زراعة علم وتطور الرابع: تاريخ العملي الدرساألنسجة

History and development of tissue culture

في النباتية األنسجة زراعة علم ظهور الماضية القليلة السنوات شهدت بأنواعها الزراعية المحاصيل تطور في كبير بشكل ساهمت قد حيث والعالم، مصر

النباتية األنسجة زراعة أهمية تقتصر االقتصادية. وال المحاصيل خاصة المختلفة والتطور النبات فسيولوجي دراسة على العلماء ساعدت فقد بل فقط، هذا على

البناء. كما معقدة متراكمة صورة إلى بسيطة صورة من الحي للكائن البيولوجي الوراثية، الهندسة مجال في الهائلة العلمية الثورة حدوث العلم هذا أهمية تزيد

تطوره مراحل في الحي الكائن وصفات سلوك مدى معرفة في زادة والتيالمختلفة.

مفهوم عنSchwann,1839)) عبر عند العلم لهذا األولى المالمح وظهرت تكوين على القدرة لها معقدة خلوية تراكيب على تحتوى التي الخلية أن نظرية

الوقت ذاك في للعلماء بالنسبة المفهوم هذا حداثة من كامل. وبالرغم حي كائن زراعة علم عليه بنى الذي األساسي والحجر األولى االنطالقة بمثابة كان انه إال

.النباتية األنسجة التجارب من بالعديد(Haberlandt, 1902) العالم قام العشرين القرن بداية ومع

ثقته يفقد لم انه إال التجارب هذه كل فشل من وبالرغم النظرية هذه إثبات بفرض وضع في ونجح واجهته التي المشاكل بتحديد وقام للخلية الكامنة القدرة في

من العديد إجراء ذلك النباتية. تلي واألنسجة الخاليا زراعة لنجاح العلمية األسس األنسجة زراعة لعلم السريع التطور في كبير بشكل ساهم مما الناجحة التجاربالنباتية.

يلي :- فيما اإلنجازات هذه أهم تلخيص ويمكن ,Haberlandtمشاكلها. وتحديد األنسجة زراعة في األولى المحاولة-

1902 )))الصليبية(. العائلة من )نباتات األجنة زراعة في األولى المحاولة-

Hannig, 1904) ,Gautheret)األشجار. لبعض الكامبيوم أنسجة مزارع على الحصول-

1934 ))الطماطم. نبات الجذور أنسجة مزارع على الحصول-

White, 1934)

18

)الجزر. نبات الجذور أنسجة مزارع على الحصول-Nobecourt, 1937)

الجزر. ( نبات ) الكالس خلوية مزارع على الحصول- (Gautheret and Nobecourt, 1939)

زراعة علم . ونشأة الدخان نبات ساق من كالس مزارع على الحصول- (White, 1939النباتية. األنسجة

)عرضية. نموات وتكوين الدخان لنبات نسيجية مزرعة أول عن اإلعالن--(Skoog, 1944) بتعديل الدخان نبات أنسجة مزارع في والجذور السيقان تكوين في النجاح-

. المغذية البيئة في األدنين إلى األوكسين نسبة(Skoog and Tsui, 1948)

(Ball, 1950)الكالس. في النباتية األعضاء تكوين في النجاح- القمة بزراعة الفيروسات من خالية نباتات على الحصول في النجاح-

الداليا. لنبات المرستيمية (Morel and Martin, 1952)

Muir etمنفردة. خلية زراعة من نبات أول على الحصول-al., 1954 ) (

الخاليا انقسام في مهم كهرمون الكينتين هرمون اكتشاف عن اإلعالن-النباتية.

Miller et al.,1955 ) )

السائلة البيئة في وتضاعفها النباتية الخاليا بعض نمو إمكانية عن اإلعالن- (Tulecke and Nickell, 1956) المعلقة(. الخلوية )المزارع

متحكمة كهرمونات السيتوكينينات و األوكسينات بين ما العالقة إلى التوصل-)(. وجذور )سيقان النباتية األعضاء تكوين في

Skoog and Miller, 1957))المرستيمية. القمم بزراعة لألوركيد الخضري اإلكثار عن اإلعالن-

Morel, 1960 ) البيئات أكثر ( وهىMS) وسكوج لموارشيج المغذية البيئة تركيب عن اإلعالن-

)اآلن. حتى النباتية األنسجة زراعة معامل في استخداماMurashige and Skoog, 1962 )

Power et)البروتوبالست. الندماج نجاح أول عن اإلعالن-al., 1970 )

البروتوبالست. مزارع من كامل نبات أول على الحصول نجاح عن اإلعالن-

19

(Takebe et al., 1970) الخاليا مزارع ( فيBiotransformation) الحيوي التحول نجاح عن اإلعالن-

)النباتية. واألنسجةReinhard, 1974 )

