معماری

کشت بافت،شیوه و انواع روش ها

کشت بافت
انواع کشت بافت
دید کلی
وقتی درباره کشت گیاه صحبت می‌شود، معمولا منظور کشت گیاهان در گلدان ، زیر پلاستیک (Frames) ، در گلخانه و یا مزرعه است. در تقسیم بندیهای رایج در کشاورزی ، کشت گیاهان به بخشهای مختلف شامل زراعت ، باغبانی ، زراعت مناطق گرمسیری ، جنگل‌داری و اصلاح نباتات تقسیم می‌گردد. در سال 1904 هانیگ ، روش جدیدی از کشت گیاهان به نام کشت جنین را ارائه نمود.
او جنین نابالغ تعداد زیادی از گیاهان تیره شب‌بو (cruci Ferae) را در شرایط کشت آزمایشگاهی (in Vitro) ایزوله کرد و از آنها ، گیاهچه‌های زنده بدست آورد. از سال 1920 انواع روشهای کشت بافت ، نظیر کشت آزمایشگاهی بذرهای ارکیده ، کشت کالوس ، کشت اندام مرسوم شد. بعد از سال 1945 ، به تمام روشهای مختلف کشت در آزمایشگاه ، کشت بافت گیاهی اطلاق گردید.

انواع کشت بافت
کشت گیاه کامل: یک بذر ممکن است در شرایط آزمایشگاهی کشت شود و یک گیاهچه و در نهایت یک گیاه کامل تولید کند.
کشت جنین: در این نوع کشت ، جنین جدا شده و پس از حذف پوسته بذر ، کشت می‌شود.
کشت اندام گیاهی: در این کشت ، انواع مختلفی مثل کشت مریستم ، کشت ریشه ، کشت نوک ساقه قابل تشخیص هستند.
کشت کالوس: اگر یک بافت تمایز یافته جدا شود و در شرایط آزمایشگاهی تولید یک توده سلولی تمایز نیافته به نام کالوس نماید، این پدیده را کشت کالوس می‌نامند.
کشت سلول: کشت سلولهای منفرد که به کمک آنزیمها یا به روشهای مکانیکی از یک بافت گیاهی یا سوسپانسیون سلولی بدست می‌آیند.
کشت پروتوپلاست: کشت پروتوپلاستهایی که در اثر هضم آنزیمی دیواره سلولی بوجود آمده‌اند، کشت پروتوپلاست نام دارد.
موارد کاربرد کشت جنین
رفع موانع جوانه‌زنی بذر: در تعدادی از گونه‌های گیاهی ، جوانه زنی در شرایط خارج آزمایشگاه ، مطلقا امکان‌پذیر نیست. در این مورد استفاده از کشت جنین ، ضروری است.
کوتاه کردن دوره اصلاح نبات: در تعدادی از گونه‌های گیاهی، خواب بذر وجود دارد که اغلب به علت پوسته بذر و یا آندوسپرم است. با حذف پوسته بذر ، جوانه‌زنی بلافاصله صورت می‌گیرد.
جلوگیری از سقط جنین در درختان هسته‌دار زود رس.
جلوگیری از سقط جنین در اثر ناسازگاری.
تکثیر رویشی: مثلا در تیره گندم و راسته کاج ، از جنین به عنوان یک ماده اولیه برای تکثیر رویشی ، استفاده می‌شود.
تولید گیاهان عاری از ویروس
مبارزه با آلودگیهای داخلی که بوسیله ویروسها ، مایکوپلاسماها و قارچهای میکروسکوپی ایجاد می‌شود، بسیار مشکل می‌باشد. برخلاف آنچه که قبلا تصور می‌شد، ویروسها می‌توانند طی تکثیر جنسی نیز منتقل شوند. حداقل 80 نوع از ویروسهای گیاهی می‌توانند از طریق بذر منتقل شوند. ویروسها باعث کاهش عملکرد و همچنین کاهش کیفیت تولیدات گیاهی می‌شوند.
