زراعة الأجنة الجنسية في المعمل
المؤلف:
أ.د. محمود توفيق شرباش
المصدر:
اساسيات زراعة الانسجة النباتية
الجزء والصفحة:
ص 56-60
2025-11-03
25
زراعة الأجنة الجنسية في المعمل
Sexual (Zygotic) embryos
أهمية زراعة الأجنة الجنسية
الأجنة الجنسية (الزيجوتية) ناتجة من اندماج محتويات حبة اللقاح مع محتويات البيضة. وتفصل الأجنة في أي مرحلة من مراحل نضج البذرة لزراعتها في المعمل. ولزراعة الأجنة أهمية فيما يلي:
1- التغلب على حالة عدم إنبات البذور
تستخدم زراعة الأجنة لبعض الأنواع النباتية التي يستحيل إنبات بذورها في الحقل مثل القلقاس Colocasia esculenta والموز Musa balbisiana
2- التغلب على ظاهرة السكون في البذور
قد يكون صلابة غطاء البذرة سببا في منع أو تقليل نفاذ الماء والأكسجين داخل البذرة. وإنبات مثل هذه البذور قد يكون بطيئا جدا وقد يمتنع تماما. وتنبت هذه البذور بعد إزالة غطائها. وفصل الأجنة غير الناضجة وزراعتها هي وسيلة للتغلب على ظاهرة السكون ومن أمثلة ذلك الورد البلدي والتفاح ونخيل الزيت والأيريس.
3- التغلب على ظاهرة عدم التوافق
يتم فصل الأجنة قبل اكتمال نضجها ثم زراعتها في المعمل. ومن أمثلة ذلك الهجين الناتجة من بعض الأنواع التابعة لجنس الفاصوليا Phaseolus وأنواع الليلي والكتان والقطن والطماطم والأرز والشعير.
4- إنتاج نباتات متجانسة
بالزراعة المعملية لأجنة أحادية العدد الكروموسومي تنتج نباتات أحادية، وبمضاعفة عدد الكروموسومات بالكولشسين تنتج نباتات ثنائية متجانسة خصبة.
5- إكثار الأجنة ثلاثية العدد الكروموسومي
تطبق زراعة الأجنة الجنسية غير الناضجة لإكثار نباتات ثلاثية العدد الكروموسومی وهي نباتات تعطى بذورا عقيمة غير مكتملة النضج وفيها الإندوسيرم غير مكتمل التكوين، ومن أمثلتها الشعير والشوفان والجويدار. وتنتج النباتات الثلاثية من التهجين بين نباتات ثنائية ونباتات رباعية.
6- التغلب على ظاهرة الموت المبكر للأجنة
قد يتوقف مبكرا انتقال الماء والعناصر الغذائية للأجنة غير الناضجة ويسبب ذلك موت الأجنة مبكرا . ولوحظت هذه الظاهرة في هجن بين أنواع ذات النواة الحجرية مثل الخوخ والكريز والمشمش والبرقوق . ولذلك تستخدم الزراعة المعملية الأجنة للتغلب على ظاهرة الفشل المبكر لنمو الجنين في الحقل.
طرق فصل الأجنة من بعض البذور
تستخدم الأجنة غير الناضجة Immature embryo في الزراعة المعملية لإكثار النباتات التي تنتج بذورا يموت فيها الجنين مبكرا. لذلك يفضل في هذه الحالة فصل الأجنة مبكرا من البذور ، مع الحرص بعدم إحداث أي ضرر للجنين أثناء فصله، ثم زراعته في بيئة غذائية مناسبة. وتزرع الأجنة الناضجة Mature embryo للتغلب على ظاهرة السكون وفصل الأجنة من بذور تامة النضج بسهولة وتزرع في بيئة غذائية بسيطة مضافا إليها آجار وسكر وعناصر معدنية.
وتعقم الأسطح الخارجية لكل من البذور الناضجة أو غير الناضجة بالطريقة العادية للتعقيم السطحي، بالنسبة للبذور الناضجة تشق القصرة لكي يصبح الجنين ظاهرا ويسهل فصله من الفلقات أما بالنسبة للأجنة غير الناضجة فيتم فتح غلاف الثمرة بحرص حتى تصبح البويضات المخصبة (أجنة غير ناضجة) وقد تحدد موقعها بدقة ثم تفصل بحرص ويراعى عدم جرح الأجنة عند فصلها حتى لا تفشل في نموها أو تكون كالس. ويفضل استخدام ميكروسكوب عند فصل الأجنة إذا كانت صغيرة أو أنسجتها ضعيفة في وجود مصدر ضوئي بارد (فلوروسنت) مع استخدام شفرة حادة وإبرة حقن، والآتي عرض لفصل بعض الأجنة :
1- فصل جنين الشعير embryo Barley، حيث تفصل الحبوب من السنبلة ، ثم تعقم وتشطف بماء مقطر، ثم ترص في أطباق بترى بحيث يكون ظهر الحبة المحتوى على الجنين لأعلى. ثم تزال المنطقة القمية للثمرة ويستبعد غلاف الحبة وغطاء البذرة لكي يصبح الجنين حرا . عندئذ يفصل الجنين بواسطة مشرط ويثبت على بيئة صلبة.
