روشهای تکثیر گیاهان

روشهای تکثیر گیاهان :

 

هدف علم ازدیاد گیاهان ، افزودن به تعداد گیاهان با حفظ ویژگیهای ارزشمند آنها می‌باشد.

برای این منظور گیاهان به روشهای جنسی و یا غیر جنسی تکثیر می‌شوند. اکثرا در طبیعت ، گیاهان از طریق بذر به ادامه نسل می‌پردازند. هر کدام از بذرها از نظر ژنتیکی ساختار منحصر به فرد خود را دارند که ناشی از آمیختگی والدین می‌باشد.

برای تولید مثل موفق گیاهان توسط انسان سه جنبه مختلف مورد نظر می‌باشد. داشتن اطلاعات عملی و مهارتهای لازم جهت ازدیاد گیاهان ، نظیر کشت بذر ، نهال و نشا ، پیوند زدن ، تهیه قلمه و ریشه‌دار کردن آن هنر ازدیاد نباتات بشمار می‌آید، داشتن اطلاعات لازم در مورد رشد و نمو ساختار گیاه و شرایط رشد که علم ازدیاد گیاهان محسوب می‌شود. جنبه سوم ، داشتن اطلاعات کافی در مورد روشهای ازدیاد گونه‌های مختلف گیاهی می‌باشد.

تکثیر جنسی گیاهان

تکثیر جنسی گیاهان شامل ترکیب یاخته‌های جنسی نر و ماده و تشکیل بذر می‌باشد. تکثیر جنسی با نصف شدن و کاهش کروموزومی گامتهای نر و ماده ، آغاز می‌شود و بعد از لقاح تعداد کروموزومها به تعداد اولیه افزایش می‌یابد و با بوجود آمدن ژنوتیپهای جدید همراه است. شکل ظاهری (فنوتیپ) گیاه و انتقال صفات از نسلی به نسل دیگر توسط ژنها تعیین می‌شود.

فرآیند زایشی گیاه

فرآیند زایشی گیاه با تشکیل گل ، آغاز می‌شود و این تغییرات شامل گل انگیزی ، گل آغازیاختصاصی شدن و تشکیل گل و شکوفایی است. از ترکیب گامتهای نر و ماده ابتدا تخم حاصل می‌شود و تخمک تلقیح یافته به دانه تبدیل می‌شود. تخم دارای خاصیت "خود تولیدی" بوده و حاوی اطلاعات ژنتیکی مورد نیاز برای تولید یک گیاه کامل می‌باشد. عواملی همچون دما ، طول روز ، هورمونهای گل انگیزی و تغذیه گیاه در تمایز و تشکیل گل ، دخالت دارند.

تشکیل بذر

دانه‌های گرده بعد از جوانه زدن بر روی کلاله ، لوله گرده را حاصل می‌کنند. لوله گرده پس از عبور خامه وارد تخمدان شده و در نهایت به کیسه جنینی رسیده و عمل لقاح صورت می‌گیرد. لوله گرده حاوی دو هسته جنسی میباشد. یکی از هسته‌ها با تخمزا ترکیب شده و تخم دیپلوئید حاصل می‌شود. هسته دیگر با هسته ثانویه کیسه جنینی ترکیب شده و آندوسپرم ترپپلوئید را بوجود می‌آورد. پوششهای تخمک بعد از لقاح و در حین رشد و نمو بذر ، تغییر حالت داده و پوسته بذر را حاصل می‌کنند.  بذر شامل جنین، مواد غذایی و پوسته بذر می‌باشد.

جوانه زدن بذر

بذر تخمک لقاح یافته است و در هنگام جدا شدن از پایه مادر ، حاوی جنین ، مواد غذایی و پوسته می‌باشد. بذرهایی که از پایه مادر جدا می‌شوند رطوبت آنها کاهش می‌یابد و فعالیت حیاتی آنها در حد پایین می‌باشد. فعال شدن ماشین متابولیکی جنین موجب جوانه زنی بذر و رویش گیاه جدید می‌شود. جوانه‌زنی شامل پاره شده پوسته بذر ، ظاهر شده چند میلیمتر از ریشه‌چه می‌باشد. در جوانه‌زنی بذر نوع ویژه‌ای از مولکولهای mRNA دخالت دارند، تعادل هورمونی کنترل می‌شود و میزان اسید جیبرلیک در بذر افزایش می‌یابد. و با تولید ساقچه و برگها ، گیاه جدید تولید می‌شود.

