در حال بارگذاری...
No category

متن کامل : منابع پایان نامه ارشد درمورد زیست شناسی، فیزیولوژی

جمله میتوان به گونههای زینتی مانند ارکیده اشاره کرد. مورد دوم شامل موقعی است که آمیزش گیاهان و ازدیاد از طریق بذر، سرعت تکثیر گیاه را کاهش داده و برای مثال در گونههای درختی موجب به وجود آمدن تنوع ژنتیکی ناخواسته می‌شود. سومین مورد، کاربرد ریز ازدیادی برای تکثیر گیاهانی است که بعضی از بیمارهای ساختاری در آن‌ها از طریق روشهای سنتی تکثیر منتقل میشود ولی از طریق ریزازدیادی مریستم یا بافتهای دیگر امکان انتقال آنها وجود ندارد (افشاری پور ۱۳۷۲).

۱-۲-۹-۶ کاربردهای کشت بافت گیاهی در مهندسی ژنتیک و فناوری زیستی
کشت بافت گیاهی جزئی ضروری برای کارهای مهندسی ژنتیک و ایجاد گیاهان تراریخته با خصوصیات جدید است. در بیشتر سال‌های قرن بیستم، آمیزش گیاهان روشی معمول برای تولید گیاهان زراعی با صفات مطلوب بوده است. با آمیزش گیاهان انتخابی ژن‌های مطلوب دو یا چند فرد با هم ترکیب شده به طوری که دورگ حاصل دارای ترکیبی از صفات مطلوب خواهد بود.
با گسترش کشت بافت گیاهی و روش‌های جدید زیست شناسی مولکولی، امکان تبادل DNA بین موجودات غیر خویشاوند نیز فراهم شده است، به طوری که می‌توان ژن‌های جدیدی را از موجودات خارج از سلسله‌ی گیاهان به آنها وارد کرد. علاوه بر این، تغییر ژنوم گیاهی از طریق معرفی و بیان DNA بیگانه (مهندسی ژنتیک)، منجر به ایجاد ژنوتیپ‌های جدیدی (گیاهان تراریخته) می‌شود که می‌توان با استفاده از روش‌های اصلاح سنتی به اصلاح و بهبود بیشتر آنها کمک نمود.(هیناستین و امری ۱۹۸۸)

۱-۲-۹-۷ انواع کشت بافت گیاهی
تکنیک‌های انواع کشت بافت گیاهی را می‌توان عمدتا به پنج دسته طبقه بندی نمود:
۱- کشت کالوس۳۶: کشت دانه رست‌ها ، قطعات جداکشت ، گیاهان بر روی محیط‌های حاوی آگار که منجر به تولید توده‌های سلولی می‌شود را کشت کالوس می‌نامند.
۲- کشت سلولی: کشت سلول‌ها در محیط‌های مایع (بدون آگار) در ظرف‌هایی که معمولا با تکان دادن تهویه می‌شوند را کشت سلولی می‌گویند. سیستم‌های مختلف کشت سلولی عبارتند از: سیستم کشت بسته۳۷ ، سیستم‌های کشت نیمه پیوسته و سیستم‌های کشت پیوسته.
۳- کشت اندام۳۸: کشت آسپتیک جنین‌ها، بساک‌ها، تخمدان‌ها و یا دیگر اندام‌های گیاهی بر روی محیط های مغذی را کشت اندام می‌نامند.
۴- کشت مریستم و ریخت‌زایی۳۹: کشت آسپتیک مریستم‌های نوک ساقه و یا دیگر قطعات جدا کشت شده بر روی محیط های مغذی به منظور تولید گیاهان کامل را کشت مریستم و ریخت‌زایی می‌نامند.
۵- کشت پروتوپلاست: جداسازی آسپتیک پروتوپلاست‌های گیاهان و کشت دادن آن‌ها بر روی محیط های مناسب را کشت پروتوپلاست گویند (افشاری پور، ۱۳۷۲؛ راشد وبنائیان، ۱۳۸۵).

