نسيج نباتي
نسيج نباتي Plant tissue culture مجموعة متشابهة من الخلايا موحدة البنية والوظيفة. وتميز في النبات مجموعتان رئيستان من النسج: الأولى قسومة تتضمن ما يسمى النسج الميرستيمية، والثانية مستقرة متمايزة أكبر حجماً من الأولى كبيرة الفجوات قليلة السيتوبلاسما، جدرانها مختلفة الثخانات، توقفت عن الانقسام، وتتضمن أربع مجموعات نسيجية هي الواقية والأساسية والناقلة والمفرزة.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
النسج المرستيمية (أو القسومة)
خلاياها مكعبة أو مستطيلة متماسكة لا تترك بينها فراغات، رقيقة الجدران، كبيرة النوى، صغيرة أو معدومة الفجوات، قادرة على الانقسام. بعضها ابتدائي primary تتشكل خلاياه في قمم الجذور والسوق يحقق النمو الطولي للنبات بالاتجاهين، وبعضها ثانوي secondary تتوضع خلاياه داخل الجذور والسوق يسمى القُلْب أوالكمبيوم cambium، وهو يحقق ثخانة الأعضاء ونموها العرضي.
النسج الواقية أو الأدمية
طبقة أو أكثر تُغَلّف من الخارج الأعضاء النباتية جميعها، تسمى الأدمية كونها تقابل الجلد عند الحيوان والإنسان. تتنوع بالبنية والوظيفة، تحمي النسج الداخلية من العوامل الخارجية مثل البرد والحر الشديد والتبخر الزائد والجفاف والأحياء الدقيقة. بعض هذه النسج ذات منشأ ابتدائي مثل البشرة في الأعضاء الفتية، وبعضها ذات منشأ ثانوي مثل الفلين في الجذور والسوق المسنة من النبات.
1ـ البشرة:
طبقة واحدة من الخلايا المستطيلة والمتراصة وأحياناً المتعرجة، تحيط بالأوراق والجذور والسوق الفتية. يحتل جَوْف خلية البشرة الناضجة فجوة واحدة، في حين تتوزع السيتوبلاسما على أطرافها، وقد توجد طبقة ثانية تحتها تسمى تحت البشرة hypodermis. يمكن نزع البشرة بسهولة من سطح الورقة النباتية نظراً لتراص خلاياها ولضعف ارتباطها مع النسيج الواقع تحتها والذي يحوي خلايا هشة الجدران، من وظائفها:
ـ تسهيل وصول الضوء الضروري للنبات من خلالها لانعدام الصانعات الخضر في خلاياها، وهي لا لون لها، لذلك تكتسب اللمعان والشفافية المناسبة لهذه العملية.
ـ تعمل البشرة على الحد من فقدان الماء من النبات بسبب ترسب مادة القشيرين cutin على الجدران الخارجية الثخينة لخلاياها وتشكيل القشيرة cuticle. إن بشرة الجذر الفتي لاتتقشرن وإنما تتطاول بعض خلاياها لتشكل الواحدة منها وبرة ماصة، وبمجملها تزيد المساحة والقدرة الامتصاصية للنبات.
تنتشر على سطح بشرة الأوراق، وخاصة السفلية منها، فوهات كثيرة تسمى المسام تسمح بالتبادل الغازي وتمنع اختناق النسج الداخلية. يتكون السم من خليتين حارستين كلويتي الشكل محشوتين بالصانعات الخضراء تحصر بينها فوهة متطاولة تتفتح بتبدل الضغط الحلولي للخليتين الحارستين. يغطي سطحَ البشرة في معظم النباتات العشبية أوبارٌ وحيدة الخلية أو متعددة الخلايا، بسيطة أو متفرعة، تعمل على تقليل النتح الزائد في النباتات الصحراوية، إضافة إلى الإفراز أو الدفاع عن النبات.
تعدّ وبرةُ القطن من الأوبار المهمة اقتصادياً، وهي امتداد طويل جداً لإحدى خلايا بشرة بذرة القطن، تبدو ناعمة بيضاء ناصعة بطول نحو 35ـ80مم، مكونة من مواد سلولوزية نقية تماماً من دون أي ترسبات صلبة على جدرانها.