إلحداث الرئيسي السبب وهو( Ti-plasmid)البالزميد اكتشاف عن اإلعالن- والتي مباألجروباكتري العدوى نتيجة وذلك النباتية األنسجة بعض في التورم ,.Zaenen et al الوراثي. التحول في هاما دورا لعبت1974 ))

األجروباكتريوم من المفصول(Ti-plasmid DNA) اندماج نجاح عن اإلعالن-)النبات. خاليا داخل

Chilton et al., 1977 ). النباتية األنسجة مزارع في الوراثية االختالفات تعبير عن اإلعالن-

(Larkin and Scowcroft, 1981) الكهربي. التيار باستخدام البروتوبالست اندماج عملية نجاح عن اإلعالن-

(Zimmermann, 1982) باستخدام النباتية الخاليا في الوراثي التحول عملية نجاح عن اإلعالن-

البالزميد. (Paszkowski et al.,1984 )

باألجروباكتريم المعدية األوراق أجزاء في الوراثي التحول نجاح عن اإلعالن -)مزارعها. من وراثيا متحولة نباتات على والحصول

Horsch et al., 1985 ) التفاعلPCR إلى التوصل تم حتى المجال هذا في االكتشافات توالت وهكذا-

م1993 عام نوبل جائزة على حصل حيثMullis للعالم المتسلسل البلمرة. البشرية خدمة في االكتشاف هذا ألهمية تقديرا

20

:النباتية األنسجة زراعة وأ طرق حدىأ نهاأ على النسيجية الزراعه تعريف نستطيع عامة بصورة

النباتي��ة األنس�جة من ص�غير ج�زء بإستأص�ال ،الخض��رية النبات��ات إكث��ار وسائل ( وزراعته��ا............خالي��ا وأ األوراق، من ج��زء النامي��ه، )القم��ه مثل المختلفه

.معقم جو في الخطوات كل تتم أن على خاصة، غذائية تابيئ وتنميتهاعلىمصطلح يطلقوقد .Micropropagationعليها الدقيق اإلكثار وبالرغم ومعناه