۱-۲-۹-۸ بررسی اثرات فاکتورهای مختلف در محیط کشت
انتخاب محیط کشت یا تهیه ترکیب آن برای موفقیت در کشت بافت ضروری است. هیچ محیط کشت مشخصی را نمی‌توان برای رشد انواع سلول‌ها توصیه کرد و اغلب لازم است تغییراتی در محیط کشت برای پاسخگوئی انواع مختلف ریزنمونه صورت گیرد. بطور کلی محیط کشت حاوی نمک‌های غیرآلی و ترکیبات معدنی مثل تنظیم کننده‌های رشد۴۰ ، ویتامین‌ها، کربوهیدرات‌ها و یک عامل ژلی برای انجماد محیط کشت می‌باشد (افشاری‌پور، ۱۳۷۲؛ باقری و آزادی، ۱۳۸۱).
بافت‌های گیاهی کشت شده نیاز به ترکیبات شیمیایی غیرآلی ویژه‌ای دارند. به غیر از کربن، هیدروژن و اکسیژن، عناصر اساسی دیگر که به مقادیر نسبتا زیادی مورد نیاز گیاه می‌باشد عبارتند از : ازت، فسفر، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و گوگرد. به این عناصر، پر مصرف۴۱ می‌گویند (افشاری‌پور، ۱۳۷۲؛ احسان پور،۱۳۸۰).
آهن، منگنز، مس، برم، روی و مولیبدن نیز برای رشد گیاهان لازم است اما به مقادیر خیلی کمتر. به این عناصر کم مصرف۴۲ می‌گویند (افشاری‌پور، ۱۳۷۲). این ۱۵ عنصر که برای رشد گیاهان در طبیعت مهم هستند برای کشت‌های بافت نیز ضروری می‌باشند. در ترکیب نمک‌ها و یون‌های محیط‌های کشت مختلف بافت‌های گیاهی، از نظر کمی و کیفی اختلاف اندکی وجود دارد (بوجانیس۴۳، ۱۹۸۹؛ پیری و همکاران، ۱۳۸۵).

۱-۲-۹-۹ نمک‌های غیرآلی
ترکیب نمک‌های غیرآلی می‌تواند متفاوت باشد. اون و میلر (۱۹۹۲) ترکیب محیط‌های کشتی را که بطور گسترده‌ای استفاده می‌شوند، بدقت مورد بررسی قرار دادند و خطای اندکی را در این ترکیب‌ها گزارش کردند. ترکیب موراشیگ و اسکوک(۱۹۶۲)یا MS ترکیبی است که بطور گسترده از آن استفاده می‌شود (اسمیت و گولد۴۴، ۱۹۸۹). به مقدار نمک آن بطور خاص توجه شده است. ترکیب MS به این منظور تهیه شد تا نشان داده شود که اضافه نمودن عصاره بافت‌های گیاهی که در آن زمان به محیط کشت اضافه می‌شد، رشد سلولی در کشت in vitro را افزایش نمی‌دهد. ترکیب MS ثابت کرد که مواد غذائی غیرآلی، عامل محدود کننده رشد سلولی توتون نبوده و مکمل‌های آلی نظیر عصاره مخمر، شیر نارگیل، هیدرولیزات کازئین و عصاره گیاهی به اندازه نمک‌های غیرآلی ضروری نیستند (باقری و آزادی، ۱۳۸۱).

