لا يزال تكاثر المريستم نوعًا جديدًا إلى حد ما من تكاثر النباتات. لكنها تستخدم بالفعل على نطاق واسع. من ناحية، لأن بعض النباتات لا يمكن إكثارها إلا بهذه الطريقة، خالية من الفيروسات والبكتيريا. ومن ناحية أخرى، لأن هذه الطريقة تسمح بزراعة نباتات صغيرة عديدة ومتطابقة وراثيا من نبات أم واحد. ومع ذلك، فإن الإجراء نفسه يصعب تنفيذه بسبب المعدات والاحتياطات والمعرفة المطلوبة. ومع ذلك، إذا كان لديك الصبر والقليل من الرغبة في التجربة، فلا يزال بإمكانك تحقيق نجاح مذهل.
التعريف
يُعرف الانتشار المرستيمي أيضًا باسم الانتشار في المختبر. "في المختبر" تعني "في كوب" باللغة اللاتينية. ما نعنيه هنا هو الانتشار في طبق بتري أو أنبوب اختبار. قد يكون هذا بمثابة مفاجأة لهواة البستانيين الذين عملوا سابقًا مع البذور والعقل وتقسيم الجذور. في الواقع، يتم بالفعل تنفيذ انتشار المرستيم على نطاق واسع. تتكاثر النباتات من مجموعات خلايا منفردة وتحت ظروف معقمة.
تتم إزالة الخلايا من النبات ووضعها على وسط غذائي ومعالجتها بالمواد المغذية والهرمونات النباتية حتى تتشكل الجذور والبراعم. ثم يتم وضعها في الركيزة وزراعتها وفقًا لمتطلبات النبات المعني. بشكل تقريبي ومبسط إلى حد كبير، فهو نوع من انتشار القطع على نطاق مجهري وتحت ظروف معقمة.
المزايا
كما ذكرنا في البداية، يوفر تكاثر المرستيم ميزتين حاسمتين. وفي المقام الأول من الأهمية، من الصعب أن نتجاهل الميزة الاقتصادية: إذ يمكن زراعة عدد أكبر بكثير من النسل من نبات أم واحد مقارنة بالشتلات أو البذور. في النهاية، لا يلزم سوى عدد قليل من الخلايا كمواد أولية للنبات الابن. بالإضافة إلى ذلك، من الصعب نشر بعض النباتات بأي طريقة أخرى. الأسباب المحتملة لذلك هي أن التقسيم أو تكوين العقل أو زراعة البذور أمر معقد للغاية ويستغرق الكثير من الوقت.
بالإضافة إلى ذلك، فإن البكتيريا والفطريات والفيروسات بالإضافة إلى الكائنات النباتية الأخرى تجعل من الصعب على بعض النباتات التكاثر عن طريق العقل والزراعة. لهذا السبب، يتم الآن إنتاج الفراولة والتوت والكيوي، على سبيل المثال، بشكل أساسي عن طريق تكاثر المرستيم. والنباتات الصغيرة التي يتم الحصول عليها بهذه الطريقة تكون خالية من مسببات الأمراض لأنها تنمو في ظروف معقمة.يتم أيضًا تقليل خطر إصابة الأبناء بالمرض.
المرستيم
المادة الأولية لتكاثر المرستيم هي المرستيم. هذا هو النسيج الذي يشكل النبات. هذا النوع من الأنسجة لا يزال غير متمايز. وبالتالي يمكنها أن تتطور إلى جذور أو ثمار أو أوراق، ومن الناحية النظرية على الأقل، تنقسم إلى أجل غير مسمى. أفضل الظروف لاستخدامها في التكاثر وتكوين نباتات عديدة من كميات صغيرة من الخلايا.
تقع هذه الخلايا الجذعية النباتية في أطراف أطراف الجذور وأطراف البراعم. كما أن لديها جدران خلايا رقيقة تحتوي على نسبة منخفضة جدًا من السليلوز. وهي تختلف عن الخلايا المحيطة على وجه التحديد فيما يتعلق بجدران الخلايا. وطبعا هذا لا يظهر إلا تحت المجهر.
ظروف معقمة
تعتبر أطراف البراعم العلوية بشكل عام مناسبة بشكل خاص كنسيج نسيجي للتكاثر في المختبر، لأنها عادةً ما تظل خالية من الفيروسات حتى في حالة وجود مرض فيروسي.للتأكد من أن مسببات الأمراض لا يمكن أن تنتشر لاحقًا إلى الخلايا أو أجزاء النبات، تعد الظروف المعقمة ضرورية لانتشار المرستيم. ولذلك يجب أن تكون حاويات الزراعة معقمة وقابلة للقفل. أثبتت أطباق بيتري ذات الأغطية أنها مفيدة في المراحل الأولية. وفي وقت لاحق، يتم استخدام نظارات أطول. في التنفيذ المهني لتكاثر المرستيم، يتم خلق جو خاص يتم تنظيمه بشكل مستمر. وهذا يتطلب، من بين أمور أخرى، طاولة عمل معقمة أو طاولة عمل آمنة.
