کشت بافت چیست؟

کشت بافت چیست؟

کشت بافت یک روش مهندسی ژنتیک است که از طریق آن یک سلول یا بافت از یکی از اندام های گیاهی جدا می شود و درون بستر مناسب و محیط کشت مناسب قرار می گیرد تا در اثر تغذیه و رشد آن از مواد غذایی موجود در محیط کشت یک گیاه کامل حاصل آید.در کشت بافت، بخش کوچکی از گیاه شامل جوانه، برگ، ساقه، مریستم یا حتی یک سلول، در محیط غذایی استریل و غنی از عناصر غذایی، ویتامین‌ها و هورمون‌ها قرار داده می‌شود تا طی چند مرحله به گیاه کامل تبدیل شود.
 
 چرا کشت بافت گیاهی، اهمیت دارد؟

در این نوع کشت در گیاهان به سرعت تکثیر رخ می دهد. بسیاری از گیاهان ارزشمند، از جمله موز، آناناس، سیب‌زمینی، گل‌های زینتی مانند آنتوریوم، اورکیده، رز و آلسترومریا، به‌صورت سنتی سرعت تکثیر بسیار پایینی دارند و به سال‌ها زمان نیاز دارند  تا تعداد قابل توجهی از آن‌ها تولید شود. ولی با این روش، می‌توان در مدت کوتاهی هزاران گیاه یکسان و سالم تولید کرد. این ویژگی برای شرکت‌های تولید نهال، گلخانه‌داران و کشاورزان اهمیت اقتصادی فراوان دارد. زیرا باعث کاهش هزینه، افزایش سرعت تولید و امکان عرضه محصولات یکنواخت به بازار می‌شود.
 
مزایای کشت بافت گیاهی

1-تولید گیاهان عاری از بیماری و آفات

بسیاری از بیماری‌های ویروسی و باکتریایی در گیاهان از طریق قلمه، پیوند یا تکثیر طبیعی منتقل می‌شوند. اما وقتی از مریستم یا بخش‌های کوچک گیاه استفاده شود که آلودگی در آن‌ها وجود ندارد، گیاهان کاملاً سالم تولید خواهند شد. محصولاتی مثل سیب‌زمینی، موز، توت‌فرنگی و نیشکر از این ویژگی برخوردارند. زیرا بیماری‌ها می‌توانند عملکرد و کیفیت گیاه را تا ۷۰ درصد کاهش دهند.
گیاهان تولید شده در کشت بافت، که به آن‌ها «گیاهان مادری سالم» گفته می‌شود، پایه اصلی نهالستان‌های مدرن هستند و ارزش اقتصادی بالایی دارند.
 
2-اصلاح نژاد گیاهان

برای القای جهش، تولید ژنوتیپ‌های مقاوم به شوری، خشکی، آفات و بیماری‌ها، و همچنین اصلاح رنگ و فرم گیاهان زینتی از کشت بافت استفاده می شود. همچنین می‌توان دورگه‌های بین‌گونه‌ای یا بین‌جنسی را ایجاد کرد که به‌صورت طبیعی امکان‌پذیر نیست. در بسیاری از کشورها، توسعه ارقام جدید گیاهان باغی مانند انگور، مرکبات، گیاهان دارویی و گل‌های زینتی، با کمک کشت بافت سرعت بیشتری پیدا کرده است.
 
 معایب روش کشت بافت گیاهی

تهیه ی تجهیزات بسیار پر هزینه است و نیاز به نیروی متخصص و آموزش‌دیده دارد. همچنین اگر استریل دقیق رعایت نشود، کل محیط کشت ممکن است آلوده شده و از بین برود و خسارت وارد کند. مسئله دیگر تغییرات ژنتیکی است که شاید در برخی گیاهان رخ دهد.
 
 مراحل فرآیند کشت بافت گیاهی چکونه است؟

1- ضدعفونی و آماده‌سازی ریزنمونه. قسمت کوچک انتخاب‌شده از گیاه با مواد ضدعفونی‌کننده مانند هیپوکلریت سدیم، الکل و آب مقطر شسته می‌شود تا هرگونه قارچ، باکتری یا آلودگی سطحی حذف گردد. پس از آن نمونه به‌صورت استریل به محیط پایه منتقل می‌شود. محیط کشت معمولاً شامل ترکیبی از نمک‌های معدنی، نیتروژن، فسفر، پتاسیم، کلسیم، ویتامین‌ها، قند (اغلب ساکاروز) و مواد جامدکننده مانند آگار است.