مزایای تکثیر جنسی

امکان انبار کردن بذر در شرایط مناسب و کشت آن در سالهای بعد ، ارزان و اقتصادی بودن ازدیاد توسط بذر ، عدم انتقال بیماریهای ویروسی توسط بذر ، سازگار بودن بذر به شرایط متغیر محیطی ، امکان ازدیاد اکثر گیاهان زراعی ، تکثیر پایه‌های بذری برای درختان میوه ، ازدیاد کلونهای اصلاح شده توسط بذر و ... از مزایای تکثیر جنسی گیاهان محسوب می‌شوند.

تکثیر غیر جنسی گیاهان

در تولید مثل غیر جنسی ، تقسیم یاخته‌ای بدون کاهش کروموزومی (میوز) اساس کار می‌باشد. بطوریکه گیاهان تولید شده حاوی اطلاعات ژنتیکی پایه مادر می‌باشند. تقسیم یاخته‌ای توسط سلولهای غیر جنسی (سوماتیک) انجام می‌گیرد. تقسیم مستقیم یاخته‌ای عامل تشکیل بافت پینه در محل زخم و باززایی و بهبود زخم است و تکثیر رویشی را بوسیله قلمه ، پیوند و خوابانیدن شاخه ممکن می‌سازد. این روش تکثیر در کشت بافت نیز مطرح بوده و می‌توان گیاهان جدید را از این طریق تولید نمود. سلول رویشی زنده گیاهان ، دارای قدرت تولید یک گیاه کامل می‌باشد و این پدیده را قدرت خودسازی (Totipotency) می‌نامند و گیاه تولید شده بطور کامل اطلاعات ژنتیکی یاخته های مادری را خواهد داشت.

روشهای تکثیر غیر جنسی گیاهان

قلمه زدن

قلمه قسمتی از گیاه است که معمولا حاوی جوانه بوده و بعد از جدا کردن از پایه ، در محیط کشت ریشه‌دار می‌گردد. قلمه زدن معمولترین روش ازدیاد غیر جنسی بوده که آسانتر و ارزانتر از دیگر روشهای غیر جنسی می‌باشد. گیاهان تولید شده از طریق قلمه گیری شبیه پایه مادر و شبیه یکدیگر بوده و در آنها تفرقه صفات حاصل نمی‌شود.

خوابانیدن شاخه

در این روش شاخه مورد نظر را قبل از جدا کردن از پایه مادر ، در محیط کشت ریشه‌دار نموده، سپس از پایه مادر جدا می‌کنند و به عنوان گیاه جدید مورد استفاده قرار می‌دهند. در شاخه‌هایی که به عنوان وسیله ازدیاد بکار برده می‌شوند، ریشه‌های نابجا حاصل میشود.

پیوند زدن

پیوند عبارت است از اتصال دو قطعه از بافت زنده گیاه بر روی یکدیگر که منجر به تشکیل یک گیاه مستقل می‌گردد. قسمت بالای محل پیوند را پیوندک می‌نامند. پیوندک وظیفه عمل فتوسنتز و تشکیل محصول را به عهده می‌گیرد. پایه بخش پایین محل پیوند است که قسمتی از تنه و سیستم ریشه را بوجود می‌آورد.

ازدیاد بوسیله ساختارهای رویشی

برخی از گیاهان نظیر گیاهان چند ساله علفی دارای ساختارهای ویژه رویشی می‌باشند که می‌توان گیاه مورد نظر را توسط این نوع ساختارها ، زیاد کرد. از این ساختارها می‌توان به پیاز ، ساقه غده‌ای ، ریزوم ، پاجوش و ... اشاره کرد.

