يطلق مصطلح Tissue culture   عندما يتم زراعة أى خلية أو نسيج أو حتى عضو نباتى داخل أوعية زجاجية محتوية على بيئة غذائية وتحت ظروف بيئية معقمة ومتحكم فيها. وتعتبر طرق زراعة الخلايا والأنسجة والأعضاء النباتية وسيلة  جديدة وهامة لإكثار كثير من النباتات والتى أصبحت تطبق الآن فى كثير من المعامل التجارية فى الخارج والداخل.

وعندما تستخدم  هذه الطرق لإكثار النباتات يعرف فى هذه الحالة بالإكثار الدقيق Micropropagation

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.

 

أولا: متطلبات حجرة تجهيز البيئات:

 

ثانيا: 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 الإضاءة

 

مكونات 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 medium

المواد 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)

ثانيا: أشهر أنواع البيئات:

 

تعتبر بيئة العلمان موراشيج وسكوج

 (Murashige & Skoog (MS من أشهر البيئات المستخدمة لإكثار العديد من الأنواع النباتية والتى يمكن تحضيرها معمليا أو شرائها

 

هناك أيضا بيئة تستعمل لزراعة وإكثار النباتات الخشبية

 وتسمى(Woody Plant Medium (WPM

مراحل زراعة الأنسجة

المرحلة الأولى:

إعداد الجزء المستخدم فى التكاثر وزراعته فى بيئة معقمة

المرحلة الثانية:

مرحلة التضاعف

المرحلة الثالثة:

مرحلة التجذير

المرحلة الرابعة:

مرحلة الأقلمة والنقل للبيئة الخار

أمثلة لإكثاربعض نباتات الزينة والنباتات الطبية

النبات	الجزء المستخدم	البيئة المستعملة
الورد	القمة النامية	MS
القرنفل	المرستيم	MS
الجربيرا	القمة النامية	MS
الأنتوريم	البراعم الخضرية	Anderson Formula
الرودودندرن	القمة النامية	MS
حصى لبان	القمة النامية	MS
المريمية	البراعم الأبطية	MS
الكافور	القمة النامية	WPM
الميلالوكا	القمة النامية	WPM