الاكثار الدقيق Micropropagationفي النباتات
أ.د. مجيد كاظم الحمزاوي
رئيس قسم تقنيات النباتات الطبية
الاكثار الدقيق للنبات هو عملية متكاملة يتم فيها عزل الخلايا أو الأنسجة أو الأعضاء من النباتات المختارة، تعقم سطحيا، وتحضن في بيئة معقمة محفزة للنمو لإنتاج العديد من النبيتات السلالية clone plantlets. وقد أثبتت تقنية استنساخ الخلايا المفردة المعزولة في المختبر حقيقة أن الخلايا الجسمية، في ظل ظروف مناسبة، يمكن أن تتمايز إلى نبات كامل. ويعد الاكثار الدقيق أسلوب شائع جدا لإنتاج عدد كبير من النباتات في ظروف معقمة وتم تطبيقه لإنتاج النباتات التجارية على مدار عقود عديدة
في البداية كان مقتصرا على بعض محاصيل الزينة ولكنه في الوقت الحاضر شمل محاصيل الفاكهة بالإضافة إلى المحاصيل البستنية الأخرى. وهو واحد من تطبيقات زراعة الأنسجة التي تسمح بإنتاج عدد كبير من النباتات من اجزاء صغيرة من النبات الأم في فترة زمنية قصيرة نسبيا وفي مساحة محدودة. وهو تقنية تستعمل لإنتاج النبيتات وتعني استزراع اجزاء صغيرة معقمة من الأنسجة والأعضاء في أوعية ذات وسط استزراع محدد وتحت ظروف بيئية مسيطر عليها. إنه الأساس الذي تقوم عليه جميع أبحاث التكنولوجيا الحيوية، لأن جميع استعمالات التكنولوجيا الحيوية النباتية تقريبا تتطلب في النهاية الاستزراع الناجح لخلايا أو أنسجة أو أعضاء نباتية.
وتتميز هذه التقنية بالعديد من المزايا مقارنة بالتكاثر الخضري التقليدي، على سبيل المثال تكاثر عدد كبير من النباتات الخالية من مسببات الأمراض في وقت قصير وبتماثل او تجانس عالي high uniformity. هذا ويتضمن نجاح الاكثار الدقيق عدة عوامل، مثل تكوينة وسط الاستزراع، بيئة الاستزراع والنمط الجيني genotype. كما يستعمل الاكثار الدقيق كأسلوب حديث بشكل أساسي في التكاثر السريع وبكميات كبيرة للعديد من أنواع النباتات التجارية بما في ذلك نخيل التمر.
تتضمن المراحل المختلفة للإكثار الدقيق:
• اختيار النبات الأم
• انشاء مزرعة معقمة
• تضاعف الافرع
• تضاعف الجذور
• الزراعة
تتمثل المزايا الفريدة للإكثار الدقيق مقارنة مع الاكثار التقليدي بما يلي:
• التكاثر السريع للنباتات المتشابهة وراثيا (السلالات) ذات الصفات المرغوبة. يمكن أن تتضاعف خلية نباتية واحدة إلى آلاف النباتات في وقت قصير جدا حيث يمكن زراعتها في ظروف البيوت الزجاجية دون التأثر بالموسم الزراعي.
• يمكن أن يكون تكاثر او تضاعف النباتات ممكناً بدون البذور أو الملقحات اللازمة لإنتاج البذور.
• تجديد او انتاج النباتات المعدلة وراثيا من الخلايا النباتية لمساعدة اصحاب المشاتل في اختيار سلالات ممتازة من نباتات الزينة بكميات كافية.
• إن إنتاج النباتات تحت ظروف معقمة يعمل على تقليل فرص نقل الأمراض والآفات ومسبباتهما.
• النباتات الناتجة من الاكثار الدقيق أفضل من تلك النباتات التي تنبت من البذور حيث تكون فرص الإنبات فيها والنمو الصحي للنباتات منخفضة جدا.
تستخدم زراعة الأنسجة النباتية الآن على نطاق واسع لأغراض عديدة؛ وتتمثل التطبيقات التجارية لزراعة الأنسجة النباتية في:
• إنها مفيدة جدا في فحص الخلايا بدلاً من النبات بحثا عن الخصائص المفيدة، على سبيل المثال خاصية مقاومة/ تحمل مبيدات الأعشاب.
• وهي طريقة بديلة للتكاثر الخضري للإنتاج واسع النطاق في فترة زمنية أقل. يمكن إنتاج الصنف المرغوب بكميات كبيرة بصفات مرغوبة وحيث يتم تقليل الوقت اللازم لإنتاج صنف جديد بنسبة 50%.
• يمكن تطوير أصناف خالية من الأمراض عن طريق زراعة طرف مرستيمي من خلال الاكثار الدقيق.
• من خلال تهجين الأنواع البعيدة وراثيا عن بعضها لإنتاج الهجين المميز الجديد من خلال اندماج البروتوبلاست.
• لإنتاج نباتات متضاعفة المجموعة الكروموسومية عن طريق المعاملة بالكولشيسين لمزارع نباتات أحادية المجموعة لتحقيق سلالات متماثلة وراثيا بسرعة أكبر في برامج التربية.
• كما أنها مفيدة لإنتاج البذور لبعض المحاصيل التي تحتاج إلى درجة عالية من تقانات الحفظ الوراثي genetic conservation لإنتاج البذور.
• تحمل هذه الطريقة مجالا ومستقبلا أفضل لإنتاج الأدوية والعقاقير النباتية الهامة. كما أنه يساعد على الإنتاج الناجح لمواد كيميائية نباتية قيّمة ومحددة وغير مكتشفة حتى الآن. كما يساعد الاكثار الدقيق في الحفاظ على الأصول الوراثية في المختبرات للنباتات التي لا تنتج البذور أو التي تحتوي على بذور صعبة الانبات تسمى recalcitrant seeds لا يمكن تخزينها في ظروف التخزين العادية في بنوك جينات البذور
جامعة المستقبل الأولى على الجامعات الأهلية في العراق