ریزازدیادی

این روش شامل تولید گیاه با استفاده از قسمتهای بسیار ریز گیاه نظیر بافتها و یاخته‌ها در شرایط ضد عفونی شده و در محیط کشت مصنوعی با استفاده از سیستم درون شیشه‌ای می‌باشد. این روش را بطور کلی ، کشت بافت می‌گویند.

مزایای تکثیر غیر جنسی گیاهان

تولید گیاهان یکدست و متجانس و شبیه پایه مادر ، کوتاه کردن دوره نونهالی ، ازدیاد گیاهان بکربار ، کنترل شکل و مراحل رشد و گوناگونی روشهای غیر جنسی ، از مزایای این روش تکثیر محسوب می‌شود.

معایب ازدیاد غیر جنسی گیاهان

از معایب ازدیاد غیر جنسی پر هزینه بودن و امکان انتقال عوامل بیماریزا توسط این روش می‌باشد. از عوامل بیماریزا می‌توان به قارچها ، باکتریها و ویروسها اشاره کرد.

انواع محیط‌ های کشت برای ریشه‌زایی در کشت بدون خاک

انواع محیط‌های کشت برای ریشه‌زایی: ماسه - پرلیت - ورمیکولیت - مخلوط ماسه و پرلیت

گیاهان تولید کننده تار عنکبوت

با وارد کردن ژن تارعنکبوت به سیب زمینی و توتون, این گیاهان قادر به تولید مقدار قابل توجهی تار عنکبوت در بافتهای خود خواهند شد. 

تولید نهال

بذر درختان میوه و درختان غیرمثمر را نیز ابتدا در خزانه می کارند و نهال های حاصل را پس یا قبل از پیوند زدن به محل اصلی منتقل می نمایند.

به این نوع خزانه «نهالستان» می گویند. هدف از ایجاد نهالستان تأمین و انتخاب نهال های مناسب و قوی برای عمل پیوند زدن می باشد.

برای احداث نهالستان خاک را به طور عمیق در پاییز شخم می زنند و با انجام عملیات خاک ورزی ثانویه کلوخه را خرد و نرم و سطح خاک را مسطح می سازند، سپس با افزودن کود حیوانی و شیمیایی، حاصلخیزی خاک را تقویت می نمایند و در پایان با بیل و یا با شیار سازها زمین را به صورت جوی پشته در می آورند تا امکان کاشت بذر درختان مهیا گردد. معمولاً خاک کف جوی ها را با افزودن ماسه قدری سبک نموده ، بذرها را در آن می کارند. انجام عملیات آبیاری و وجین و تنک کردن و ... سایر مراقبت های داشت ضروری است.
مهمترین مسئله در ایجاد فضای سبز کاشتن نهال می باشد . برای رسیدن به هدفهای پیش بینی شده در تولید و کاشت نهال و بیشترین اهمیت را کیفیت بذری که کاشته می شود و عوامل کاشت به عهده دارند .

اساسی ترین کار درشروع در تولید و استقرار نهال خواهد بود و با توجه به اینکه جنگلکاری پر هزینه و بسیار پر زحمت می باشد لذا باید نهال مناسب که از بذر مناسبی تولید شده باشد به عرصه کاشت منتقل شود . برای تشریح اهمیت موضوع ضرورت تولید بذر مناسب و عواملی را که در کاشت نهال دخالت دارند مختصراً توضیح می دهیم.

امروزه نسبت حجم ریشه به سابقه به عنوان شاخص برای تعیین کیفیت نهال به کار می رود علاوه بر این عوامل دیگری مانند قطریقه و سیستم ریشه ای مطلوب مورد نظر می باشد و درتعیین نسبت زنده مانی نهال موثر خواهد بود . هنگامی این شرایط فراهم خواهد شد که تکنیکهای مختلف مانند هرس ریشه ، باز کاشت کردن ، آبیاری کردن ، کود دادن و سایر عوامل دیگر به موقع انجام شود .

بخصوص داشتن اطلاعاتی در مورد مبداء بذر خصوصیات ژنتیکی بذر و نهال ضروری است .

