بيئات زراعة الانسجة
4- بيئة زراعة الأنسجة Tissue culture mediaتختلف البيئة المناسبة لزراعة الأنسجة تبعاً لاختلاف النسيج المستعمل وطور النمو اختلافاً كبيراً. لذلك فإن هناك العديد من البيئات الغذائية التى تسمح للباحث فرصة الاختيار من بينها وتتركب البيئة الغذائية من الأتى:
أ- الأملاح الغير العضوية Inorganic salts
تشمل العناصر الكبرى مثل النيتروجين ، البوتاسيوم ، الفوسفور ، الماغنسيوم ، الكبريت والعناصر الأخرى وتشمل الحديد ، المنجنيز ، النيكل ، الكوبالت ، الزنك ، والبورون ، المولبيدنيم. وهناك العديد من مخاليط الأملاح مثل مخلوط أملاح Murashige & Nitsch & Nitsch 1969, White 1963 Skoog1962 إلخ. ويمكن تعديل تركيز تلك الأملاح لتلائم الاحتياجات الخاصة لبعض الحالات ولحسن الحظ وجد أن كثير من النباتات وتقريباً كلا الأعضاء تتشابه فى احتياجاتها الغذائية من العناصر الكبرى والصغرى وقد نجحت بيئات N & N formula, MS formula, White formula فى زراعة العديد من النباتات .
وفى بعض الحالات يرغب فى زيادة تركيز الفوسفات الغير عضوى ويتم ذلك بإضافة 170 مليجرام / لتر من فوسفات الصوديوم الأحاديةNaH2Po4H2O
مبين في الاتي عديد من المخاليط المستخدمة فى البيئات المختلفة.
Molecular weight of the compounds commonly used in tissue culture media
Compound
Chemical formula
Molecular weight
Macronutrients
Ammonium nitrate NH2NO4
80.04
Ammonium sulphate
(NH4)2SO4
132.15
Calcium chloride
CaCI2. 2 H2O
147.02
Calcium nitrate
Ca(NO3)2. 4H2O
236.16
Magnesium sulphate
MgSO4.7H2O
246.47
Potassium chloride
KCl
74.55
Potassium nitrate
KNO3
101.11
Potassium dihydrogen ortho-phosphate
KH2PO4
136.09
Sodium dihydrogen ortho-phosphate
NaH2PO4. H2O
156.01
Micronutrients
Boric acid H2BO2 61.83
Cobalt chloride CoCl2.6 H2O
237.93
Cupric sulphate CuSO4.5 H2O
249.68
Magnesium sulphate MnSO4.4H2
223.01
Potassium iodide
KI
l66.0l
Sodium molybdate Na2MoO4.2H2O
241.95
Zinc sulphate
ZnSO4.7H2O
287.54
Sodium EDTA
Na2EDTA.2 H2O
(C12H14N2O2Na2.2 H2O)
372.25
Ferrous sulphate
Ferric-sodium EDTA
FeSO4.7H2O
FeNa.EDTA
(C12H12FeN2NaO2)
278.03
367.07
Sugars and sugar alcohols
Fractose
C6H12O2
180.15
Glucose
C6H12O4
180.15
Mannitol
C6H14O4
182.17
Sorbitol
C6H14O6
182.17
Sucrose
C12H12O12
342.31
Vitamins and amino acids
Ascorbic acid (Vitamin C)
C6H2O4
176.12
Biotin (Vitamin H)
C12H14N2O2S
244.31
Calcium pantothenate (Ca salt of vitamin B,)
(C6H12NO3)2Ca
476.53
Cyanocobalamine (Vitamin B)
C12H22CoN14O14P
1357.64
L. Cysteine HCl
C2H2NO2S.HCI
157,63
Folic acid (Vitamin B Vitamin M)
C14H19N2O4
441.40
Lnositol
C6H12O
180.16
Nicotinic acid or Niacin (Vitamin B)
C6H2NO2
123.11
Pyridoxine HCl (Vitamin B)
C9H12NO2.HCl
205.64
Thiamine HCl (Vitamin B)
C12H17CIN4.OS.HCl
337.29
Glycine
C2H2NO2
75.07
L. Glutamine
C2H14N2O2
146.15
ب- السكريات Sugars
من الدراسات المبكرة فى هذا المجال البحث عن افضل مصادر الطاقة فى البيئة الغذائية افترض أن السكريات الأحادية كالجلوكوز سوف تكون فعالة ومقبولة كمصدر للطاقة ولكن White 1963 وجد أن السكروز يعتبر من أحسن المواد من جهة إنتاج الطاقة بالنسبة لجذور الطماطم ثم أشار Murashige & Shoog بأن هناك عدة سكريات خلاف السكروز يمكن استعمالها سواء كانت سكريات أحادية أو ثنائية أو ثلاثية مثل الجلوكوز والفركتوز والمانتوز والجلاكتوز والمالتوز و الرافنوز أما السرببول والمانيتول فقد وجد أن النبات لا يمكن استخدامها والاستفادة منها وقد وجد أن نسبة 2 إلى 4 % تكون ملائمة لزراعة الأجنة 50 % مناسبة لزراعة القمم النامية ، 7.5 % مناسبة لإجراء Micrografating