2- تکثیر شاخساره‌ها. در این مرحله، با تنظیم نسبت هورمون‌های سایتوکینین و اکسین، جوانه‌زنی و تولید شاخه‌های جدید تحریک می‌شود. گیاهان بسته به نوع خود ممکن است هر سه تا شش هفته یک‌ بار تقسیم شده و به محیط جدید منتقل شوند. در این دوره، تعداد شاخه‌ها به‌صورت تصاعدی افزایش می‌یابد و همین موضوع زمینه تولید انبوه گیاه را فراهم می‌کند.
 
3- ریشه‌زایی. در این مرحله، مقدار سایتوکینین کاهش یافته و میزان اکسین افزایش پیدا می‌کند تا شاخه‌ها قادر به تشکیل ریشه شوند. گیاهانی مانند گل‌های زینتی معمولاً ریشه‌زایی سریع دارند اما برخی گیاهان مانند موز نیاز به تغییرات دقیق هورمونی دارند.

4-حساس‌ترین بخش‌های کشت بافت سازگاری گیاه با محیط رشدش است.

گیاهانی که در شیشه رشد یافته‌اند، به محیطی با رطوبت بالا، نور کم و مواد غذایی فراوان عادت کرده‌اند، بنابراین انتقال آن‌ها به گلخانه ممکن است باعث شوک، پژمردگی یا مرگ شود. در این مرحله گیاهان در خاک سبک شنی با رطوبت بالا قرار داده می‌شوند و میزان نور و تهویه کم کم  زیاد می شود تا گیاه سازگار شود. در واقع این مرحله از مراحل مهم در کشت بافت می باشد که باید خیلی دقت درش انجام شود.

از نظر اقتصادی، کشت بافت گیاهی در بسیاری از کشورها به صنعت پربازده تبدیل شده است. در ایران نیز کشت بافت طی سال‌های اخیر رشد زیادی داشته و برای تولید نهال پسته، موز، آناناس، گل‌های آپارتمانی، و گیاهان دارویی استفاده می‌شود. یکی از مهم‌ترین زمینه‌های کاربرد کشت بافت در ایران، تولید نهال پسته عاری از بیماری است که به‌دلیل اهمیت اقتصادی این محصول، توجه بسیاری از کشاورزان و شرکت‌های دانش‌بنیان را جلب کرده است. همچنین کشت بافت گیاهان دارویی مانند رزماری، آلوئه‌ورا، آویشن و اسطوخودوس به‌دلیل تقاضای بالا برای تولیدات دارویی و آرایشی رو به افزایش است.
کشورهایی مانند هلند، چین، هند و آمریکا سالانه میلیون‌ها دلار از فروش گیاهان تولید شده در کشت بافت درآمد دارند. این موفقیت به دلیل سرعت بالا، کیفیت یکنواخت، قابلیت صادرات، و کاهش نیاز به بذر یا قلمه اولیه است. برای مثال، یک گلخانه معمولی برای تولید یک‌میلیون نهال موز به ۵۰ هزار مترمربع زمین نیاز دارد، اما با کشت بافت می‌توان همین مقدار نهال را در یک اتاق کوچک ۵۰ مترمربعی تولید کرد.

از نظر بازارپسندی، گیاهان کشت بافت

یکنواختی در رشد و عملکرد، سرعت رشد بیشتر، مقاومت بالاتر، کیفیت بهتر، امکان تولید در تمام فصول سال
این ویژگی‌ها باعث می‌شوند محصولات کشت بافتی در بازار نهال، گلخانه‌ها، صادرات گیاهان زینتی و حتی صنایع غذایی و دارویی جاذبه زیادی داشته باشند. امروزه از کشت بافت گیاهی برای تکثیر گیاهان، روشی مهم تلقی می شود. به‌طور گسترده در گلخانه‌ها، صنایع کشاورزی، باغبانی، تولید گیاهان زینتی و حتی اصلاح نژاد محصولات کشاورزی مورد استفاده قرار گرفته است. موثرترین روش‌های علمی برای توسعه کشاورزی مدرن می باشد که با تولید انبوه، کاهش بیماری‌ها، بهبود کیفیت، توسعه ارقام جدید و افزایش رضایت بازار، همینطور با پیشرفت علم، کاربردهای بیشتر و نقش اساسی در آینده کشاورزی خواهد داشت.