اگر تولید نهال ونهال کاری بدون آگاهی از مبداء از مبداء و ژنتیک بذرانجام شود امکان دارد که این نهال کاری در قدمهای اولیه مستقر شود ولی این عمل موقتی بوده و ممکن است بعداً با شکست روبرو شود . بهر حال مبداء و ژنتیک بذر باید روشن و مشخص باشد و مهمترین عامل استقرار بعدی نهال و درصد زنده مانی نهالکاری کاشته شده خواهد بود .

در این مقاله تحت این شرایط و اصول اساسی در مورد تکنیک های تولید نهال در نهالستان اطلاعاتی دراختیار خوانندگان قرار خواهد گرفت .


تکنیکهای کاشت :

انتخاب محوطه بذرکاری :

بسترهای کاشت وبازکاشت در واقع بسترهایی هستند که نهالستان به منظور بذرکاری و انتقال نونهال ها آمده می شوند برای کاشت گونه ای حساس محل کاشت در قسمتهای محافظت شده تغییرات جوی درنهالستان انتخاب می شود . به طوریکه نور خورشید صبح به آن نتابد و قسمت خواص فیزیکی باعث افزایش مواد غذایی خواهد شد . برای خاکهای شنی درصد مواد آلی مناسب 2 % و برای خاکهای سنگین 3% توصیه می شود .

درصورتیکه درصد مواد آلی کمتر از مقادیر ذکرشده باشد خواص فیزیکی و ساختمان خاک نامناسب بوده و مواد غذایی آن کم می باشد . البته متقابلاً درصورت زیاد بودن درصد مواد آلی نسبت ازت به کربن بهم خورده و این نسبت بالاتر از نسبتی خواهد بود که مناسب فعالیت میکروارگانیسم های خاک میباشد . دراین صورت فعالیت آنها افزایش پیدا کرده و ازت زایدی آزاد شده و باعث کاهش فسفر درخاک می شود . بهمین دلیل باید تجزیه خاک قبل از اضافه کردن مواد به خاک انجام شود ومقدار عناصری که به خاک باید اضافه نمود بر اساس گونه ای که تحت کشت خواهد شد تعیین شود .


ضد عفونی کردن بستر بذر :

گاهی ضرورت دارد که بستر های بذر علیه آفات و بیماریهای مختلف و علف های هرز بذرکاری شده از سرمای بهاره و یخ زدگی سطح خاک درامان باشد . قسمتهایی از نهالستان که ذکر شده برای کاشت و بازکاشت سوزنی برگان مناسب است و کلاً باید به این نکته توجه داشت :

در اراضی زیر کشت سال قبل کاشت بذر مناسب نیست و قطعاتی که به صورت آیش زیر کود سبز قرار داشته است مناسب تر می باشد . خاکهای ماسه ای لومی مناسبترین قطعه نهالستان برای بذرکاری است و درصورتیکه چنین قطعه ای در دسترس نبود می توان با اضافه کردن ماسه و کمپوست و پیت نسبت به اصلاح خاک اقدام نمود مساله حاصلخیزی در انتخاب قطعه مهمترین مساله میباشد و لی در خاکهای بسیار حاصلخیز نیز نهالها رشد قدی کرده و ریشه ها توسعه مطلوب را پیدا نمیکنند و این ریشه ها قادر به تغذیه نهال درمرحله استقرار در زمین اصلی نخواهند بود .

یکی دیگر از نکاتی که باید رعایت شود زهکشی خوب خاک بستر کاشت میباشد زیرا درصورت ضعیف بودن زهکشی ریشه ها خواهند پوسید . بادگیر نبودن قسمتهای انتخاب شده نیز یکی از عوامل موثر خواهد . به هر حال در صورتیکه قطعه دیگری وجود ندارد باید به وسیله بادشکن های مصنوعی یا بادشکن سبز محافظت شود

آماده کردن بستر کاشت :

بذر پاشی و جوانه زدن بذر موقعی آسان خواهد بود . که بستر بذر کاملاً تسطیح شده و از شنهای درشت و باقیمانده گیاهان و کلوخه های سخت پاک شده باشد . بستر بذر یا وسیله کارگر آماده میشود و یا با استفاده ازماشین آلات مخصوص مهیا می شود . سطح بستر بذر میبایست کاملاً صاف بوده و امتداد آن در یک خط مستقسم باشد ، رعایت این مساله برای انحام عملیات مکانیزه کاملاً ضرورت دارد . معمولاً عرض 20/1 مترو فاصله بین بستر های بذر یا راهرو 40 سانتیمتر در نظر گرفته می شود . طول بستر های بذر تابع طول قطعه می باشد .

