بررسی امکان نگهداری اندام های رویشی شامل جوانه های جانبی

مرتع مرکب از گونه های گیاهی بسیار زیادی است و مهمترین منبع تغذیه دام ها و مناسب ترین پوشش خاک با مزایای فراوان است. در حال حاضر منابع ژنتیکی گیاهی با سرعتی غیر معمول در حال حذف شدن از این عرصه طبیعی هستند. حفظ هر یک از گونه های مرتعی از جهات مختلف دارای اهمیت ویژه ای می باشد. فرسایش ژنتیکی منابع گیاهی دلایل بسیار زیادی دارد از جمله جنگل زدایی، فعالیت هایی از قبیل پروژه های هیدروالکتریکی، گسترش راه ها، شهرسازی، تغییرات عملکرد کشاورزی و در نهایت کشاورزی مدرن و پیدایش واریته های جدید و منحصر به فرد. حفاظت ‭ex-situ ‬شامل حفاظت در خارج از زیستگاه های طبیعی مانند ذخیره بذر در بانک های ژن و باغ های گیاهشناسی و حفاظت ‭in-situ (‬حفاظت در عرصه طبیعی) از اهمیت خاص و قابل توجهی برخودار هستند. اگرچه مناطق حفاظت شده باعث سهولت دسترسی به مواد ژنتیکی گیاهی می گردند اما خطر تخریب آنها توسط بلایای طبیعی، آفت ها و بیماری ها وجود دارد. به این دلیل با استفاده از استراتژی های تناوبی حفاظتی، امنیت مضاعفی فراهم می شود که در این زمینه بیوتکنولوژی توسط حفاظت درون شیشه ای مکمل، از طریق تکنیک های کشت بافت به طور چشمگیری کمک و یاری نموده است. اما این روش ها به دلایل مختلف نمی توانند در بلند مدت آرامش فکری دانشمندان علوم گیاهی را تامین نمایند. پروژه بررسی و تحقیق در زمینه نگهداری جوانه های گیاهان مرتعی و بیابانی در شرایط فراسرد به منظور 1- حفظ ذخایر توارثی گونه های بیابانی و مرتعی اولویت دار برای مراحل بلند مدت، 2- کاهش قابل توجه هزینه های نگهداری اندام های گیاهی، 3- افزایش قابل توجه طول دوره نگهداری ژرم پلاسم گیاهی، 4- افزایش ضریب اطمینان نگهداری ذخایر توارثی گیاهی، 5- نگهداری اندام های رویشی (جوانه های انتهایی و جانبی) که در شرایط متعارف قابل نگهداری در بانک های ژن نمی باشند مانند کلون ها، 6- ارایه روش مکمل و مطمین برای روش های سنتی در حفظ ذخایر ژنتیکی گونه های گیاهان بیابانی و مرتعی، 7- استفاده از تکنولوژی های نوین در حفظ ذخایر توارثی گیاهی، 8- ارتقا دانش فنی کارشناسان و محققین ایرانی، 9- جلوگیری از ایجاد فاصله علمی با مراکز پیشرفته جهان و ‮‭10‬- تولید و افزایش علم جهانی انجام شد. با توجه به این که این اندام ها پس از باز یافت از نیتروژن مایع به تنهایی قادر به ادامه زندگی نمی باشند از طریق ریزازدیادی تکثیر شده و ریزنمونه های سترون پس از پیش تیمارهای متفاوت ؛ اعمال تیمار اصلی (ذخیره سازی نیتروژن مایع) و پس تیمار در شرایط سترون در بستر شاخه زایی به گیاه کامل تبدیل شدند. از دو پروتکل کپسوله کردن-آبگیری و شیشه ای شدن به عنوان پیش تیمار اصلی فراسرد، از انتقال آنی ‭(Fast freezing) ‬به درون تانک های نیتروژن مایع (‮‭196‬ ‭C-) ‬و ذخیره سازی طی مدت های متفاوت به عنوان تیمار اصلی فراسرد، پس از خروج نمونه ها از نیتروژن مایع و گرم نمودن و شستشوی جوانه ها و قرارگیر دادن ریزنمونه های تیمار شده در حمام آب گرم با دمای ‮‭42‬ ‭C ‬به مدت 1 دقیقه و 3 مرتبه شستشوی ریزنمونه ها با محلول ساکاروز ‮‭1/2‬ مولار به عنوان بهترین پس تیمار فراسرد بکار گرفته شد. بازیابی ریزنمونه ها در محیط کشت های متفاوت (بسته به گونه) انجام شد. درصد زنده مانی ریزنمونه ها پس از دو هفته محاسبه گردید. بالاترین درصد زنده مانی جوانه ها در گونه ‭Medicago polymonpha ‬در هر دو روش شیشه ای شدن و کپسوله کردن-آبگیری 7/%،6 در گونه ‭Medicago rigidula ‬در روش شیشه ای شدن 3/%8 و در روش کپسوله کردن-آبگیری 6/%،‮‭16‬ در گونه ‭Secale montanom ‬در روش شیشه ای شدن 3/%‮‭41‬ و در روش - کپسوله کردن-آبگیری 7/%،‮‭11‬ در گونه ‭Ferula gummosa (‬در این گونه محورهای جنینی به جای جوانه استفاده شد.) در روش شیشه ای شدن 6/%‮‭28‬ و در روش کپسوله کردن-آبگیری 5/%،‮‭78‬ در گونه ‭Smirnovia turkestanica ‬در هر دو روش کپسوله کردن-آبگیری و شیشه ای شدن %‮‭100‬ و در گونه ‭Salvia leriifolia ‬در روش شیشه ای شدن 0/%‮‭40‬ و در روش کپسوله کردن-آبگیری 8/%4 حاصل شد. نتایج گونه ‭Lilium ledebourii ‬تا پایان زمان پروژه نتیجه قابل ارایه بدست نیامد.نتایج بسیار خوب حاصل از این پژوهش نسبتا طولانی که در زمینه نگهداری اندام های رویشی شامل جوانه های جانبی و انتهایی 7 گونه از گیاهان مرتعی و بیابانی که در شرایط فراسرد انجام شد، نشان می دهد که می توان تعداد بسیار زیادی از گونه های مرتعی، دارویی و بیابانی را در شرایط فراسرد ذخیره نمود. از نظر تیوری می توان یک ساعت یا یک هفته نگهداری در نیتروژن مایع (دمای C‮‭196‬-) را معادل هر مدت زمان نگهداری دیگری در نظر گرفت، چون با کاهش شدید در فعالیت های متابولیکی که در حد توقف می باشد، طول زمان نگهداری تقریبا منتفی می شود. در عمل درصد زنده مانی پس از چندین قرن کاهش خواهد داشت.