تطهير
منضدة العمل والأوعية المعقمة ضرورية لانتشار المرستيم، ولكنها وحدها ليست كافية. يمكن إدخال الجراثيم مع الخلايا الإنشائية. لا يهم ما إذا كانت هذه العناصر موجودة بالفعل في النبات أو تمت إضافتها إلى الوسط الغذائي في الطريق من النبات. يمكن للبكتيريا والفطريات والفيروسات بدورها أن تقلل بشكل كبير من معدل النجاح.لذلك من الضروري تطهير مجموعات الخلايا بشكل إضافي بعد إزالتها من النبات لقتل البكتيريا والجراثيم الفطرية.
وبحسب مصادر مختلفة، يتم استخدام الوسائل الثلاث التالية لهذا الغرض:
- هيبوكلوريت الصوديوم
- بيروكسيد الهيدروجين
- كلوريد الزئبق الثاني
هيبوكلوريت الصوديوم وبيروكسيد الهيدروجين متوفران في الصيدلية. يحظر استخدام كلوريد الزئبق الثاني لتطهير النباتات والبذور، على الأقل في القطاع الخاص. ومع ذلك، يجب أيضًا إيلاء اهتمام وثيق جدًا لتركيز المواد المتاحة.
هيبوكلوريت الصوديوم للتطهير
في التكاثر المرستيم الاحترافي، يُستخدم هيبوكلوريت الصوديوم لتطهير مجموعات الخلايا.تُعرف المادة الكيميائية أيضًا باسم مبيض الكلور، وغالبًا ما يشار إليها باسم "الكلور النشط" في منتجات التنظيف. ولذلك لا ينبغي استخدام العامل العدواني غير مخفف على الخلايا النباتية.
التركيزات المعتادة من 5 إلى 25 بالمائة مع وقت تعرض يتراوح من 5 إلى 30 دقيقة. ولذلك ينبغي استخدام هيبوكلوريت الصوديوم فقط في التخفيف المناسب. وبعد التطهير، يتم أيضًا شطف الخلايا عدة مرات بالماء المقطر والمعقم.
بيروكسيد الهيدروجين
بالنسبة لشطف النباتات والخلايا النباتية، تقترح بعض المصادر محلولاً يحتوي على 0.15 في الألف أو 0.015 بالمائة من بيروكسيد الهيدروجين. للأغراض المنزلية، يتوفر محلول بيروكسيد الهيدروجين بنسبة 3 بالمائة في الصيدليات. من أجل مواءمة ذلك مع محتوى بيروكسيد الهيدروجين بنسبة 0.015 بالمائة، يلزم إجراء الحسابات التالية: النسبة المئوية لمحلول البداية - النسبة المئوية المطلوبة من المحلول المطهر=الفرق وبالتالي محتوى الماء في نسبة الخلط
بحل 3 بالمئة يكون الحساب: 3 – 0.015=2.985
وهذا يعني أنه يجب إضافة 0.015 جزء من محلول 3 بالمائة إلى 2.985 جزء من الماء المقطر المعقم. المزيد من الوصف والعملي لانتشار المرستيم هو 1.5 ملليلتر من المحلول إلى 29.85 لترًا من الماء.
وسط الثقافة والعناصر الغذائية
هذا هو المكان الذي تتعقد فيه الأمور. على الرغم من وجود عناصر مغذية يجب أن تكون موجودة دائمًا في الوسط المغذي، إلا أن التركيز الخاص بها يعتمد على أنواع النباتات المعنية. مزيج من أجار كعامل التبلور والسكروز كمحلول مغذي يمكن أن يكون بمثابة قاعدة. يجب أن يحتوي المحلول على 20 إلى 30 جرامًا من السكروز لكل لتر من الماء. يستخدم الأجار حسب الحاجة.
المغذيات الكبيرة
المغذيات الكبيرة المهمة لتكاثر المرستيم هي:
- النيتروجين
- الفوسفور
- البوتاسيوم
- كالسيوم
- مغنيسيوم
- الكبريت
تعتمد تركيزات هذه المواد بشكل كبير على الأنواع. وحتى في المصادر العلمية هناك اختلافات كبيرة في المعلومات، والتي على سبيل المثال تقع بين 0.95 و 1.9 جرام لكل لتر للبوتاسيوم وحده.
نصيحة:
إذا أردت أن تبدأ التجارب بنفسك، عليك أن تجرب بعناية. يمكن أن يوفر محتوى المغذيات الكبيرة الفردية في الأسمدة الخاصة لهذا النوع من النباتات إرشادات هنا.
المغذيات الدقيقة
العناصر الغذائية الدقيقة الهامة للنباتات بشكل عام وتكاثر المرستيم بشكل خاص هي:
- حديد
- منغنيز
- زنك
- البورون
- النحاس
- الموليبدينوم
إذا كانت مفقودة تمامًا أو كانت موجودة بتركيز منخفض جدًا، تحدث أعراض النقص. ويقال أيضًا أن اليود والكوبالت لهما تأثير على النمو. ومع ذلك، لم يتم إثبات ذلك علميا بعد. وهنا أيضًا تختلف الكميات بشكل كبير وتعتمد على نوع النبات. مرة أخرى، يمكن استخدام الأسمدة الخاصة للنبات المعني للاسترشاد بها.
الفيتامينات والأحماض الأمينية
فيتامينات ب ضرورية لتكاثر المرستيم.
عد هنا:
- البيوتين – فيتامين ب7
- حمض الفوليك – فيتامين ب9 أو فيتامين ب11
- حمض النيكوتينيك – فيتامين ب3
- البيريدوكسين – فيتامين ب6
- الثيامين – فيتامين ب1
على الرغم من أن النباتات يمكنها إنتاج هذه العناصر بنفسها، إلا أنها تتم إضافتها إلى بعض وسائط النمو الشائعة لتعزيز النمو وزيادة معدل النجاح.
الهرمونات النباتية
بما أن النسيج الإنشائي لا يزال خلايا غير متمايزة، فهو يحتاج إلى نبضات مناسبة. وإلا فإنها لن تتطور إلى جذور وبراعم وأوراق. يتلقون هذه النبضات من الهرمونات النباتية الأربعة:
- أوكسين
- السيتوكينينات
- جبرلينز
- حمض الأبسيسيك
تحتوي بعض الوسائط المغذية الجاهزة على هذه العناصر بالإضافة إلى العناصر الغذائية الكبرى والصغرى. إذا قمت بإجراء الخليط الخاص بك، فيجب إضافتها. وهذا بدوره يمثل تحديًا، حيث يجب اختبار الكمية والنسبة لبعضهما البعض.
التقييم
إذا انقسمت الخلايا بنجاح أثناء تكاثر المرستيم وضمنت الهرمونات النباتية التطور المطلوب لأعضاء النبات الفردية، فإن النباتات الصغيرة تنمو.وهي متطابقة وراثيًا مع النبات الأم، لذا فهي مستنسخة بالمعنى الدقيق للكلمة. وعلى الرغم من هذا النجاح، قد لا تزال هناك مشاكل على طول الطريق. كقاعدة عامة، يتم تحفيزها عن طريق الجراثيم المدخلة التي يمكن أن تزدهر على الوسط الغذائي وكذلك الخلايا النباتية نفسها، لذلك فإن التقييمات مهمة جدًا. إذا أصبح الوسط المغذي غائما أو رواسب أو تغير لونه، فيجب فرز العينة المعنية. يسمى الفحص والإزالة بالتصنيف.
الزراعة
بمجرد أن يصل ارتفاع النباتات الصغيرة إلى حوالي خمسة سنتيمترات وتكون قوية وصحية، يمكن زراعتها في ركيزة مناسبة. من هذه النقطة فصاعدًا يمكن زراعتها حسب ما تتطلبه الأنواع النباتية المعنية.
البديل لانتشار المرستيم الخاص بك
نظرًا للمتطلبات والمعدات اللازمة، فإن المحاولات الخاصة لنشر المرستيم تكون في الواقع منطقية فقط إذا كان سيتم نشر أكثر من نبتة أم واحدة.علاوة على ذلك، فهي ليست مهمة سهلة. من الصعب إعداد وسط استزراع مناسب ومنسق والحفاظ على الخلايا معقمة في منزل خاص. يمكن أيضًا شراء المواد الهلامية المغذية الجاهزة. على سبيل المثال في مختبرات PhytoTechnology.
إذا كنت تريد توفير الجهد والنفقات على نفسك، بما في ذلك تكاليف طاولة العمل المعقمة، فيمكنك أيضًا نشر نباتاتك الخاصة. يتم تقديم ذلك، على سبيل المثال، من خلال In Vitro Plant Service في كيدلينبرج.
الخلاصة
يعد تكاثر المريستم طريقة جيدة لزراعة العديد من النباتات من نبات أم واحد وغالبًا ما يكون الطريقة الوحيدة لتحقيق ذرية صحية، خاصة مع النباتات المعرضة للفيروسات. وباستخدام المعدات المناسبة، يمكن أيضًا أن يقوم بها أشخاص عاديون. بدءًا من الحصول على الخلايا المرستيمية تحت المجهر وحتى إعداد وسط غذائي مناسب وتسجيل النقاط، يمثل هذا النوع من الانتشار أيضًا تحديًا.