ج - الفيتامينات Vitamins
إحدى المكونات الهامة فى بيئات زراعة الأنسجة وعادة يستخدم فيها الفيتامين Thiamin ) V.B) وحمض النيكوتين Nicotinic acid والبيرودكسين Pyridoxine وهى جميعها مرافقات أنزيمية هامة كذلك يستخدم الريبوفلافين Riboflavin فى معظم مزارع المتوك ويشاطره فى الأهمية فيتامين البيوتين Biotin كما يستعمل الأنيوسيتول Inositol بتركيز 100 جزء فى المليون ، وهو من المواد الحيوية المنظمة وبالنظر لعدم وضوح متطلبات كل جزء نباتى من الفيتامينات للنمو وله صورتان Meso, Myo لذلك تضاف كأسلوب وقائى وتجنباً لاحتمالات التأثير فى طبيعة نمو تلك الأجزاء النباتية المزروعة فى الوسط الغذائى .
مبين بالاتي المخاليط المختلفة من الفيتامينات المستخدمة فى البيئات المختلفة
Some Vitamin Mixtures for Plant Culture Media ( Mg per L Medium)
Vitamin
Constabel
1958
(3)
Gambog
1908
(34)
Hendersom
Durrell&
Bonner
1952
(35)
Morel&
Wetmore
1951
(36)
Nickell&
Mnretzki
1909
(37)
Paeis&
Duhmet
1953
(38)
Reinert&
White
1950
(39)
White
1903
(33)
p-Aminobenzoic acid
0.2
0.05
Ascorbic acid
10
0.4
Biotin
0.1
0.00025
0.005
0.01
0.01
0.002
0.01
Choline chloride
10.0
0.2
0.1
10.0
Cyanocobalamin
0.0015
Folic acid
1.0
0.015
0.1
0.0003
Nicotinic acid
0.5
0.5
0.5
1.0
2.8
0.06
0.5
0.5
Calcium pantothenate
10.0
0.4
0.8
1.0
5.0
0.1
Pyridoxine hydrochloride
0.5
0.1
1.0
0.2
0.001
0.1
0.1
Riboflavin
0.1
0.015
0.05
0.2
0.001
0.1
Thiamine hydrochloride
0.1
0.5
0.1
1.0
0.03
0.005
0.1
0.1
د- الأحماض الأمينية والأميدات Amino acids and Amides
إضافتها للبيئة عادة ما يكون مفيداً خاصة الأرجنين وحمض الأسبارتيك وحمض الجلوتاميك والتيروزين مبين لاحقا أهم الأحماض الأمينية والأميدات المستخدمة فى زراعة الأنسجة والمخاليط منها . وترجع أهميتها فى زيادة نمو الكلس وليس فى تكوين الأعضاء ويجب أن يستعمل التشابه الأيزوميرى L وليس D لتلك المركبات .
مبين بالاتي المخاليط المختلفة من الأحماض الامينية والاميدات المستخدمة فى البيئات المختلفة
Mixtures of Amino Acids and Amides
Employed in Plant Culture Media (ppm)
Amino Acid
or Amide
Constabel
1958
Furuhashi
&Yatazawa
Gamborag
1966
Nitsch
1974
Paris
&Duhamet
1953
Reinet
&White
1956
Torrey
&Reinert
1961
Alanine
115.0
30
Arginine
7.8
105.0
40
72
7.8
7.8
Asparagine
40
20.0
20.0
Aspartic acid
186.0
21
6.0
6.0
Cysteine
1.5
7.9
12
Cystine
1.5
1.5
Glycine
10.0
150.0
20
10.0
10.0
Glutamic acid
14.0
220.0
140
14.0
14.0
Glutamine
60
800
250.0
50.0
Histidine
2.6
46.5
12
2.6
2.6
Isoleucine
10.4
66.0
10.4
10.4
Leucine
145.0
18
15.6
15.6
Lysine
15.6
145.0
21
15.6
15.6
Methionine
13.0
14.9
30
13.0
13.0
Phenylalanine
15.6
83.0
20
8
5.0
2.5
Proline
5.0
61.0
5.0
5.0
Serine
95.0
100
9
Threonine
13.0
84.0
13.0
6.5
Tryptophan
10.4
40
4.0
4.0
Tyrosine
54.0
18
40.0
40.0
Valine
13.0
94.0
13.0
13.0
هـ- المواد الطبيعية
قد لا نستطيع توفير احتياجات الأجزاء المزروعة من الأحماض الأمينية بصورة دقيقة لذلك تضاف الاحماض الامينية فى صورة طبيعية كالآتى :
1- Hydrolyzed protein preparation : casein Hydrolysates, Soya peptone .