بنابراین بسیار مهم است که مواد اولیه‌ای که برای تکثیر رویشی استفاده می‌شوند، عاری از ویروس باشند. پنج روش برای تولید گیاهان عاری از ویروس وجود دارد. استفاده از گرما ، کشت مریستم ، استفاده از گرما و سپس کشت مریستم ، تشکیل اندام هوایی نابجا و سپس کشت مریستم و پیوند مریستم روی پایه‌های عاری از ویروس که به آن ریز پیوندی نیز گفته می‌شود.
تولید گیاهان عاری از باکتری و قارچ بوسیله کشت مریستم
به نظر می‌رسد که تولید گیاهان عاری از باکتری و قارچ نیز بوسیله کشت مریستم امکان‌پذیر است. مهمترین جنسهای باکتری که بایستی حذف شوند، عبارتند از: Erwinia ، Pseudomonas و Bacillus و مهمترین جنس قارچها عبارتند از: Fusarium ، verticillium و Rhizoctonia. گاهی اوقات برای تعیین این که آیا گیاه عاری از باکتری یا قارچ است، یک محیط کشت غنی ، بکار می‌رود. اولین تحقیق از کشت مریستم میخک برای تولید گیاهان عاری از قارچ انجام گرفت. کشت مریستم بطور موفقیت آمیزی برای حذف باکتری Xanthomonas در گیاه بگونیا ، صورت گرفته است.

چشم انداز
کاشت بافتهای گیاهی در آزمایشگاه ، ابزار مناسبی برای رسیدن به هدفهای ناممکن است که در شرایط خارج آزمایشگاه وجود دارد. نتایج کشت در آزمایشگاه دارای اهمیت زیادی در کشاورزی ، باغبانی و جنگلداری است. علاوه بر کاربرد عملی این تکنیک ، کشت سلول گیاهی ، بافت و اندام ، نقش زیادی را در بهبود آگاهی ما در رابطه با علم سلولی _ تکوینی گیاهی داشته است. در حال حاضر کشت سلول ، دارای اهمیتی خاص در بیوتکنولوژی است و متخصصین در حال تلاش جهت رشد سلول گیاهی به منظور بدست آوردن فرآورده‌های صنعتی از متابولیتهای ثانویه هستند.
تکثیر خرما به روش کشت بافت
کشت بافت گیاهی عبارت است از تکنیکی که برای تولید و تکثیر گیاه کامل از بخش هایی مانند سلول یا بافت گیاه استفاده می شود . این نوع تکثیر موسوم به تکثیر خرد یا ریزازدیادی بوده و با دو روش تولید گیاهک از طریق اندام زائی و جنین رویشی یا گیاهک زائی امکان پذیر می باشد . در هر دو روش وجود یک محیط آزمایشگاهی استریل و استفاده از هوای تصفیه شده الزامی است . خوشبختانه در سال های اخیر تکنولوژی تولید نهال کشت بافت خرما به کشور وارد شده و به حالت بومی درآمده است .

فوائد تکثیر خرما به روش کشت بافت
1)   درختان خرمای حاصل از کشت بافت کاملاً شبیه به والدین می باشد(True To Type) بنابراین کلیه صفات والد نظیر مقدار محصول؛ وضعیت رشد؛ مقاومت به بیماری و آفات به گیاهان  تولید شده منتقل می شود .
2)   امکان تولید انبوه نهال شبیه به گیاه مادری وجود دارد .
3)   واریته های کمیاب خرما را می توان در مقیاس وسیع تولید کرد .
4)  تکثیر نخل خرما به روش کشت بافت را می توان در هر زمان و هر فصل انجام داد بنابراین تحت تاثیر شرایط فصلی نمی باشد .
5)  مدت زمان تولید نهال به حد قابل ملاحظه ای کاهش می یابد .
6)  امکان تولید ارقام ماده برتر و سالم ؛ واریته های مقاوم به بیماری ؛شوری و تنش های محیطی و همچنین تولید انبوه پایه های نر پرگرده با ویژگی های متازنیایی مطلوب وجود دارد .
7) نهال کشت بافت دارای سیستم ریشه ی توسعه یافته می باشد بنابراین درصد بقاء آنها در مزرعه حدود 100% است.
