تولید مثل غیرجنسی

یاد آوری

تکثیر با بخش‌های رویشی

گیاهان می‌توانند به روش غیرجنسی و با استفاده از بخش‌های رویشی، یعنی ساقه، برگ و ریشه تکثیر یابند. مثلاً روی ریشۀ درخت آلبالو، جوانه‌هایی تشکیل می‌شود که از رشد آن‌ها درختان آلبالو ایجاد می‌شوند. چنین تولیدمثلی از نوع غیرجنسی یا رویشی است.

جوانه مجموعه‌ای از سلول‌های مریستمی و برگ‌های بسیار جوان‌اند.

ریشه برخی گیاهان مانند درخت آلبالو دارای جوانه است.

بخشی از ریشه درخت به صورت افقی و بخشی دیگر به صورت عمودی رشد می‌کند.

پایه‌های جدید آلبالو پس از تشکیل شدن به گیاه مادر متصل می‌مانند.

معمولاً برای تکثیر گیاهان از بخش‌های رویشی گیاه استفاده می‌کنیم. شاید شما هم با گذاشتن قطعه‌هایی از ساقه در خاک یا آب، گیاهی را تکثیر کرده باشید. در این حالت برای تکثیر گیاه، روش قلمه‌زدن را به کار برده‌اید. به نظر شما قطعه‌ای از ساقه که گیاه جدید ایجاد می‌کند، چه چیزی باید داشته باشد؟

در قلمه زدن بخش‌هایی از ساقه انتخاب می‌شود که دارای سلول‌های مریستمی هستند.

پیوند زدن یکی دیگر از روش‌های تکثیر رویشی است. در این روش قطعه‌ای از یک گیاه مانند جوانه یا شاخه به نام پیوندک، روی تنۀ گیاه دیگری که به آن پایه می‌گویند، پیوند زده می‌شود. گیاه پایه ویژگی‌هایی مانند مقاومت به بیماری‌ها، سازگاری با خشکی یا شوری دارد، در حالی که گیاهی که پیوندک از آن گرفته می‌شود، مثلاً میوۀ مطلوب دارد.

در پیوند زدن گیاه جدیدی شکل نمی‌گیرد. درواقع پیوندک رشد می‌کند و شاخه یا شاخه‌هایی را روی گیاه پایه ایجاد می‌کند که مشابه گیاهی‌ست که پیوندک از آن گرفته شده است.

دقت کنید پیوندک ریشه تولید نمی‌کند.

در روش خوابانیدن، بخشی از ساقه یا شاخه را که دارای گره است، با خاک می‌پوشانند. بعد از مدتی از محل گره، ریشه و ساقۀ برگدار ایجاد می‌شود که با جدا کردن از گیاه مادر، پایۀ جدیدی ایجاد می‌شود.

در دو روش قبلی قلمه زدن و پیوند زدن بخشی از گیاه قبلی از گیاه اولیه جدا می‌شد. در روش خوابانیدن اما این اتفاق رخ نمی‌دهد.

تخصص یافته‌ها

انواعی از ساقه‌ها در گیاهان وجود دارند که برای تولیدمثل غیرجنسی ویژه‌ شده‌اند. زمین‌ساقه (ریزوم)، غده، پیاز و ساقۀ رونده، نمونه‌هایی از ساقه‌های ویژه‌شده برای تولیدمثل غیرجنسی هستند.

۱-زمین‌ساقه، به‌طور افقی زیر خاک رشد می‌کند و همانند ساقۀ هوایی، جوانه انتهایی و جانبی دارد. این ساقه به‌ موازاتِ رشدِ افقی خود در زیر خاک، پایه‌های جدیدی در محل جوانه‌ها تولید می‌کند. زنبق از گیاهانی است که زمین‌ساقه دارد.

زنبق نوعی گیاه علفی‌ست.

زنبق در نزدیکی سطح زمین رشد می‌کند و به آن ریشه‌هایی متصل است.

با توجه به زمین‌ساقه

آیا این ساقه تخصص‌یافته به ریشه متصل است؟

پاسخ

بله. این ساقه به ریشه متصل است.


آیا این ساقه توانایی فتوسنتز دارد؟

پاسخ

خیر. این ساقه فاقد بخش‌های سبزرنگ و توانایی فتوسنتز است.


آیا این ساقه به بخش‌های فتوسنتز کننده متصل است؟

پاسخ

بله. این ساقه به برگ‌ها متصل است که توانایی فتوسنتز دارند.

۲-غده، ساقه‌ای زیرزمینی است که به علت ذخیرۀ مادۀ غذایی در آن متورم شده است. سیب‌زمینی چنین ساقه‌ای است. هر یک از جوانه‌های تشکیل‌شده در سطح غدۀ سیب‌زمینی، به یک گیاه تبدیل می‌شود. برای تکثیر سیب‌زمینی، آن را به قطعه‌های جوانه‌دار تقسیم می‌کنند و در خاک می‌کارند.

بخش خوراکی سیب‌زمینی درواقع همان ساقه تخصص‌یافته برای تکثیر غیرجنسی‌ست.