مستخلص الخميرة والشعير
2- Malt and Yeast extract
لبن جوز الهند، آندوسبرم الذرة
لبن جوز الهند، آندوسبرم الذرة
3- Endosperm fluids ) Coconut, Corn )
لب الموز، عصير الموالح والطماطم
لب الموز، عصير الموالح والطماطم
4- Fruit juice ) banana, orange, tomato )
وعادة لا تستعمل المواد الطبيعية إلا فى حالة فشل البيئات فى آنماء النسيج أو عند الرغبة فى زيادة التأثير المنبه وهى عادة تحتوى على عديد من الفيتامينات والأحماض الأمينية.
وعادة لا تستعمل المواد الطبيعية إلا فى حالة فشل البيئات فى آنماء النسيج أو عند الرغبة فى زيادة التأثير المنبه وهى عادة تحتوى على عديد من الفيتامينات والأحماض الأمينية.
و- منظمات النموPlant regulators
تعتبر منظمات النمو من أهم مكونات البيئة وبدونها قد لا نحصل على أى نجاح من زراعة الأنسجة والأعضاء والخلايا. وتشمل منظمات النمو المستعملة كل من الأوكسين والسيتوكيين بأنواعها المختلفة كما هو موضح لاحقا وترجع أهميتها إلى دورها فى انقسام واستطالة الخلايا وكذلك فى قدرتها على إحداث التخليق وتكشف الأعضاء المختلفة. يستخدم الأوكسين مثل 2,4-D , NAA, IAA لتكوين الكلس واستحداث تكون الاعضاء العرضية وقد وجد أن تأثير IAA ضعيفاً مقارنة بالأوكسينات الأخرى أما 2,4-D فكان أقواهم خاصة فى حثه على تخليق الأجنة العرضية أو تكوين الكلس . أما السيتوكينيات فيعتقد أن تأثير كل من الكينتين والبنزيل أدنين متساويين يستعملان بتركيزات من 1 – 10 جزء فى المليون ويعتقد ً أن مركب 2 ip أفضلهم فى تأثيره . أما عن حمض الجبرلين فإنه له دور أيضاً فى نمو الأعضاء وتخليقها وقد أشار Gautheret 1969 أن الجبرلين يمكن أن يكون بديل للضوء أو يعوض الاحتياجات الضوئية فى تنشيطها لتخليق الجذور فى نبات الطرطوفة وعادة يمكن استعماله فى المرحلة الثالثة StageШ للإسراع من عملية تكوين الأعضاء قبل نقلها للتربة كما يستعمل الجبرلين لزيادة نمو الأجنة الخضرية
مبين بالاتي أهم الهرمونات النباتية وووزنها الجزيئ المستخدمة فى زراعة الأنسجة
مبين بالاتي أهم الهرمونات النباتية وووزنها الجزيئ المستخدمة فى زراعة الأنسجة
الرمز
الهرمون
الوزن الجزيئ
الهرمون
الوزن الجزيئ
الاوكسينات Auxins
pCAA
P chlorophenoxy acetic acid
186.59
2,4-D
2,4- dichlorophenoxy acetic acid
221.04
IAA
Indole- 3- acetic acid
175.18
IBA
3 – indole butyric acid
203.23
NAA
@ naphthalene acetic acid
186.20
NOA
& naphthoxy acetic acid
202.20
السيتوكينينات Purines / Cytokinins
Ad
adenine
189.13
AdSO4
adenine sulphate
404.37
BA or BAP
6- benzyl adenine or 6- benzyl amino purine
225.20
2 IP
6- dimethyl allyl amino purine or
N- isopentenyl amino purine
203.30
Kin
6- furfuryl amino purine
215.21
SD8339
6- (benzylamino)-9-(2-tetrahydropyranyl)H- purine
309.40
Ze
6(4-hydroxy-3-methlbut-2-enyl amino purine
219.20
الجبرلينات Gibberellins
GA3
Gibberellic acid
346.37
المركبات الاخرى Other compounds
ABA
Abscissic acid
264.31
colchicine
399.43
PG
phloroglucinol
126.11
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق