تعریف بذر مصنوعی :
بذر مصنوعی عبارتست از یک جنین سوماتیکی به همراه یک آندوسپرم مصنوعی و یک پوشش مصنوعی برای حفاظت از بذراست. بذر های مصنوعی یک واژه رایجی است که برای سیستم های گوناگونی که جهت انتفال جنین های سوماتیکی به منظور تولید کلون استفاده می شود، بکار می رود...بذر مصنوعی درواقع مشابه بذر حقیقی بوده و شامل یک جنین سوماتیکی احاطه شده با یک پوشش حفاظتی می باشد. پوشش بذر مصنوعی بایستی خطری برای جنین نداشته و آن را در مراحل حمل ونقل، کشت ونگهداری حفاظت نموده و بدون ایجاد تغییر در جنین اجازه رشد و نمو را به آن بدهد بذر مصنوعی ممکن است مانند اندوسپرم حاوی مواد غذایی و نیز مواد لازم برای رشد ونمو باشد.پس از پوشش دار کردن، جهت خشک شدن پوشش جنین ها، آنها را به مدت چندین ساعت برروی یک سطح تفلون در یک هود استریل قرار می دهند. آنگاه این بذرها را برای جوانه زنی برروی یک محیط کشت قرار می دادند تا مجددا˝ آبگیری کنند,پوسته دومی نیز ممکن است برای ممانعت از خشکی در آن بکار رود.
تکنولوژی تولید بذور مصنوعی :
یک تکنولوژی تولید با حجم بالا و هزینه کم می باشد. پتانسیل تکثیر با حجم بالا برای جنین های سوماتیکی و همچنین ایجاد بذور مصنوعی با صرف هزینه کم، چشم انداز جدیدی را در تکثیر چندین گونه زراعی مهم فراهم گردیده است. تکنولوژی بذر مصنوعی شامل تهیه محیط های کشت بافت مناسب، کشت های سوسپانسیون و سپس القای جنین زایی سوماتیکی و نهایتاً پوشش دار کردن جنین های سوماتیکی می باشد.
برای بذرهای مصنوعی فرمهای متنوعی را با گذشت زمان تصور کرده اند. اول صرفاً جنین های سوماتیکی تولید شده از سلولهای رویشی در کشت بافت گیاهان بود. مزیت این جنین ها این است که می توان کلون های بعضی از گیاهان را بطور سریعی تکثیر کرد اما کار و هزینه بالا بود و مهمتر این که این جنین های سوماتیکی را نمی توان مدت زیادی انبار کرد.این نقیصه بطور نسبی با توسعه پوشش دار کردن تک جنین ها با کپسولهای آلجینات برطرف شد. این جنین های هیدراته کپسوله شده فقط می توان با استفاده از دمای پائین بمدت چند هفته انبار نمود. قابلیت انبار داری طولانی مدت زمانی حاصل شد که توانستند جنین های سوماتیک را خشک کنند بطوری که رطوبت آنها به کمتر از 20% شود. در حال حاضر نیز در تکنولوژی بیشتر از این نوع جهت استفاده برای تولید بذور مصنوعی استفاده می شوند. همچنین بذور مصنوعی می توانند به عنوان یک مجرا برای گیاهان جدید حاصل از پیشرفت های بیوتکنولوژی سودمند باشند تا به این صورت، به صورت مستقیم به گلخانه و یا زمین زراعی تحویل داده شوند.تهیه کشت های سوسپانسیون اولین قدم در این تکنیک می باشد که یک منبع عمومی برای ایجاد سوسپانسیون سلولی استفاده از کالوس می باشد. گرچه از بافتهای خاصی همانند مزوفیل برگ و ... نیز برای این امر می توان استفاده نمود. سلول ها در کشت سوسپانسیون می توانند تولید جنین های سوماتیکی را در طی فرایند جنین زایی را داشته باشند و جنین های سوماتیکی نیز می توانند در طی فرایند ریخت زایی به گیاهچه تبدیل شوند.
هدف از توسعه تکنولوژی تولید بذر مصنوعی:
در کل می توان گفت که هدف از توسعه تکنولوژی بذر مصنوعی، ایجاد کلونهایست که بتواند ریز افزونه های رویشی را برای مدت طولانی انبار کند و بتوانند که در یک زمان یکسان، گیاه را به تعداد زیاد تکثیرکند. در این فرایند تبدیل مهمترین جنیه از تکنولوژی بذر مصنوعی است و هنوز یکی از فاکتورهای محدود کننده است. و همچنین از نیازهای اولیه برای تولید بذور مصنوعی، تولید جنین های سوماتیکی به تعداد زیاد، نمو همزمان جنین ها و ماکزیمم تبدیل جنین ها به گیاه است. در سال های 1984و 1986 (Rredenbauyh و همکاران)، موفق به کشف هیدروژل هایی نظیر آلجینات سدیم شدند که تولید بذور مصنوعی تک جنینی را امکان پذیر نمود. (Lawrence و همکاران )در سال 1981 بر روی ایجاد جنین های سوماتیکی با استفاده از تکنولوژی Fluid drilling و استفاده از پلی اکسی اتیلن برای پوشش دار کردن جنین ها تلاش نمودند. گروه Lawrence پس از آن شروع به استفاده از آلجینات برای ایجاد پوشش دار نمودن جنین های سوماتیکی هویج و کرفس نمودند.
اخیراً توسعه تکنیک بذر مصنوعی بعنوان یک روش مؤثر و کارآمد در تکثیر چندین گیاه زراعی و باغی مهم تجاری مورد توجه قرار گرفته است. این تکنیک بعنوان یک روش مفید برای تکثیر انبوه گونه های گیاهی خالص و با ارزش تجارتی بالا توصیه شده است.
می کند.
مشکلات تهیه بذر مصنوعی
o نیاز به روش های فیزیکی و شیمیای جهت غیر فعال کردن جنین دارد.
o بذور مصنوعی محتاج به محافظت در برابر خشک شدن هستند.
o بازیافت گیاهان حاصل از این بذور دشوار است. دلیل این امر یکی به خاطر تشکیل جنین ناقص و دیگری به دلیل ایجاد آندوسپرم مصنوعی است.
o تولید آن هزینه بالایی دارد.
بذر مصنوعی عبارتست از یک جنین سوماتیکی به همراه یک آندوسپرم مصنوعی و یک پوشش مصنوعی برای حفاظت از بذراست. بذر های مصنوعی یک واژه رایجی است که برای سیستم های گوناگونی که جهت انتفال جنین های سوماتیکی به منظور تولید کلون استفاده می شود، بکار می رود...بذر مصنوعی درواقع مشابه بذر حقیقی بوده و شامل یک جنین سوماتیکی احاطه شده با یک پوشش حفاظتی می باشد. پوشش بذر مصنوعی بایستی خطری برای جنین نداشته و آن را در مراحل حمل ونقل، کشت ونگهداری حفاظت نموده و بدون ایجاد تغییر در جنین اجازه رشد و نمو را به آن بدهد بذر مصنوعی ممکن است مانند اندوسپرم حاوی مواد غذایی و نیز مواد لازم برای رشد ونمو باشد.پس از پوشش دار کردن، جهت خشک شدن پوشش جنین ها، آنها را به مدت چندین ساعت برروی یک سطح تفلون در یک هود استریل قرار می دهند. آنگاه این بذرها را برای جوانه زنی برروی یک محیط کشت قرار می دادند تا مجددا˝ آبگیری کنند,پوسته دومی نیز ممکن است برای ممانعت از خشکی در آن بکار رود.
تکنولوژی تولید بذور مصنوعی :
یک تکنولوژی تولید با حجم بالا و هزینه کم می باشد. پتانسیل تکثیر با حجم بالا برای جنین های سوماتیکی و همچنین ایجاد بذور مصنوعی با صرف هزینه کم، چشم انداز جدیدی را در تکثیر چندین گونه زراعی مهم فراهم گردیده است. تکنولوژی بذر مصنوعی شامل تهیه محیط های کشت بافت مناسب، کشت های سوسپانسیون و سپس القای جنین زایی سوماتیکی و نهایتاً پوشش دار کردن جنین های سوماتیکی می باشد.
برای بذرهای مصنوعی فرمهای متنوعی را با گذشت زمان تصور کرده اند. اول صرفاً جنین های سوماتیکی تولید شده از سلولهای رویشی در کشت بافت گیاهان بود. مزیت این جنین ها این است که می توان کلون های بعضی از گیاهان را بطور سریعی تکثیر کرد اما کار و هزینه بالا بود و مهمتر این که این جنین های سوماتیکی را نمی توان مدت زیادی انبار کرد.این نقیصه بطور نسبی با توسعه پوشش دار کردن تک جنین ها با کپسولهای آلجینات برطرف شد. این جنین های هیدراته کپسوله شده فقط می توان با استفاده از دمای پائین بمدت چند هفته انبار نمود. قابلیت انبار داری طولانی مدت زمانی حاصل شد که توانستند جنین های سوماتیک را خشک کنند بطوری که رطوبت آنها به کمتر از 20% شود. در حال حاضر نیز در تکنولوژی بیشتر از این نوع جهت استفاده برای تولید بذور مصنوعی استفاده می شوند. همچنین بذور مصنوعی می توانند به عنوان یک مجرا برای گیاهان جدید حاصل از پیشرفت های بیوتکنولوژی سودمند باشند تا به این صورت، به صورت مستقیم به گلخانه و یا زمین زراعی تحویل داده شوند.تهیه کشت های سوسپانسیون اولین قدم در این تکنیک می باشد که یک منبع عمومی برای ایجاد سوسپانسیون سلولی استفاده از کالوس می باشد. گرچه از بافتهای خاصی همانند مزوفیل برگ و ... نیز برای این امر می توان استفاده نمود. سلول ها در کشت سوسپانسیون می توانند تولید جنین های سوماتیکی را در طی فرایند جنین زایی را داشته باشند و جنین های سوماتیکی نیز می توانند در طی فرایند ریخت زایی به گیاهچه تبدیل شوند.
هدف از توسعه تکنولوژی تولید بذر مصنوعی:
در کل می توان گفت که هدف از توسعه تکنولوژی بذر مصنوعی، ایجاد کلونهایست که بتواند ریز افزونه های رویشی را برای مدت طولانی انبار کند و بتوانند که در یک زمان یکسان، گیاه را به تعداد زیاد تکثیرکند. در این فرایند تبدیل مهمترین جنیه از تکنولوژی بذر مصنوعی است و هنوز یکی از فاکتورهای محدود کننده است. و همچنین از نیازهای اولیه برای تولید بذور مصنوعی، تولید جنین های سوماتیکی به تعداد زیاد، نمو همزمان جنین ها و ماکزیمم تبدیل جنین ها به گیاه است. در سال های 1984و 1986 (Rredenbauyh و همکاران)، موفق به کشف هیدروژل هایی نظیر آلجینات سدیم شدند که تولید بذور مصنوعی تک جنینی را امکان پذیر نمود. (Lawrence و همکاران )در سال 1981 بر روی ایجاد جنین های سوماتیکی با استفاده از تکنولوژی Fluid drilling و استفاده از پلی اکسی اتیلن برای پوشش دار کردن جنین ها تلاش نمودند. گروه Lawrence پس از آن شروع به استفاده از آلجینات برای ایجاد پوشش دار نمودن جنین های سوماتیکی هویج و کرفس نمودند.
اخیراً توسعه تکنیک بذر مصنوعی بعنوان یک روش مؤثر و کارآمد در تکثیر چندین گیاه زراعی و باغی مهم تجاری مورد توجه قرار گرفته است. این تکنیک بعنوان یک روش مفید برای تکثیر انبوه گونه های گیاهی خالص و با ارزش تجارتی بالا توصیه شده است.
می کند.
مشکلات تهیه بذر مصنوعی
o نیاز به روش های فیزیکی و شیمیای جهت غیر فعال کردن جنین دارد.
o بذور مصنوعی محتاج به محافظت در برابر خشک شدن هستند.
o بازیافت گیاهان حاصل از این بذور دشوار است. دلیل این امر یکی به خاطر تشکیل جنین ناقص و دیگری به دلیل ایجاد آندوسپرم مصنوعی است.
o تولید آن هزینه بالایی دارد.