2ـ الأدمة المحيطة:
تتضمن ثلاثةَ نسج ميتة ثانوية المنشأ، تحل محل البشرة بعد توسفها وفقدان وظيفتها، وهي تحمي النسج الداخلية للنبات: الأول يتوضع في الوسط ويحدد طبقة مولدة واحدة هي مولدة الفلين. والثاني يتوضع نحو المحيط ويَنتج من انقسامات النسيج الأول ليعطي طبقة (أو طبقات) الفلين cork، وهي خلايا مملوءة بالهواء متراصة سميكة الجدران بفضل ترسبات مادة الفلين suberin عليها). ويتمثل النسيج الثالث بالأدمة الفلينية phellodermis الذي يتشكل أيضاً من انقسام كمبيوم الفلين ويتوضع نحو المركز. خلايا هذه القشرة سلولوزية مفككة يتمزق بعضها ليشكل أخاديد تُفتح نحو الخارج بهدف التهوية وهي العديسات lenticeles، وهي تعادل المسام في السوق الفتية العشبية.
النسج الأساسية
خلاياها كبيرة الحجم غير متراصة، سميكة الجدران، غير قسومة، كبيرة الفجوات قليلة السيتوبلاسما، تضم ثلاثة نماذج من النسج، أحدها حشوي والآخران دعاميان:
1ـ البرانشيم:
يشكل الكتلة الرئيسة للأعضاء النباتية ويحشو الفراغ الموجود بين النسج الدعامية والناقلة، ويلاحظ خصوصاً في قشرة cortex الجذر ومخه pith والساق وفي النسيج المتوسط mesophyll للورقة، إضافة إلى سويداء البذور والجزء اللحمي للثمار.
خلايا البرانشيم كروية كبيرة ذات أصمخة صغيرة الفراغات، جدرانها رقيقة سلولوزية، نادراً متطاولة، قد تتحول إلى خلايا متعددة السطوح، من وظائفها:
ـ التركيب الضوئي في الأوراق والسوق الخضراء التي تحمل خلاياها البارانشيمية الصانعاتِ الخضر.
ـ ادخار المواد الغذائية كما في بعض البذور والثمار والدرنات والجذور.
ـ تخزين الماء كما في الصباريات.
ـ تجديد الخلايا المعطوبة في أثناء الجروح بفضل انقسام البرانشيم.
2ـ الكولانشيم:
نسيج دعامي مقاوم، خلاياه حية، يتوضع تحت البشرة في سوق ثنائيات الفلقة وخاصة تحت الأعراف، وفي معاليق الأوراق وعروقها، ونادراً في شماريخ الأزهار وحوامل الثمار. جدران الخلايا الكولانشيمية ذات بنية ابتدائية تتوضع عليها ترسبات إضافية غير متجانسة من السلولوز: إما في زوايا الخلية وهي الأكثر انتشاراً (كولانشيم زاوي angular)، وإما على السطوح المماسية للخلايا (كولانشيم مماسي أو صفيحي lamellar).
3ـ الأسكليرانشيم:
نسيج دعامي خلاياه ميتة، تفقد محتوياتها عند النضج بسبب ترسب مادة الخشبين lignin على جدرانها الثانوية فتكسبها ثخانات متجانسة تتناسب مع وظيفتها الداعمة. يمكن تمييز نمطين من الأسكليرانشيم:
أ ـ الألياف fibers: منتشرة في السوق ونادرة في الجذور، متطاولة الخلايا، مدببة الأطراف، سميكة الجدران، ضيقة الأقطار، لا تترك فراغات فيما بينها، متخشبة ترافق الأوعية الخشبية، أو سلولوزية ترافق اللحاء وذلك في البنية الثانوية للساق، وقد تشكل غمداً حول الحزم الناقلة في سوق أحاديات الفلقة.
ب ـ القاسيات sclereids: كروية الخلايا غالباً برانشيمية كما في لب ثمار الكمثرى، أو عصوية كما في الأوراق الحرشفية الخارجية للثوم، ونادراً متطاولة، وأحياناً متفرعة كما في النسيج الحشوي لأوراق الزيتون، ذات تجاويف ضيقة، جدرانها متخشبة مثقوبة وشديدة السماكة.
النسج الناقلة أو الوعائية
تعمل على نقل الماء الذي يشكل وسطاً مهماً للتفاعلات الاستقلابية، إضافة إلى الأملاح والمواد الغذائية الضرورية للنبات. يصل الماء والأملاح المذابة فيه من التربة إلى الأسطوانة المركزية للجذر عن طريق الأوبار الماصة، وتتضمن الأسطوانة عنصري النقل وهما:
1ـ الخشب xylem، وظيفته نقل الماء والأملاح المعدنية (النسغ الناقص) صاعداً به نحو الساق موصلاً إياه إلى الأجزاء الخضراء للنبات حيث التركيب الضوئي. يتضمن الخشب:
أ ـ أوعية كاملة vessels أو قصبات trachea تصادف في مغلفات البذور، يتألف الوعاء الواحد من خلايا منضدة بعضها فوق بعض عمودياً وقد زالت الحواجز العرضية فيما بينها، وزالت محتوياتها، وثخنت جدرانها واكتسبت ترسبات ثانوية من الخشبين lignin بأشكال تزيينيه مختلفة، الأمر الذي يسهل مرور النسغ عبرها.