في تستخدم لم أنها إال طويله فترة منذ عرفت النباتية األنسجة زراعة أن من

البحثي المجال في سواء� قصيره فترة منذ إال العربية األنتاج أالدول مجال و

مستقل) التجاري. موضوع في النباتية االنسجة زراعه تاريخ عن نتحدث سوف

) الله شاء البحثية إن المجاالت من الكثير في االنسجة زراعه وتستخدم

للنباتات الواسع اإلكثار عملية هو � واستخداما شهرة اكثرها ولكن والتطبيقية

إكثارها، في صعوبة توجد التي تلك األصابة أ وخاصة مخاطر تواجه التي و

اإلكثار، عمليات خالل االمراض العائد أ وانتقال ذات والمحاصيل النباتات و

. المرتفع األقتصادي

نبدأ النسيجية، الزراعه بها تتميز التي الخصوصية هذه سر هو ما السؤال � وطبعا

كالتالي

النامية أبصورة- 1 القمة استخدام يتم النسيجيه الزراعات معظم وفي ساسية

) يمكن ) ، جدا الدقيق النباتي الجزء وهذا القمي المرستيم منطقة وهي للنباتات

الميكروسكوب، تحت خالياه، رؤيته انقسام بسرعة إلى يمتاز تصل انها حتى

الفيروسات وخاصة المرضية المسببات انقسام سرعة معها تفوق سرعة

المرضية أأي النباتية. المسببات من أي من خالي النامية القمة في النسيج ن

النباتية، الفيروسات فيها بما نضمن النباتية النباتي الجزء هذا من إكثارنا وعند

. مرضي مسبب أي من الناتجة النباتات خلو

األجزاء- 2 لفحص النباتية األنسجة زراعة مختبرات في خاصة أجهزه توجد

هيئة على المختبر من خروجها وقبل األنتاج خط أثناء المنتجه النباتات أو النباتيه

21

النباتية، الفيرسات او األمراض من خلوها من والتأكد للتسويق جاهزة شتالت

) ( وجودة سالمة على يحافظ حتى المفروض منتجاته بفحص يقوم مختبر وكل

.منتجه

الجزء- 3 من للنباتات العالية االنتاجية بقدرتها النسيجية الزراعه أيضا تمتاز

ب يعرف والذي المستخدم الدفنباخيا: �Explant النباتي نبات تكثير عند مثال

على نحصل ان يمكن التقليدية العام 5-3بالطرق طوال واحد نبات من شتالت

األحوال، احسن في نستطيع وهذا األنسجة زراعة تقنية استخدام عند ولكن

النبات من المكثرة النباتات من آالف بل مئآت على العام نهاية في الحصول

. الواحد األم

البطيئة،- 4 او الصعبه اإلكثار طرق ذات النباتات إكثار النسيجية الزراعة تسهل

ان إلى إضافة � سنويا الفسائل من قليل عدد النخلة تنتج حيث النخيل مثل

الزراعة استخدام ولكن معينه سن إلى يصل عندما فسائل ينتج النخيل

) ( واستخراج الجماره وتسمى النامية القمة منطقة فصل من مكن النسيجيه

من كبير عدد على الحصول وبذلك إكثارها ثم وزراعتها للنخله الجانبية البراعم

. قياسي زمن في النخيل

نفس- 5 تحمل المنتجه النباتات ان نضمن الخضري االكثار طرق استخدام عند

حصولنا النباتية االنسجه زراعة تضمن ولذلك االم للنباتات الوراثية الصفات

لالمهات، � تماما مطابقة نباتات من على معين لصنف اإلكثار يكون عندما وخاصة

. ثماره لجودة � مثال النخيل

من- 6 كبيرة بأعداد السوق تزويد بإمكانية النسيجية الزراعة تمتاز

مئآت او اآلالف عشرات تتجاوز ارقام على الحصول يمكن ،حيث النباتات

. قصيرة فترة خالل الشتالت من اآلالف

7. الشتالت- على حصولك مواعيد في التحكم النسيجية الزراعه لك تتيح

22

( باالنتاج الخاصة االسباب على ركزت انا كثير وغيرها األسباب هذه كل

عنها الحديث يتم سوف اخرى جوانب وهناك الواسع اإلكثار جانب في التجاري

إن اخرى مواضيع في بالتفصيل نتناوله سوف البحثي الجانب يخص وفيما الحقا

) النباتات إلنتاج األمثل الطريقة النباتية األنسجة زراعة من جعلت الله شاء

طرق ذات تلك حتى النباتات لمعظم األولى اإلكثار طريقة اصبحت أنها وحتى

الفراولة مثل السهله الجميله اإلكثار التقنيه لهذه عيوب وجود يلغي ال كله وهذا

:ومنها

كونها -1 وذلك نباتيه انسجة زراعة لمشروع والتأسيسيه اإلنتاجيه التكاليف ارتفاع

لبدء الكيميائية والمواد الفنية والمستلزمات المعدات الكثيرمن إلى تحتاج تقنية

المشروع.

في -2 العاملين على المخاطر نسبه ترتفع حيث المختبرات في العمل خطورة

كيميائية، مواد مع لتعاملهم ،وذلك المجاالت هذه خطيره، مثل نباتية وهرمونات

اشعة مثل تعقيم .UVومعدات

3-. االنسجة زراعة بطريقة تتكاثر النباتات كل ليست

طفرات -4 عنها التكثير،ينتج بيئآت في النباتية الهرمونات إلستخدام نتيجة

يؤدي ،وهذا األمهات عن مختلفه وتجعلها المنتجه النباتات في تغير قد وتحورات

. النخيل قطاع في خاصة كبيرة خسائر إلى

-: العربي الوطن في النباتية األنسجة زراعة إنتشار معوقات أهم بعض

1-. النباتية االنسجة زراعة لمشروع والتأسيسية اإلنتاجية التكاليف ارتفاع

المجال، -2 هذا في ،وخبرة عالية كفاءة ذو فني كادر إلى المشاريع هذه إحتياج

. األسف مع العربي الوطن في الكفاءات هذه مثل وجود عامة بصورة ويقل

من أ-3 كبيرة منافسه وجود الجانب هذا في االستثمار فرص مخاطر يرفع � يضا

واسع ،ووجود كبيرة خبره لها اصبحت التي العالمية والمختبرات الشركات

23

العالمية، المنتجات سوق النهائي في المنتج سعر إنخفاض إلى أدى مما

عامة، المال، بصوره رأس دورة بتأخير العربي المنتج على ذلك ويؤثر

يقوم سوف المجال هذا في المشتغل ان إلى ذلك كل يرجع وحقيقة

في بدائل توفر لعدم الخارج من مشروعة مكونات الكثيرمن باستيراد

في المنتج تكلفة بسعر مقارنة المنتج تكلفة يرفع مما العربية األسواق

. االخرى المنتجات امام منافسه بأسعار يقدمه مماال األجنبية الدول

السريع، -4 الربح طرق عن للبحث العربية المال رؤوس إلى توجه النظر دون

التي المشاريع هذه مثل في باالستثمار ولبالدهم لهم المستقبليه الفوائد

زراعية، نهضه قيام في تساهم أنها سوف � عوضا العربي الوطن في وعلمية

تخصصاتهم بمختلف العرب الشباب لكثيرمن عمل فرص تفتح سوف

. التقليديه الزراعية العمالة حتى والفنية األكاديمية

24

Tissue culture: االنسجة بزراعة المقصود

تنمية فيها يتم والتى الحيوية التكنولوجيا أنشطة أحد هى األنسجة زراعة بيئة على الخاليا عديدة حية لكائنات نسيج أى أو بشرى أو حيوانى أو نباتى نسيج خالل العالم فى الباحثين من العديد إهتم معقمة. وقد ظروف تحت مناسبة مغذية

