د. منال حنفي الباحثة بالبساتين: زراعة الأنسجة تعيد الشباب للأشجار

نباتات التيك بعد شهر من التأقلم فى بيئات زراعية مختلفة تمر الأشجار بمراحل عمرية مثل الإنسان: طفولة و شباب و شيخوخة. وأفضل مرحلة لإكثار الأشجار هي مرحلة الشباب حيث الحيوية عالية جداً وتتراوح هذه الفترة من 20 – 50 سنة، وبعدها تقل قدرتها علي الإكثار بكل أنواعه سواء الجنسي بالبذرة أو الخضري، كما أنها تكون عرضة للإصابة المرضية وبالتالي تكون عرضة للانقراض. وأسباب انخفاض القدرة علي التكاثر في الأشجار عموماً يرجع لتغير في بعض خصائصها لذلك تم التوصل الي فكرة زراعة الانسجة وذلك بهدف التوصل لأفضل أساليب تقنية لإكثار الأشجار عموما وشجره التيك خاصة وهذه الفكرة قامت بها الدكتورة منال حنفي الباحثة بقسم الأشجار الخشبية بمعهد بحوث البساتين وتم تسجيلها ببراءة اختراع.. كما حصلت عنها علي رسالة دكتوراه.
في البداية كيف فكرت في هذه الطريقة الجديدة؟
- الفكرة جاءتني حين لاحظت زيادة الفينولات كثيرا في خلايا الاشجار وفقد المقدرة علي استعادة النمو النشط الطبيعي، وهاتان هما المشكلتان التي قابلتني في زراعة الأنسجة بالإضافة إلي المشكلة الثالثة وهي مشكلة التلوث.وفي مقارنة شاملة للمشاكل بالنسبة لبعضها فنجد أن الفينولات تحتل 90% والباقي مقسم بين المشكلتين الاخريين، وذلك لأن الفينولات توثر علي حياة الجزء النباتي المفصول من الشجرة وتتسبب في موته لأنها تسد الأوعية الناقلة عند مكان القطع وذلك بغرض أنها تعمل علي سد مكان القطع عند تعرضها للهواء وتأكسدها فلا يحدث تسريب لكل السائل الداخلي في الأوعية، كما يحدث للدم في جسم الإنسان وتجلطه بتعرضه للهواء فيكون طبقة متجلطة تسد مكان الجرح. والفينولات لها وظائف مهمة للنبات وليست مضرة مثل وظيفة الدفاع وغيرها من الوظائف المفيدة.
الدلب الهندي
ما الشجرة محل الدراسة؟
الشجرة محل الدراسة هي شجرة (التيك) والإسم العربي لها : الساج أو الدلب الهندي وشجرة التيك.
ما مميزات شجرة التيك الاقتصادية؟
التيك من الأشجار الخشبية الاستوائية المهمة والتي لها سمعة طيبة قديمة كملك للأخشاب، وذلك لأهميته الاقتصادية التي ترجع لصفاته الممتازة من حيث القوة والمتانة العالية فيستخدم في أعمال البناء (حيث أنه مقاوم للنمل الأبيض والفطريات)، ويتميز بثبات الأبعاد مما يؤدي إلي عدم حدوث التواءت و عدم حدوث تشققات، بالإضافة لذلك فهو مقاوم للماء، فيستخدم في صناعة السفن، ونظراً لجمال الخشب وجاذبيته وصلابته وانتظامه فيستخدم في صناعة الأثاث الجيد وأخشاب التزيين والديكور وكخشب قشرة لتزيين الخشب الرقائقي. كما أن الشجرة تحتوي علي زيت له رائحة عطرية فيستخدم في صناعة البخور. كما ينتج الخشب بعد التقطير ما يستعمل كورنيش وكبديل لزيت «الكتان». كما تنتج من الأوراق صبغة حمراء أو صفراء لصباغة الحرير والقطن.
كما تهدف ذلك لزيادة عددها، ولعمل احلال وتجديد للأشجار في الحدائق النباتية، وللمساهمة في سد الفجوة الناتجة من استيراد كميات كبيرة من الأخشاب بما يبلغ 642 مليون دولار سنوياً (إحصائية FAO 2002 )، وبالتالي تخفيف العبء علي الدخل القومي لمصر وزيادة إمكانيات التصنيع الخشبي. وقد تم الاتجاه لتقنية زراعة الأنسجة نظراً لصعوبة إكثار هذه الأنواع بالطرق التقليدية المتعارف عليها.