۱-۲-۹-۱۰ ویتامین‌ها
ویتامین‌های افزودنی برای کشت سلول و بافت گیاهی ضروری نیستند، هرچند که ویتامین B1 (تیامین) در کشت بافت برخی گونه‌ها سودمند بنظر می‌رسد، با این وجود بیوتین، پانتوتنیک اسید، نیکوتینیک اسید ( نیاسین)، پیریدوکسین(پیریدوکسال- ویتامین B6)، اسید فولیک، اسید اسکوروبیک(ویتامین C) و توکوفرول به برخی محیط‌های کشت اضافه می‌گردند (چان و همکاران۴۵، ۲۰۰۰). بیشتر سلول های کشت شده گیاهان توانایی سنتز ویتامین های لازم را دارند ولی مقدار آن کافی نیست (ملایری، ۱۳۷۵؛ جاها و قاش۴۶،۲۰۰۵). ویتامین‌ها دارای فعالیت کاتالیک در سیستم آنزیمی بوده و فقط به مقادیر کم موردنیاز می باشند. برخی معتقدند که تیامین (ویتامین B1) ممکن است تنها ویتامین موردنیاز تقریبا تمام انواع کشت های بافت گیاهی باشد، در حالی که اسید نیکوتینیک (نیاسین) و پیریدوکسین (ویتامین B6) ممکن است رشد و نمو را تحریک کند. ویتامین‌های دیگری که در کشت بافت گیاهی مورد استفاده قرار گرفته اند عبارتند از: پارا آمینو بنزوئیک اسید (BABA یا ویتامین BX)، اسید آسکوربیک (ویتامین C)، بیوتین (ویتامین H)، سیانوکوبالامین (ویتامین B12)، اسید فولیک (ویتامین BC)، پانتوتنات کلسیم (ویتامین B5) و ریبوفلاوین (ویتامین B2). ضمنا اسید آسکوربیک به عنوان یک آنتی اکسیدان جهت جلوگیری از قهوه‌ای شدن بافت‌ها می‌تواند مفید واقع شود (افشاری پور، ۱۳۷۲).

۱-۲-۹-۱۱ هورمون‌های گیاهی
نوع ویژه‌ای از ترکیبات آلی مورد نیاز برای رشد، تمایز و نمو سلول، تحت عنوان تنظیم کننده‌های رشد گیاهی یا هورمون‌های گیاهی می‌باشند که پنج گروه عمده از این ها شامل اکسین ها، سیتوکینین‌ها، جیبرلین‌ها ، اسید آبسزیک و اتیلن است.

۱-۲-۹-۱۱-۱ اکسین‌ها
اکسین‌ها که اولین بار در سال ۱۹۳۱ مورد مطاله قرار گرفتند باعث دراز شدن سلول‌های جوانه شده و تقسیم سلولی را در رشد لایه زاینده ساقه افزایش می‌دهند.در حالی که رشد ریشه و شکوفه‌های جانبی را ممانعت می‌کنند. متداولترین‌ها اکسین‌ها عبارتند از:۲و۴ دی کلرو فنوکسی استیک اسید (۲,۴-D)،نفتالن استیک اسید (NAA)، ایندول بوتیریک اسید (IBA)، ایندول استیک اسید (IAA) (تاجی و همکاران ۱۳۸۲؛ دیکسون،۱۹۹۴).

شکل ۱-۲ ساختار تعدادی از اکسین ها
۱-۲-۹-۱۱-۲ سیتوکینین‌ها
گروهی از تنظیم کننده‌های رشد گیاهی که تقسیم سلولی و ساقه‌زائی را تشدید می‌کنند. ایزوپنتیل آدنین،۶-فوریل آدنین که کینیتین نیز نامیده می‌شود و بنزیل آدنین (BA) متداولترین سیتوکینین‌ها در محیط کشت بافت گیاهی هستند. با اعمال تغییراتی در نوع و غلظت نسبی اکسین‌ها و سیتوکینین‌ها در محیط کشت، امکان القاء رشدهای تمایز نیافته همراه با ریخت‌زائی فراهم می‌گردد ( تاجی و همکاران ۱۳۸۲).

شکل ۱-۳ ساختار تعدادی از سیتوکینین ها

۱-۲-۹-۱۲ منبع انرژی
سلول‌های سبز کشت شده، معمولا از نظر فتوسنتزی فعال نبوده و به یک منبع کربن نیاز دارند. متداول‌ترین منبع انرژی کربن مورد استفاده در محیط‌های کشت سلول گیاهی، ساکاروز است اما گلوکز و فروکتوز هم مورد استفاده قرار می‌گیرند (فارامی و همکاران۴۷، ۲۰۰۰ ؛ تاجی و همکاران، ۱۳۸۲).