أدى مما االكاديمية االبحاث من العديد وأجريت التقنية بتلك االخيرة سنة الثالثين المفصولة النباتية االجزاء أو األعضاء وتكوين وكشف تمييز كيفية معرفة إلى

التى التجارية المعامل انتشرت الحالى الوقت وفى الصناعية، البيئات فى والمنماه حوالى يوجد حيث مصر بينها ومن الدول من العديد فى االنسجة زراعة تستخدم

نسبة تصدير ويتم سنويا شتله مليون8.6 تنتج االنسجة لزراعة كبرى شركات تسع شتالت او األنابيب فى أنسجة زراعات هيئة على الخارج % الى58 بحوالى تقدر

الخاصة المعامل لتلك الترخيص المحلى. ويتم للتسويق يستخدم والباقى مؤقلمة الزراعة بوزارة التقاوى واعتماد لفحص المركزية االدارة قبل من واعتمادها

بإنتاج خاصة بروتوكوالت الزراعة وزارة أقرت المنتج. وقد جودة لضمان الخاص القطاع على وتوزيعها والفراولة والموز البطاطس مثل المحاصيلبها. لالسترشاد

زراعة إ مميزات طريقة : نسجة أل ا ستخدام

بالطرق -1 مقارنة محدودة مساحة فى النباتات تقاوى من كبيرة أعداد إنتاج

. االم لنباتات ومطابقتها الوراثية صفاتها على الحفاظ مع التقليدية،

من -2 أنه حيث الفيروسات، أهمها المرضية المسببات من خالية شتالت انتاج

مثل خضريا تتكاثر التى النباتات بعض أن والفراولة البطاطس المعروف

فى اإلصابة وتنتشر الفيروسات، من بالعديد تصاب وغيرها والثوم والموز

لذا النبات اجزاء بالطرق يمكن جميع التكاثر طريق عن األمراض تنتقل أن

الذى األمر المدادات، أو الريزومات أو الدرنات باستخدام يؤدى التقليدية

. االنسجة زراعة أسلوب باستخدام أما عام بعد عام التقاوى تدهور الى

هذه من خالية نباتات انتاج أمراض فيمكن كانت سواء المرضية المسببات

جودة على ينعكس مما فيروسية حتى أو نيماتودية أو بكتيرية أو فطرية

. والشتالت التقاوى وكفاءة

25

الوراثية -3 االختالفات طريقة Somaclonalاستخدام Variation على وتعتمد

تعرضها عند وخاصة الغذائية البيئة فى المنماه الخاليا بين االختالفات

لهذا مقاومة خاليا عنها فينتج فطرى لمرشح التعرض مثل مختلفة لظروف

الفطر.

المعمل -4 فى الطفرات إلحداث االشعاع مثل المختلفة الطرق استخدام

مقاوم ماهو وانتقاء األنسجة زراعات فى المنماه لألمراض. للخاليا

الى ) ( -5 الجينات نقل بها ويقصد ، الوراثية الهندسة لالصناف الجينى التعديل

وتعبر تحمل الوراثى التركيب معدلة نباتات على للحصول الصفة عن النبات

. األم بنباتات أصال الموجودة االخرى الصفات الى باالضافة نقلها المراد

: نسجة أل ا زراعة بطريقة النباتات إكثار مراحل

ولى: ألا ةالمرحلفصل تعتبر فيها يتم حيث األنسجة زراعة مراحل أهم من المرحلة هذه

صناعية بيئة فى وزراعته التعقيم ظروف تحت النباتى فى النسيج حفظه ثم

معينة وإضاءة ورطوبة حرارة درجة تحت . حضانات المعمل فى

: الثانية المرحلةالنامية النباتات نقل يتم حيث المعمل فى النباتات أعداد زيادة منها الهدف

بيئة تكوين الى لتشجيع معين كيميائى تركيب ذات للنباتات اخرى جديده فروع

. النباتات من المطلوبة األعداد على نحصل حتى العملية هذه تكرار ويتم

: الثالثة المرحلةفى تزرع حيث التربه الى األنابيب من بنقلها وذلك النباتات زراعة إعادة

الشفاف بالبالستيك تغطيتها مع زراعية وتربة رمل على تحتوى صغيرة إصيصات

جاهزه النباتات تكون ذلك وبعد تدريجيا الغطاء هذا يزال ثم الرطوبة على للحفاظ

26

المزارعين على للتوزيع

. الحقول فى الشتالت زراعة إلعادة

االنسجة زراعة طريق عن المنتجة الشتالت استخدام :فائدةتوفير -1 يمكن وبذلك المختلفة األمراض من التقاوى أو الشتالت خلو