اختلاف ارتفاع بستر بذر یا راهروها در شرایط معمولی 10 سانتیمتر و درشرایطی که مساله زهکشی خاک مطرح باشد 25- 30 سانتیمتر در نظر گرفته می شود . شیب طولی بسترهای بذر نباید بیشتر از 3 درصد باشد .

شرایط زهکشی در سطح خاک و عمق خاک ، فرسایش و برآورد اقتصادی در سیستم آبیاری نکات مهمی هستند که در طراحی روشهای آبیاری در بسترهای بذر میبایست در نظر گرفته شود .

در شرایط زهکشی نامناسب بسترهای بذر در امتداد شیب استقرار پیدا میکنند و در شرایطی که خطر فرسایش به وسیله جریانهای سطحی و بارش وجود دارد بسترهای بذر در امتداد خطوط کشوری احداث خواهد شد . موقعیکه شرایط زهکشی و سایر شرایط مناسب باشد بسترهای بذر باید عمود بر جهت باد قرار گیرند .

آموزش علمی کشت بافت به روش خانگی

تکثیر ذره ای، جایگزین مهمی برای شیوه های مرسوم تکثیر گیاه می باشد. این تکثیر، فرآوری گیاهان را از بخش های خیلی کوچک گیاه، در بر می گیرد. تکثیر ذره ای، جایگزین مهمی برای شیوه های مرسوم تکثیر گیاه می باشد. 

کلرات - کلرات کلسیم Calcium chlorate - chloride

این ترکیب به صورت محلول با خاصیت خشک کننده و برگ ریز مصرف می‌شود.

از نظر فیزیولوژیکی روی برگ گیاهان نظیر کلرات منیزیم عمل می‌نماید ولی در شرایط مساوی این ماده بطئی‌تر عمل می‌کند و باز شدن کند غوزه‌ها را به دنبال دارد.

زمان مصرف آن هنگامی است که 1ـ4 غوزه باز شده باشد و میزان مصرف 30ـ20 کیلوگرم در هکتار است.

هنگامی که به عنوان خشک کننده مصرف می‌گردد باید 50 درصد غوزه‌ها باز شده باشد. در این صورت میزان مصرف 50ـ40 کیلوگرم در هکتار توصیه می‌شود.  LD50آن 1112 میلی‌گرم بر کیلوگرم برای موش صحرایی است.

متیل بروماید : (methyl bromide)

ترکیب تدخینی بسیار سمی از گروه هیدروکربن‌های ‌هالوژنه که یه صورت یک آفت‌کش عمومی کاربرد دارد

فرمولاسیون:
متیل بروماید      Methyl bromide     %98        Gs

تاریخ ثبت: 1/10/47

نحوه اثر: نحوه اثر متیل بروماید هنوز به خوبی شناخته نشده است. اما به نظر می‌رسد توانایی این ترکیب در متیله کردن گروه‌های سولفیدریل که منجر به غیرفعال کردن آنزیم‌ها می‌شود و همچنین متیله کردن DNA نقش مهمی در اثر سمی آن داشته باشد.

موارد مصرف در ایران:
کنترل نماتد ریشه‌گره‌ای در سبزی، صیفی و جالیز
متیل بروماید همچنین برای کنترل آفات انباری دانه‌های غلات، کنترل کرم سیر، حبوبات انباری و خشکبار استفاده می‌شود.

موارد مصرف در سایر کشورها:
ضدعفونی خاک بستر نهالستان‌ها، گلخانه‌ها و غیره، کنترل آفات انباری در انبارهای نگهداری مواد غذایی و کنترل آفات حشره ای در مواد گیاهی انبار شده.

