشت ریشه کشت پرچم و غیره قابل تشخیص هستند .غالبا قسمت جدا شده (بافت یا اندام)به عنوان قلمه شناخته شده و کشت قلمه نامیده میشود.

۴.کشت کالوس :اگر یک بافت تمایز یافته جدا شود و در شرایط این ویترو  تولید یک توده سلولی تمایز نیافته بنام کالوس  نماید این پدیده را کشت کالوس می نامند.

۵.کشت سلول:کشت سلول های منفرد  که به کمک انزیم ها یا به روش های مکانیکی از یک بافت گیاهی  کالوس یا سوسپانسیون سلولی به دست می ایند کشت سلول نامیده میشوند.

۶.کشت پروتو پلاست :کشت پروتو پلاست هایی که در اثر هضم انزیمی دیواره سلول به وجود امده اند کشت پرو تو پلاست می نامند.

دی فو سارد ۳ نوع کشت این ویترو را در گیاهان عالی معرفی نموده است:             ۳۷

۱:سازمان نیافته:کشت گیاه تقریبا کامل  و یا اندام ها  کشت سازمان نیافته نامیده میشود  که در ان ساختمان وی‍ژه  و منظم گیاه یا اندام حفظ میشود  وتقریبا شبیه به تکثیر رویشی از طریق قلمه  تقسیم کردن ساقه رونده و جوانه جانبی یا ساقه میباشد.اگر ساختمان اولیه گیاه یا اندام حفظ شود نتایج حاصل با گیاه مادری مشابه خواهندبود.

۲. سازمان نیافته: اگر سلول ها و یا بافتها  از یک بخش منظم گیاهی تمایز نیافته جدا و سپس کشت شوند رشد سازمان نیافته (به فرم کالوس) صورت خواهد گرفت. در این جا ممکن است کالوس به صورت دسته جاتی  از سلولها و یا سلول های منفرد باشد(کشت سوسپانسیون)

رشد سازمان نیافته اساسا" بر اثر کاربرد غلظتهای بالای اکسین و یا سیتو کینین در محیط رشد  به وجود میاید .در کشتهای سازمان نیافته ثبات ژنتیکی غالبا پایین است.

۳.حد واسط:این نوع کشت حد واسط نوع قبلی میباشد.سلولهای یک بافت یا اندام جدا شده ابتدا به صورت تمایز نیافته  در میایند و سپس در اثر تقسیم بافت ویا لایه ای از بافت کالوس را تشکیل میدهند که از ان اندامهایی مثل ریشه و ساقه و یا حتی گیاه کامل (جنین اولیه یا جنین) به سرعت به وجود خواهد امد .این نکته را نیزباید در نظر داشت که ساختمانهای منظم می توانند از کشتهای سازمان نیافته به وجود ایند.این پدیده با به کار گیری تکنیکهای ویژه و یا به طور خود به خود انجام میشود.در همه این موارد نتاج حهصل کاملا شبیه به والدین خود نیستند.

 

+ نوشته شده در  سه شنبه شانزدهم آبان 1391ساعت 18:21  توسط nader  |