. النباتات على رشها يتم التى الكيماويات

2-. النباتات وتماثل األنسجة زراعة من الناتجة الشتلة قوة

من -3 االنسجة زراعة عن الناتجة الشتالت من االنتاجية % .20لى إ 10زيادة

الكافية -4 وبالكمية للزراعة المالئم الوقت فى الشتالت على الحصول يمكن

. المناسب والسعر

المشاتل -5 مساحة إستغالل ويمكن المعامل، فى يتم النباتات إكثار ان حيث

لالرض األمثل االستغالل يحدث وبذلك الفترة تلك فى اخرى .بزراعات

االنسجة زراعة باستخدام المنتجة والشتالت التقاوى على :أمثلة

: تقاوى االنسجة زراعة طريق عن إنتاجها يتم التى المحاصيل أمثلة من

) غزير ) ويليامز صنف مثل المستوردة لالصناف الموز وشتالت المعتمدة البطاطس

بل الخارج من استيرادها عن االستغناء أمكن التى الفراولة شتالت كذلك االنتاج،

األشجار المختلفة، الزينة نباتات شتالت الى باالضافة المحلى، الناتج من والتصدير

المستقبل فى يمكن انه كما الصحراوية، والنباتات ، الزيتون البلح، نخيل الخشبية،

التصدير نباتات انتاج فى زراعة التوسع ناتج من واالسبرجس الخرشوف مثل

االنسجة.

وراثيا المعدلة للذرة نعم تقول : الفلبين

آسيا فى دولة أول الفلبين أصبحت المزارعين معيشة مستوى رفع أجل من

. للحشرات المقاومة وراثيا المعدلة الذرة زراعة لويس " (Bt corn) تقر ويعلق

" : أن" كيف نرى أن هو هدفنا إن قائال ذلك على الفلبين فى الزراعة وزير لورينزو

27

." التى التجارب أكدت وقد بلدنا فى الفقراء تساعد � وراثيا المعدلة المحاصيل زراعة

مثل اآلفات مقاومة على قدرتها مدى � وراثيا المعدلة الذرة على الفلبين فى أجريت

: مايلى أوضحت كما اآلسيوية الذرة ثاقبات

بمقدار- 1% المحصول وبنسبة % 41زيادة الرطب الموسم الموسم 27خالل خالل

الجاف.

بنسبة- % 2 المزارعين أرباح التقليدية 25زيادة األصناف أرباح بمتوسط مقارنة

للذرة.

يفى- 3 ال التقليدية الذرة عن الناتج الدخل كان حيث المزارعين دخل زيادة

إستريف مؤسسة أجرتها التى للدراسات � وفقا وذلك .بالفلبين STRIVEبإحتياجاتهم

باالنسجة الزراعة عملية يوضح شكل

28

بالصور خطوات

Explants can be pieces of any part of the plant (leaves, stems, flowers, etc. (,

or even individual isolated cells.

The tissue will begin to grow. It may make a big blob of tissue called callus, or it may

make new shoots directly from the explant tissue that was inserted in the container.

A mass of callus tissue is formed that is just starting to make new plantlets.

29

New plantlets )shoots with leaves( are forming.

If the conditions are right a small "forest" of plants will develop in the tissue culture

container Some of the small plantlets can be removed and transferred to new tissue culture

containers.

These will produce more shoots and fill the container.

30

When the plantlets are large enough, they can be removed from the tissue culture container

and transferred into pots with potting soil. The young plants are growth in a greenhouse just

like you would any young seedling or cutting When the small plant clones are removed from

the culture containers, they must be transplanted into some type of acclimation container or

kept under a mist system until the acclimate to the ambient environment.

31

After acclimation, the young plants can be transplanted

and grown in pots in a greenhouse to produce new plants.

32

-: األنسجة زراعة معمل مكونات

من األنسجة زراعة معمل هي 4يتكون :حجرات

المطبخ - 1 Kitchen area: حجرة

مثل األنسجة هذه في المستخدمة األدوات جميع غسيل الغرفة هذه في تتم

بتري ،الزجاجات حيث ،المخابير، أطباق الزجاجية األدوات من وغيرها الماصات

) مرتين ) مقطر ماء بالماء ..D.D.Wتغسل � مطلقا الصابون يستخدم وال فقط

الزراعة - 2 Cultivation Room: حجرة

. البيئات في األعضاء أو األنسجة أو الخاليا زراعة الغرفة هذه في ويتم

النمو - 3 Growth Room: حجرة

الظروف توفر ويجب البيئات في المزروعة األجزاء نمو الحجرة هذه في يتم

-: الحجرة هذه في وذلك 16ضوء ْ م25حرارة التالية أبيض فلورسنت ضوء ساعة

. الحرارة درجة ارتفاع إلي يؤدي ال أنه كما الضوء موجات أطوال جميع به يوجد ألنه

التفريد - 4 Mist Room: حجرة

في تيري أطباق أو الزجاجات من النامية النباتات تفريد يتم الحجرة هذه في

. فيها متحكم ظروف تحت � تماما معقمة تربة أو موسى له بيت تجرى ذلك وبعد

. مباشرة� المستديمة األرض إلي أو الصوبة إلي ينقل ثم أقلمة عملية

للظروف والتحمل القوة النامية النباتات تكسب هذه التفريد وعملية

. التربة إلي نقلها عند الحياة في االستمرار تستطيع كي الطبيعية

األنسجة تقنية ستخدام إ من هداف ال : زراعة

1 - Rapid clone – Propagation:

يحقق أن يمكن األنسجة مزارع خالل النباتات .إكثار

:-True - to - typeأ -

مطابقة الوراثية الناحية من تكون المرستيمية القمم نشاط من المنتجة النباتات

33

علي المحافظة إلي يؤدي مما المرستيمية القمم منه المأخوذة األم للنسيج � تماما

الخضري - التكاثر مميزات إحدى الكيفية بهذه نباتات وإنتاج الوراثية الصفات

. السالالت علي للمحافظة

"Clone-: ساللة ساللة " أنها بمعني فرد من وراثي تغير بدون الناتجة النباتات هي

. � وراثيا متشابهة النباتات جميع أن أي الوراثية الصفات في تغير دون واحد نبات من

:-Rapidب -

من … تتراوح األنسجة زراعة خطوات من خطوة كل فترة سريع 6- 4بمعني

. فقط أسابيع

:-Mass productionجـ -

. قصيرة فترة في كبيرة أعداد إنتاج بمعني

-:( األنواع ) الوراثية التراكيب وحفظ Germplasm Storage and exchange تبادل

- دون الدول بين والقديمة الجديدة األصناف تبادل األنسجة زراعة خالل يمكن أ

� فمثال المستوردة الدول إلي المصدرة الدول من األمراض انتشار من الخوف

الزراعي الحجر إجراءات تقف قد ما دولة أو منطقة في جديد صنف ظهور

طريق عن ولكن الصنف هذا نشر سبيل في � عائقا األمراض انتشار من والخوف

. العائق هذا علي التغلب يمكن األنسجة زراعة

يمكنه - حيث التربية لعلماء بالنسبة عظيم هدف يعتبر الوراثية التراكيب حفظ ب

حتى نموها إليقاف ثالجات في تحفظ أنابيب في معينة أصناف أو معينة أنواع حفظ

في زراعتها من � بدال وذلك المختلفة والتهجين التربية عمليات في إليها يحتاج

والجهد الوقت من � كثيرا يتطلب الذي الحقل في عليها والمحافظة مباشرة� الحقل

. الحقل في والحيوية البيئية الظروف بسبب لحظة أي في فقدها إمكانية عن فضال

-: منها الفيروسية خاصة األمراض مسببات من خالية نباتات إنتاج

34

Production of pathogens [mainly virus] - free plants

لإلصابة عرضة تكون � خضريا إكثارها يتم التي النباتات بعض أن المعروف من

-: األمثلة أهم ومن اإلكثار وسائل خالل من تنتقل والتي الفيروسية باألمراض

. - - زراعة- يتمم األنسجة مزارع خالل فمن لذلك وغيرها الفراولة الثوم البطاطس

� جدا صغير - 0.2جزء 0.5 . في حتى الفيروس من خالي � غالبا الجزء هذا ملليمتر

أوعية علي احتوائه لعدم بالفيروس المصابة حركة Vesselsالنباتات وبطئ

. خالية نباتات هي الجزء هذا من الناتجة النباتات النشطة المنطقة في الفيروس

في تستخدم التي الدوالرات ماليين توفير يمكن وبذلك األمراض مسببات من

. الفيروس ينمو ال حيث باردة مناطق من شتالت استيراد

-: واألمصال العضوية المركبات من العديد Pharmacology, Vaccines إنتاج

طبية خاصة أهمية ذات عضوية مواد تنتج والعطرية الطبية النباتات من كثير

-: مثل . وصناعية النعناع - - - - الريحان الدجيتالس السكران الداتورا

الكالوس نسيج إلنتاج منها أجزاء المادة Callusيزرع منه نستخلص الذي

. النبات زراعة إلي اللجوء من � بدال :- الفعالة � معمليا الكاكاو إنتاج تستخدم مثال

األمصال من العديد إنتاج في األنسجة .Vaccinesمزارع األسلوب بنفس

35

Mushroom Tissue Culture

36

37

The father of plant tissue culture is considered to be the German Botanist HABERLANDT who conceived the concept of cell culture in 1902.