2- فصل جنين الكريز Cherry embryo، حيث تنزع البذور الصلبة من ثمار الكريز وتوضع في إناء به ماء للكشف عن حيويتها، فالبذور الجيدة تغوص وترسب في القاع. وتجمع البذور الجيدة ثم تعقم تعقيما سطحيا. وتشق البذرة المعقمة بحيث يصبح الجنين مرئيا. ثم تستخرج الأجنة بحرص باستخدام ملقط مدبب الطرف ثم تنقل مباشرة على بيئة غذائية صلبة.
3- فصل جنين الليلي Lily embryo تجمع الثمار بعد 40-60 يوما من الإخصاب وتعقم سطحيا بكحول إيثايل 96 %. ثم تفصل البذور وتوضع في إناء يحتوي على ماء معقم لمنع جفافها. ويزال غطاء البذرة بكشطه بمشرط حتى يصبح الإندوسبرم مرئيا . ثم يشق غطاء البذرة طوليا في اتجاهات متعددة. ويفصل الجنين بواسطة دفعه إلى خارج الإندوسبرم ويزرع مباشرة عقب فصله في بيئة غذائية صلبة.
عوامل إنجاح زراعة الأجنة الجنسية
1 - تختلف قدرة الأجنة على النمو في المعمل باختلاف الصنف والنمط الوراثي Genotype والعمر الفسيولوجي، لذلك يجب التعرف إلى خصائص الأجنة ومرحلة النمو المناسبة لفصلها. فقد تنجح بعض الأجنة إذا زرعت في المعمل بعد اكتمال نضجها ولا تنجح إذا زرعت في مرحلة مبكرة من النضج. ويفضل فصل الجنين ملتصقا به جزء من الإندوسبرم أو جزء من السويقة الجنينية Hypocotyl في حالة صغر عمر الجنين بصورة واضحة.
2 ينمو الجنين جيدا إذا كانت الفلقات أكثر نضجا وممتلئة بالمواد الغذائية المخزنة. أما بالنسبة للبذور التي تحتوي فلقاتها على مسببات السكون فيجب إزالة الفلقات قبل زراعة الأجنة وأحيانا تعامل نباتات الزينة المزهرة بالجبرلين قبل فصل الأجنة وهذا يؤدى إلى زيادة حجمها وسهولة فصلها.
3- يؤدى تحسين الظروف البيئية المحيطة بنبات الأم إلى نمو جيد للأجنة المفصولة منها.
4- تزرع الأجنة غير الناضجة بعد فصلها مباشرة على بيئة تحتوي على نسبة مرتفعة من السكر.
5- يراعى عدم تلوث الأجنة وعدم الإضرار بها أثناء فصلها من البذور خصوصا إذا كانت بذورا صلبة.
6 - الأجنة المفصولة عمر 7-14 يوما تنمى في ظلام قبل نقلها إلى الضوء لتشجيع تكوين الكلوروفيل.
7- تحتاج مزارع الأجنة للأكسيجين بتركيز أعلى من تركيزه في الهواء الجوي.
8- درجة الحرارة المثلى لنمو الأجنة تختلف باختلاف النوع النباتي. وعادة تحضن الأجنة بعد زراعتها عند 22 - 28 م. بينما يستلزم تحضين أجنة بعض الأنواع النباتية مثل الليلي Lily عند (17 م)، على أن يبقى نبات الأم لمدة 4-6 أسابيع عند 5 - 9 م للحصول على نمو جيد للأجنة. وقد يستلزم تعريض الأجنة لمعاملة باردة (4 م) لكسر سكونها.
البيئة الغذائية المناسبة لنمو الأجنة
تحتاج الأجنة الناضجة وغير الناضجة إلى بيئة صلبة يتوفر فيها العناصر الكبرى والصغرى والسكر. وتكون حموضتها 5-6 pH. وتستخدم بيئات عديدة مثل بيئة (1976) Monnier لزراعة أجنة نبات Capsella bursa-pastoris وأنواع نباتية أخرى، حيث تحتوي على أيونات أمونيا وبوتاسيوم وسكروز. وقد يكون لوجود الجلوكوز والفركتوز في البيئة أهمية أحيانا. كما أن السكروز له أهمية كمصدر للطاقة ويساعد على خفض الضغط الأسموزي للبيئة خصوصا مع الأجنة غير الناضجة. وتنمو الأجنة الناضجة على بيئة تحتوي على 2-3 % سكروز، بينما تحتاج الأجنة غير الناضجة إلى بيئة تحتوي على 8 - 12% سكروز. ولا تضاف منظمات النمو إلى بيئة الأجنة لاحتواء الأجنة على ما يكفيها منها. وإضافة منظمات النمو للبيئة يؤدى إلى تكوين كالس. ويفضل إضافة الجبرلين أحيانا لبيئة الأجنة المفصولة من بذور ساكنة لدوره الهام في كسر السكون. وقد يستلزم إضافة بعض الفيتامينات لمزارع الأجنة مثل الجلوتامين Glutamine كمصدر هام للنيتروجين وله أهمية خاصة لنمو الأجنة غير الناضجة، كما أن إضافة لبن جوز الهند والكازين Casein hydrolysate ومستخلص المولت لها أهميتها أيضا لنمو الأجنة غير الناضجة.
الاكثر قراءة في الزراعة النسيجية
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