۱-۲-۹-۱۳ عوامل فیزیکی
نور و دما از مهمترین عوامل فیزیکی موثر بر رشد می‌باشد. نور باعث تحریک اندام‌زائی۴۸ می‌شود، اما از رشد ریشه جلوگیری می‌کند. اثر نور بر اندام‌زائی ممکن است به طور مستقیم یا غیر مستقیم مربوط به تجمع نشاسته در سلول‌های خاصی باشد و نشاسته باعث افزایش حضور سیتوکنین‌ها۴۹ از جمله کینتین۵۰ می‌شود (رجب بیگی و همکاران، ۱۳۸۵). دما نیز از جمله عوامل موثر بر رشد سلول بافت گیاهی است. برای اغلب کشت‌ها، دمای بین ۲۰ تا ۲۵ درجه سانتی‌گراد جهت رشد مناسب است. دمای بالاتر از ۲۸ درجه سانتی‌گراد باعث تبخیر آب موجود در محیط کشت شده و سبب محدودیت رشد بافت می‌شود (اوانس و همکاران۵۱، ۱۹۸۴).

۱-۲-۹-۱۴ مواد آلی

متن کامل در سایت    40y.ir

به استثنای گلیسین که از ترکیبات تشکیل دهنده محیط‌های کشت متعددی می‌باشد معمولا اسیدهای آمینه دیگر به محیط‌های کشت اضافه نمی‌شوند. مشاهده شده است که رشد بافت‌ها در محیط‌های کشت که در اثر اضافه نمودن مخلوطی از اسیدهای آمینه مهار می‌شود (افشاری پور، ۱۳۷۲).با توجه به نیاز غذایی سلول‌های گیاهی به ترکیبات هیدروکربن، وجود یک منبع خارجی کربن در محیط کشت بافت گیاهی جهت افزایش رشد بافت کالوس لازم و ضروری است. ساکارز متداول‌ترین منبع کربن می‌باشد که معمولا با غلظت ۵/۲ درصد به کار می‌رود. گرچه سعی بر این است که ترکیبات محیط کشت‌های مختلف مشخص شود اما در مواردی که مخلوط ترکیبات شیمیایی جواب‌گوی نیاز کشت نباشد باید از عصاره‌های طبیعی خام مانند پپون، عصاره مخمر و آب نارگیل استفاده شود (افشاری پور، ۱۳۷۲؛ تاجی و کومار۵۲،۲۰۰۱).

۱-۲-۹-۱۵ریزنمونه
سن فیزیولوژی قطعه جداکشت، ژنوتیپ، اندازه قطعه جداکشت و منشاء اندام کشت شده در تولید گیاه و رشد آن موثر است. هر چه قطعه جداکشت جوانتر باشد امکان موفقیت در کشت بافت بیشتر است. کاشت سلول های مریستمی به علت جوان بودن و تمایز کم در بیشتر گیاهان موفق بوده است (ملایری، ۱۳۷۵؛ میست سوهاشی،۲۰۰۲).
عوامل مختلفی بر چگونگی پاسخ‌دهی ریزنمونه‌ها کشت شده تاثیر گذارند که از آن جمله می‌توان به ژنوتیپ گیاه مادری، شرایط رشد، سن زیرنمونه، زمان انتخاب ریزنمونه و… اشاره کرد. به طور کلی بهتر است بافت های دارای سلول‌های زنده جوان به عنوان ریزنمونه مورد استفاده قرار گیرند، زیرا سلول‌های تشکیل دهنده بافت‌های جوان دارای واکوئل کوچکی هستند و بنابراین فعالیت و توانایی زیادی در ایجاد گیاه باززائی۵۳ شده دارند (طباطبایی و

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

فارسی سازی پوسته توسط: همیار وردپرس