38

39

األنسجة زراعة معمل إنشاء Establishment of tissue culture lab : خطوات

فإن األنسجة لزراعة معمل إلنشاء المتوفر المكان مساحة عن النظر بغض

: كالتالى حجرات ثالث إلى األقل على تقسيمها من البد المساحة هذه

البيئات -1 وتجهيز لعمل .حجرة

للزراعة -2 .حجرة

3-. والتكشف النمو متابعة فيها سيتم والتى زراعته ماتم لحفظ حجرة

. يلى وفيما وغيرها واألدوات األجهزة من الخاصة متطلباتها حجرة ولكل أهم هذا

بأى البدء قبل توافرها المطلوب واألدوات عمل. األجهزة

: الزراعة حجرة متطلبات

: اآلتى لها يتوفر أن من البد

التعقيم- 1 Laminar flow air .كابينة

2. ثابتة- الغرفة حرارة درجة على للمحافظة هواء مكيف

3. - للرأس- - غطاء طبى قفاز ومالقط مشارط من زراعة أدوات

سعة- 4 بالستيك لرش 1,5- 1رشاشات .لتر

التجارى ) - 5 الكلوراكس أشهرها النباتية لألنسجة صوديوم % 5,5مطهرات

ناشرة(- مادة .Tween-20هيبوكلوريت

ميكرسكوب- 6

مركزى- 7 طرد مثل Centrifugeجهاز خاصة تكنيكات فى خاصة بصفة ويسخدم

البروتوبالست وزراعة Protoplast isolationعزل

أبيض- 8 بالطو

: واألقلمة: الحفظ حجرة متطلبات ثالثا

فلورسنت- 1 بإضاءة .أرفف

خاصة Incubatorsحضانات- 2 إضاءة وفترات حرارة درجات تتطلب التى للمزارع

40

الحضان . داخل ذلك فى التحكم يتم حيث

الخلوى Shakerهزاز- 3 المعلق لمزارع ضرورى وزراعة Cell suspension culturesوهو

. Embryo culturesاألجنة

4. ثابتة- الغرفة حرارة درجة على للمحافظة هواء مكيف

اإلضاءة- 5 شدة لقياس .مقياس

األنسجة زراعة بيئات : مكونات

الزراعة بيئة .مكونات

البيئات- أنواع أهم

الزراعة أوال: بيئة :-مكونات

بصفة المختلفة المحاصيل أنسجة زراعة فى إستخدمت التى البيئات جميع تتكون

: وهى أساسية مكونات من عامة

- ) صغرى ) وعناصر كبرى عناصر عضوية غير .مواد

) فيتامينات- ) عضوية .ومواد

سكروز- ) مايضاف( C12H22O11وكربوهيدرات . 30عادة بيئة لتر لكل جرام

) ( كينينات- وسيتو أوكسينات نمو اآلجار منظمات ويضاف جرام 10-6بنسبة هذا

) ال ) أو صلبة بيئة على للحصول بيئة لتر سائلة لكل بيئة إستخدام حالة فى يضاف

Liquid medium.

: عضوية الغير المواد

الكبرى أ- زراعة :العناصر بيئة فى إضافتها من البد لذلك النباتات كل تحتاجها

: وهى عناصر سبع وعددها النباتية األنسجة

1-( الكلوروفيل: ( N النيتروجين لتكوين وضرورى النبات نمو معدل على يؤثر

النووية واألحماض Nuclicوالقلويدات acids األمينية واألحماض النمو وهرمونات

41

Amino acids .األنسجة زراعة لبيئة النيتروجين )-)النترات ،(NH4+م )واألموني مصادر

NO3.

بالضبط: ( P الفسفور )- 2 معروف غير دوره أن إال المرستيمية األجزاء فى ويتركز

. فى األنسجة زراعة بيئات فى يستخدم اإلنزيمات تنشيط فى دور له أن ويرجح

البوتاسيوم فوسفات )(KH2PO4صورة الصوديم( فوسفات ( .NaH2 PO4أو

3 -( الكربوهيدرات: ( K البوتاسيوم وتكوين للخلية الطبيعى لإلنقسام ضرورى

بوتاسيوم. نترات هيئة على البيئة فى يضاف فوسفات KNO3والبروتينات أو

البوتاسيوم ما �ونادرا . KH2PO4بوتاسيوم كلوريد .KClيستعمل

. ( S الكبريت ) - 4 . والخضرى: الجذرى النمو يشجع البروتين جزيئات بعض فى يوجد

سلفات ) صورة فى الزراعة بيئة فى = (. SO4يضاف

5 - ( حركة: ( Ca الكالسيوم ويسهل الخلوى الجدار نفاذية فى دور يلعب

. يضاف الجذور نمو يشجع أنه كما النبات خالل األمينية واألحماض الكربوهيدرات

الكالسيوم كلوريد صورة فى البيئة الكالسيوم CaCl2فى نترات صورة فى Ca)NOأو

3(2.