راهنمای مصرف:
•نماتد ریشه‌گره‌ای در گیاهان گلخانه‌ای: 50 گرم در مترمربع خاک.
•این سم بدون کلروپیکرین جهت ضدعفونی نباتات در حال رشد به کار می رود.
•برای کنترل آفات انباری 15 تا 40 گرم در هر مترمکعب به مدت 24 تا 48 ساعت بسته به درجه حرارت و نوع آفت، برای کرم سیر در بالاتر از 15 درجه 48 گرم و در کمتر از آن 56 گرم در سه ساعت توصیه می‌شود.

•این گاز آلی هالوژن دار برای ضدعفونی کالاهای خوراکی و غیرخوراکی به کار می رود.
•گاز با مخازن یا کپسول‌های گاز نگهـــداری می‌شود و گازی بی رنگ، بـی بو و خیلی سمی می‌باشد.
•میزان دز مصرفی بسته به دما متغییر است و در دمای پائین از دز بالا و در دمای بالا از دز پائین استفاده شود.

•میزان دز مصرفی و مدت زمان گازدهی بسته به اهداف مختلف متغیر است و باید به برچسب آفت‌کش رجوع گردد.
•مصرف متیل بروماید براساس تعهد نامه مونترال محدود می‌باشد.
•این آفت‌کش نباید در اختیار عموم قرار گرفته و خرده فروشی شود.
•نماتد ریشه‌گره‌ای در گیاهان گلخانه‌ای: 50 گرم در مترمربع خاک.

•برای کاربرد این ماده به تجهیزات و وسایل ویژه نیاز می‌باشد، لذا کاربرد سم باید توسط کاربران مجرب و آموزش دیده انجام شود.

•کاربران باید از لباس و ماسک تنفسی مناسب استفاده نمایند.
•ورود افـراد عادی به محیـط تیمار شده تا زمانـی که محیط عاری از متیــل بروماید نشده است ممنـوع می‌باشد.
•مواد غذایی حیوانی بعد از تیمار باید تا 5 روز هوادهی شوند.
•بعضی از محصولات و گل‌ها قبل از انجام گازدهی در سطح وسیع باید از لحاظ حساسیت به متیل بروماید در سطح کوچک مورد آزمایش قرار گیرند.

احتیاط‌های لازم:
•متیل بروماید در بعضی از مواد غذایی و آرد که دارای گوگرد است سبب فاسد شدن و بدبو شدن آن‌ها می‌شود. برای راهنمایی بیشتر به برچسب آفت‌کش مراجعه شود.
•از دستگاه‌های غیراستاندارد از جنس مس، PVC، آلومینیوم، روی، منیزیم و دیگر آلیاژها نباید استفاده شود.
•در زمان گازدهی نباید شعله روشن در محوطه کار وجود داشته باشد. همچنین از ایجاد جرقه باید اجتناب شود.

•ظرف حاوی گاز باید در مکان امن و دور از دسترس نگه‌داری گردد. از ظرف حاوی متیل بروماید نباید مجدداً استفاده شود.
•ورود افـراد عادی به محیـط تیمار شده تا زمانـی که محیط عاری از متیــل بروماید نشده است ممنـوع می‌باشد.
•آخرین نوبت گازدهی برای غلات سه روز قبل از برداشت آن و برای محصولات دیگر فضاها 7 روز قبل از مصرف می‌باشد

ملاحظات زیست محیطی:
•میزان سمیت( LD50، LC50 ،EC50): LD50 برای پستانداران5000 میلی‌گرم بر کیلوگرم، LD50 برای پرندگان5000-2150 میلی‌گرم بر کیلوگرم، LC50   برای ماهی‌ها300-7/3 میلی‌گرم بر لیتر، LC50 برای دافنیا 2/1 میلی‌گرم بر لیتر
•تا زمانی که ثابت شود محیط کاملاً عاری از متیل بروماید شده است، ورود احشام به محیط تیمار شده ممنوع است.

•برای ماهی‌ها و سایر آبزیان خطرناک است، لذا از آلوده کردن آب‌های سطحی و انهار با این ماده شیمیایی یا ظرف سم اجتناب کنید