ب ـ أوعية ناقصة أو قصيبات tracheids تصادف في السرخسيات وعريانات البذور، يتألف الوعاء من خلية واحدة مدببة النهايتين، تشكل بمجموعها جدراناً عرضية مائلة تضم ثقوباً كثيرة، يمر النسغ من خلالها.
ج ـ برانشيم الخشب xylem parenchyma خلايا تصدر شعاعياً من المخ، وخلايا تحيط بالأوعية، جدرانها غالباً متخشبة لكنها تحتفظ بحياتها.
2ـ اللحاء phloem ، وظيفته نقل نواتج التركيب الضوئي والمواد الغذائية (النسغ الكامل) إلى جميع أجزاء النبات ويشمل:
أ ـ أنابيب غربالية sieve tubes مؤلفة من خلايا حية رقيقة الجدران، عديمة النوى، منضدة بعضها فوق بعض عمودياً. ثُقِبت الحواجز الفاصلة فيما بينها وتحولت إلى صفائح غربالية sieve plates يمر النسغ من خلالها. تنسد هذه الصفائح في الخريف بمادة الكالوز callus، وقد يموت الوعاء أو يعود إلى نشاطه في الربيع بعد ذوبان هذه المادة.
ب ـ خلايا مرافقة companion cells يرافق كل تشكيل أنبوب غربالي خلية حية واحدة وربما أكثر، تضم نواة وسيتوبلاسما لا تنفصل عنه، ويعتقد أن نواتها تقوم بوظيفة مشتركة وذلك في مجال نقل النسغ مع الأنبوب الفاقد للنواة.
ج ـ برانشيم اللحاء phloem parenchyma يتوضع حول الأنابيب والخلايا المرافقة، له دور في ادخار النشاء والدسم.
ـ النسج المفرزة:
تسهم في إفراز أو طرح الماء والأملاح والصموغ والمواد الراتنجية وبعض الأنزيمات الهاضمة، والمواد العطرية الفواحة وغيرها. يميز فيها:
1ـ نسج داخلية الإفراز تتجمع مفرزاتها داخل الخلية النباتية من أمثلتها: الجيوب العطرية المفرزة في قشور البرتقال، والقنوات التي تفرز الراتنج في الصنوبريات، والقنوات التي تفرز اللبن النباتي latex في التين.
2ـ نسج خارجية الإفراز تُطْرَح مفرزاتها خارج الخلايا، من أمثلتها الأوبار الغدية التي تتشكل على سطح البشرة، حيث تُطلِق إلى الوسط الخارجي مواد عطرية متنوعة مثل النعناع والصعتر (الزعتر)، أو غدد رحيقية تلاحظ في تويجات بعض الأزهار، أو أوبار لاسعة تعطي لدى كسرها حموضاً تحرق الجلد كما في نبات القريص وغيرها.[1]
تقنيات
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
انظر أيضاً
- زراعة جذور الشعر
- Gottlieb Haberlandt، رائد زرع الأنسجة النباتية
- Frederick Campion Steward, pioneer and 'champion' of plant tissue culture.
- Murashige and Skoog medium, an important plant growth medium
- فسيولوجيا النبات
المصادر
- ^ غسان عياش. "النسج النباتية". الموسوعة العربية. Retrieved 2013-03-10.
- George, Edwin F.; Hall, Michael A.; De Klerk, Geert-Jan, ed. (2008). Plant propagation by tissue culture. Volume 1. The background (3rd ed.). Dordrecht: Springer. ISBN 978-1-4020-5004-6.
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: editors list (link) - Yadav, R.; Arora, P.; Kumar, D.; Katyal, D.; Dilbaghi, N.; Chaudhury, A. (2009). "High frequency direct plant regeneration from leaf, internode, and root segments of Eastern Cottonwood (Populus deltoides)". Plant Biotechnology Reports. 3 (3): 175–182. doi:10.1007/s11816-009-0088-5.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - Singh, S.K.; Srivastava, S. (2006). Plant Tissue Culture. Campus Book International. ISBN 978-81-8030-123-0.
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
| العضيات المعدلة جينياً | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| العمليات |
| ||||||||
| الاستعمالات |
| ||||||||
| مقالات ذات علاقة | |||||||||
| مجالات مشابهة | |||||||||