أين أجريت هذه الدراسة؟
أجريت هذه الدراسة في معمل بحوث زراعة الأنسجة بمعهد بحوث البساتين– مركز البحوث الزراعية بالجيزة خلال الفترة من 2006-2011، وذلك بهدف التوصل لأفضل أساليب تقنية زراعة الأنسجة لإكثار أشجار التيك بالانتقال إلي تجارب المعمل كانت هناك 4 مراحل لزراعة الأنسجة كل منها علي درجة من الصعوبة ولكن أصعبها هي المرحلة الأولي حيث دخول الأجزاء النباتية إلي المعمل تليها مرحلة خروج النبيتات المجذرة من المعمل للأقلمة.
في المرحلة الأولي تحدث مشكلتان من الثلاث مشاكل وهي مشكلة الفينولات والتلوث. بالنسبة للتلوث فكان الأمر سهلا باختيار المعقم المناسب بشرط ألا يؤثر علي الفينولات ويؤكسدها فهناك بعض المعقمات يجب اجتنابها مثل الكلوركس وفوق أكسيد الهيدروجين وغيرها، وماتم اختياره هو كلوريد الزئبق بتركيز 0.1 مع كبريتات صوديوم دوديسيل بتركيز 1% لمدة 3 دقائق، و كذلك المعاملة بكلوريد الزئبق بمفرده لمدة 5 دقائق. مع عدم التعقيم بالكحول لأنه يثير الفينولات أو التعقيم به بالتدج في التركيز ثم التدرج في التخفيف.
وقد اختيرت البراعم الطرفية من أشجار التيك أفضل من الجانبية.
بالنسبة للفينولات تم التغلب عليها بعدة إجراءات منها تتبع انخفاض مستوي تركيز الفينولات في أوقات السنة المختلفة، وكان الشتاء من أعلي معدلات الحياة مع أقل نسبة في خروج الفينولات حيث سكون العصاره. كما تم النقل علي بيئات أجار طازجة لعدة أيام مع جعل درجة الحموضة (PH) فيها قلوية . كما تم النقع في محلول بيئة نوب أو محلول ملحي عياري كلاهما مبرد للمحافظة علي حيوية البراعم بعد القطع ومنع تأكسد الفينولات.
كما تمت الزراعة علي بيئة موراشيج اند سكوج تحتوي علي ضعف تركيز الفيتامينات العادية تقريباً.
وما طبيعة المرحلة الثانية؟
في المرحلة الثانية مرحلة زيادة عدد الوحدات النباتية كانت هناك المشكلة الثالثة وهي مشكلة عدم مقدرة الخلايا علي استعادة الحالة النشطة المرستيمية. وقد تم حل هذه المشكلة بوضع منظمات النمو من مجموعة السيتوكينينات بتركيزات متوسطة مما عمل علي تنشيط الحالة المرستيمية للخلايا وتنشيط تكاثرها فتم الحصول علي كلاستر به خمسة براعم.
خلايا شابة
كيف تعود الخلايا شابة من جديد؟
هنا تأتي المرحلة الثالثة وهي مرحلة التجذير وفي هذه المرحلة اذا وصلنا لتحول الخلايا الي مرحلة الشباب فإنها تكون قادرة علي التجذير وتكون بعد 5 نقلات علي الأقل. ثم المعاملة بمنظم نمو مناسب للتجذير وهو حمض الإندول بيوتريك مع وضعها في الظلام لمدة 3 أيام ثم النقل علي بيئة خالية في الضوء لمدة شهر.
ثم تأتي المرحلة الأخيرة وهي أقلمة النبيتات المجذرة في الجو العادي وهي ثاني أصعب مرحلة حيث استغرقت 6 أشهر، ويفضل خروج هذه النبيتات المجذرة في الخريف أو الشتاء حيث سكون العصارة وسكون البراعم الخضرية حتي يتسني للجذر الذي لا يستطيع القيام بكامل وظائفه التحمل ومساعدته في القيام بوظائفه منقوصة حتي يتم نموه ويتم التوازن بين المجموع الخضري والجذري وبذلك نكون حصلنا علي شتلة قوية قادرة علي استعادة النمو النشط و التطور إلي شجرة كبيرة قوية ذات جذر قوي. وكانت أفضل بيئة للزراعة هي بيئة البيت موس مع الرمل بنسبة 1:2.