6-( . ( Mg الماغنسيوم جدا: هام الكلوروفيل جزئ فى المركزى العنصر يعتبر

. . صورة فى البيئة إلى يضاف األوراق شحوب يسبب نقصه إنزيمى كمنشط

الماغنسيوم .MgSO4كبريتات

7-( التمثيل: ( Fe الحديد عملية فى ويشارك الكلوروفيل تخليق فى يدخل

. . فى يستخدم األوراق وشحوب إصفرار يسبب نقصه والتنفس الضوئى

حديدوز كبريتات هيئة على النباتية األنسجة زراعة يتم FeSO4بيئات أن بعد

لل الصوديوم بأمالح ethylene-diamine �خلطها tetraacetic acid )EDTA( والذى

. للنبات صالحية أكثر الحديد يجعل

الصغرى ب- يحتاجها :العناصر ضرورية عناصر هناك الكبرى العناصر إلى باإلضافة

42

جدا ضئيلة بكميات ولكن زائدة �النبات بكميات أضيفت إذا للنبات سامة تكون قد

. المطلوب عن

)Boronالبورون -1 البورون من( Bيضاف صغيرة بكميات األنسجة زراعة لبيئة

Boric acid البوريك .H3BO3حمض

ويضاف Molybdenumموليبدم -2 للنبات الطبيعى للنمو الزراعة( Mo) ضرورى لبيئة

صورة صوديم Sodium molybdateفى .Na2MoO4.2H2Oموليبدات

المنجنيز Manganeseالمنجنيز -3 سلفات صورة فى .MnSO4يضاف

التتجاوز Coالكوبالت -4 بكمية البيئات أنواع لمعظم مليجرام 25يضاف األلف من

الكوبالت كلوريد صورة فى .CoCl2لللتر

الزنك Znزنك -5 كبريتات صورة فى ZnSO4.يضاف

إضافة Cuنحاس -6 كبريتات 25يعتبر صورة فى بيئة لتر لكل ملليجرام األلف من

النحاس CuSO4.5H2Oالنحاس عنصر من المزروع النباتى الجزء إلمداد .كافيا

الكالسيوم Clكلور -7 كلوريد صورة فى البيئات CaCl2يضاف أنواع .لمعظم

البوتاسيوم )Iodineيود -8 أيوديد صورة فى للبيئة .(KIيضاف

:ثانيا: البيئات أنواع أشهر

الع بيئة وسكوج اتعتبر موراشيج &Skoog لمان Murashige )MS, أشهر )1962 من

معمليا تحضيرها يمكن والتى النباتية األنواع من العديد إلكثار المستخدمة البيئات

أيضا هناك شرائها الخشبية �أو النباتات وإكثار لزراعة تستعمل Woody وتسمى بيئة

Plant Medium ))WPM

: الدقيق اإلكثار طرق أهم

: الدقيق اإلكثار طرق وأبسط أهم لعل

المرستيم .Culture of Meristem-tipزراعة

الطرفى البرعم .Culture of Shoot-tip زراعة

43

الجانبية البراعم .bad( Culture of Axillary )lateralزراعة

العقد .Single node cultureزراعة

44

45

األنسجة زراعة :مراحل

: األولى معقمة المرحلة بيئة فى وزراعته التكاثر فى المستخدم الجزء إعداد

: الثانية التضاعف المرحلة مرحلة

: الثالثة التجذير المرحلة مرحلة

: الرابعة الخارجية المرحلة للبيئة والنقل األقلمة مرحلة

MS( Skoog, 1962 & Murashige:) بيئةمكونات

Macronutrients:1

Ammonium nitrate( NH4NO3( 1,650 mg/l Boric acid )H3BO3( 6.2 mg/l Calcium chloride )CaCl2 · H2O( 440 mg/l Cobalt chloride( CoCl2 · 6H2O( 0.025 mg/l Magnesium sulfate( MgSO4 · 7H2O( 370 mg/l Cupric sulfate( CuSO4· 5H2O( 0.025 mg/l Potassium phosphate( KH2PO4( 170 mg/l Ferrous sulfate( FeSO4· 7H2O( 27.8 mg/l Potassium nitrate( KNO3( 1,900 mg/l Manganese sulfate )MnSO4 · 4H2O( 22.3 mg/l Potassium iodine )KI( 0.83 mg/l Sodium molybdate( Na2MoO4· 2H2O( 0.25 mg/l Zinc sulfate )ZnSO47 · H2O( 8.6 mg/l Na2EDTA · 2H2Oa 37.2 mg/lbCommon organic additives:2i-Inositol 100mg/l Niacin 0.5 mg/l Pyridoxine · HCl 0.5 mg/l Thiamine · HCl 0.1 mg/l IAA 1-30mg/l Kinetin 0.4-10 mg/l Glycine )recrystallized( 2.0 g/l Edamine 1.00 g/l Sucrose 20 g/l Agar 10 g/l

46