8)  نهال کشت بافت در هرزمان از سال قابل کاشت در زمین اصلی می باشد .
9) هویت نهال حاصل از کشت بافت مشخص و تضمین شده است .
10) انتقال نهال راحت تر و هزینه آن کمتر است .
11) بدلیل استفاده از گیاهان بدون آلودگی ؛ خطر انتشار آفات و بیماری های نخل از یک منطقه به منطقه دیگر وجود ندارد و یا بسیار نادر است .
12) گیاهان حاصل از کشت بافت ؛ باغات یک دست از نظر ساختار ژنتیکی و ظاهری؛ رشد سریع و ثمردهی زود هنگام را تولید می کنند .
لازم به ذکر است که عملکرد ؛ کیفیت و وضعیت رشد ارقام مختلف خرما در مناطق خرماخیز کشور متفاوت است . این تاثیر مربوط به ارتفاع منطقه از سطح دریا؛ نوسانات دمایی منطقه؛ رطوبت نسبی محیط و سایر عوامل محیطی می باشد بطوریکه کشت برخی از ارقام در بعضی از مناطق اصلاً توصیه نمی شود . به عنوان مثال رقم پیارم در مناطقی که از سطح دریا بالاتر باشند تولید میوه با کیفیت بهتر می کند حال آنکه رقم شهابی بدلیل سازگاری با شرایط مرطوب مناطق ساحلی و تولید محصول خوب در این مناطق توصیه می شود
در حال حاضر با توجه به مناسب بودن ارقام خشک و نیمه خشک خرما ( ارقامی که میوه آن در زمان رسیدن دارای 12% تا 15% رطوبت باشد ) جهت فرآوری ؛ بسته بندی ؛ انبارداری مدت دار و صادرات ؛ تولید ارقام یادشده بیشتر رایج است .  با بررسی های انجام شده و تحقیق بر ارقام مختلف تجاری خرما در ایران ؛
مراحل مختلف رشدی نهال های کشت بافت خرما و گلدان های مناسب جهت نگهداری آن:
1)      گلدان تورپیدو یا اژدری  A2:
گلدان هایی از جنس پلی اتیلن سیاه رنگ که بدلیل شکل مخروطی و نداشتن سطح اتکا بصورت باکس های 9 و 25 تایی به بازار عرضه می شود . این گلدان برای نگهداری نهال های کشت بافت خرما بعد از خروج از محیط رشد درون شیشه در آزمایشگاه تا زمان تولید 6-5 برگ و افزایش ارتفاع مطلوب حدود 50-40 سانتیمتر مورد استفاده قرار می گیرد .
این شرایط بعد از گذشت 6 -4  ماه از زمان نگهداری نهال های درون گلدان اژدری در گلخانه سازگاری قابل مشاهده می باشد .
2)     گلدان پلاستیکی 3 لیتری B1  :
گلدان ها از جنس پلاستیک با رنگ های متنوع و حجم 3 لیتر ( ارتفاع 18 سانتیمتر و قطر 12 سانتیمتر ) می باشند که برای نگهداری نهال های رشد کرده و دارای 5-4 برگ با ارتفاع 50-40 سانتیمتر مناسب می باشد . با توجه به رشد نسبی مناسب در این مرحله ؛ درصورت وجود شرایط مناسب کشت در منطقه نظیر عدم تابش شدید آفتاب و وزش بادهای گرم و خشک و آبیاری کافی ؛ قابل انتقال و کشت در زمین اصلی می باشد . این نهال بعد از 4-3 سال در صورت اعمال مراقبت های لازم به بار خواهد نشست .
3)       گلدان پلاستیکی 8 لیتری B2  :
گلدان ها از جنس پلی اتیلن حجم 8 لیتر ( ارتفاع 28 سانتیمتر و قطر 20 سانتیمتر )  می باشند که برای نگهداری نهال های رشد کرده و دارای 6-5 برگ اصلی با طوقه کاملاً مشخص و ارتفاع 80-60 سانتیمتر مناسب می باشد . با توجه به رشد مناسب نهال در این مرحله ؛ درصورت وجود شرایط مناسب کشت در منطقه ؛ قابل انتقال و کشت در زمین اصلی می باشد . این نهال بعد از 3-2 سال در صورت اعمال مراقبت های لازم به بار خواهد نشست .
4)   گلدان پلاستیکی 20 لیتری C1  :
گلدان هایی از جنس پلی اتیلن با حجم 20 لیتر می باشند که برای نگهداری نهال های رشد کرده و دارای 9-6 برگ اصلی با طوقه کاملاً مشخص و ارتفاع 100-80 سانتیمتر مناسب می باشد . با توجه به رشد نهایی نهال جهت نگهداری در گلدان نهال در این مرحله قابل انتقال و کشت در زمین اصلی می باشد . این نهال بعد از 2 سال به بار خواهد نشست .
خصوصیات و نکات قابل توجه در گلخانه سازگاری
1 ) کنترل دما
نگه داشتن دما در حدود 30 درجه سانتیگراد (12 درجه سانتیگراد نقطه خطر و ماکزیمم درجه حرارت 35 درجه سانتیگراد).
استفاده از آبیاری کف گلخانه در هنگام وقوع افزایش دما . برای این منظور می توان از سیستم میست یا پاشیدن دستی آب توسط شیلنگ روی کف بتونی یا راهروهای گلخانه استفاده نمود
2 )  ممانعت از تابش مستقیم نور خورشید به روش ذیل :
استفاده از تکنیک سایه دهی یا رنگ پاشی بوسیله حصیر یا برگ های خشک نخل برای جلوگیری از افزایش دما و تابش مستقیم نور آفتاب خصوصاً در فصل بهار و تابستان .
)برای این منظور سطح رویی گلخانه توسط حصیر چوبی یا برگ نخل بطورکامل پوشیده می شود . این حالت پاعث ایجاد سایه و عدم تابش مستقیم نور خورشید به گیاهان می شود و نور عبور کرده از حصیر و درزهای آن کافی خواهد بود(
3 ) کنترل رطوبت :
نصب رطوبت سنج در گلخانه به منظور اطلاع از میزان رطوبت نسبی محیط گلخانه
حفظ رطوبت در دامنه 60 -50 درصد نسبی
استفاده از دستگاه های رطوبت زا یا آبپاشی سطح گلخانه جهت بالابردن رطوبت نسبی فضای گلخانه ها.
کنترل افزایش بیش از حد رطوبت بوسیله هوادهی گلخانه جهت جلوگیری از شیوع امراض قارچی
( با نصب دستگاه رطوبت سنج مجهز به کلید قطع و وصل کننده سیستم میست و هواکش می توان تنظیمات را بصورتی اعمال نمود که با کاهش میزان رطوبت محیط از مرز 45% سیستم میست شروع بکار کرده و در مواقعی که رطوبت از 70% فراتر رود سیستم تهویه ( هواکش) جهت خارج نمودن رطوبت اضافه محیط روشن گردد )
4 )  مبارزه با بیماریها و آفات
سمپاشی دوره ای هر 2 هفته یکبار با قارچ کش و حشره کش های معمول در بازار نظیر بنومیل یا مانکوزب با غلظت 2 در هزار مناسب جهت پیشگیری. 5 ) پوشش کف گلخانه
استفاده از سطح بتونی با پوشش شن به قطر متوسط 5 سانتیمتر جهت ممانعت از رشد و ورود ریشه به خاک زیرین گلدان ضروری است.
نکته:
1)  درصورت عدم انجام بتون ریزی، استفاده از گونی ضخیم پلاستیکی بر روی پوشش شنی به جای سطح بتونی الزامی  می باشد.
2)   در صورت عدم رعایت موارد فوق ‌ریشه نهال به خاک کف گلخانه نفوذ کرده و در هنگام جابجایی نهال بدلیل قطع شدن قسمت اصلی ریشه ضمن وارد آمدن استرس به گیاه احتمال خشک شدن آن پس از کاشت در زمین اصلی بسیار افزایش می یابد.