بخش خوراکی در سیب‌زمینی، شلغم و چغندر قند در زیر خاک قرار دارد. این بخش خوراکی در شلغم و چغندر ریشه و در سیب‌زمینی ساقه است(+فعالیت صفحه ۱۲۲).

ذخیره نشاسته هنگام رویش جوانه‌های سیب‌زمینی برای رشد جوانه‌ها و تشکیل پایه‌های جدید از گیاه سیب‌زمینی مصرف می‌شود(فصل ۶ دهم).

با توجه به غده در سیب‌زمینی

الف. آیا این ساقه به ریشه و برگ متصل است؟

پاسخ

خیر. غده در سیب‌زمینی به ریشه و برگ متصل نیست.

۳-پیاز، ساقۀ زیرزمینیِ کوتاه و کم‌محتوا مانندِ پیاز است که برگ‌های خوراکی به آن متصل‌اند. پیاز خوراکی چنین ساختاری است. نرگس و لاله نیز پیاز دارند. از هر پیاز تعدادی پیاز کوچک تشکیل می‌شود که هر کدام، یک گیاه ایجاد می‌کند.

پیاز خوراکی گیاهی تک‌لپه با ریشه‌ی افشان است.

با توجه به پیاز

الف. آیا این ساقه تخصص‌یافته به ریشه و برگ متصل است؟

پاسخ

بله. این ساقه هم به برگ و هم به ریشه متصل است.


ب. آیا در گیاه پیاز خوراکی همه‌ی برگ‌ها توانایی فتوسنتز دارند؟

پاسخ

خیر. در پیاز دو نوع برگ وجود دارد. برگ‌های سبز این گیاه که در خاک قرار ندارند توانایی فتوسنتز دارند اما برگ‌هایی از آن که زیر خاک قرار دارند فاقد توانایی فتوسنتز هستند.

۴-ساقۀ رونده، به‌طور افقی روی خاک رشد می‌کند. گیاه توت‌فرنگی ساقۀ رونده دارد. گیاهان توت‌فرنگی جدیدی در محل گره‌ها ایجاد می‌شوند.

گیاه توت فرنگی برگ‌هایی با رگبرگ منشعب و ریشه افشان دارد.

با توجه به ساقه رونده

الف. آیا این گیاه همانند زمین‌ساقه دارای جوانه جانبی و انتهایی است؟

پاسخ

بله. هر دو ساقه جوانه جانبی و انتهایی دارند.


ب. آیا این ساقه به برگ و ریشه متصل است؟

پاسخ

بله. ساقه رونده به برگ و ریشه متصل است.


پ. آیا ساقه رونده توانایی فتوسنتز دارد؟

پاسخ

بله. ساقه رونده برخلاف سه ساقه تخصص‌یافته دیگر بخش‌های سبزرنگ دارد و می‌تواند فتوسنتز انجام دهد.

فناوری و تکثیر گیاهان

از فنِ کشت بافت برای تولید گیاهان با ویژگی‌های مطلوب و تولید انبوه آن‌ها در آزمایشگاه استفاده می‌شود. در این فن، یاخته یا قطعۀ کوچکی از بافت گیاهی در محیط کشت گذاشته می‌شود. این محیط دارای مواد مورد نیاز برای رشد و نمو گیاه است. یاخته و بافت در شرایط مناسب، با تقسیم رشتمان، توده‌ای از یاخته‌های هم‌شکل را به وجود می‌آورند که کال نامیده می‌شود. کال می‌تواند به گیاهانی تمایز یابد که از نظر ژنی یکسان‌اند. همۀ مراحل کشت بافت در محیطی کاملاً سترون انجام می‌شود.

بیشتر بدانید: محیط کاملا سترون چیست؟

محیط کاملاً سترون (به انگلیسی: Aseptic environment) به محیطی گفته می‌شود که عاری از هرگونه میکروب زنده، هاگ یا عوامل بیماری‌زای دیگر باشد.

در این محیط، اقدامات بسیار سختگیرانه‌ای برای جلوگیری از ورود هرگونه آلودگی میکروبی انجام می‌شود.


کاربردهای محیط سترون:

این محیط‌ها در زمینه‌های مختلفی حیاتی هستند:

  1. پزشکی و جراحی:
  • اتاق عمل: برای جلوگیری از عفونت در بیماران حین جراحی.
  • بخش مراقبت‌های ویژه (ICU): برای بیماران با سیستم ایمنی ضعیف.
  • تولید داروهای استریل: مانند واکسن‌ها، سرم‌ها، و آمپول‌ها که نباید هیچ میکروبی داشته باشند.
  1. آزمایشگاه‌های میکروب‌شناسی و زیست‌شناسی مولکولی:
  • کشت سلولی: برای رشد دادن سلول‌های زنده در آزمایشگاه بدون اینکه توسط باکتری یا قارچ آلوده شوند.
  • انجام آزمایش‌های حساس: که کوچکترین آلودگی می‌تواند نتایج را کاملاً تغییر دهد.
  1. صنایع غذایی:
  • تولید محصولات استریل: مانند شیرهای UHT (فوق استریل) یا غذاهای کنسرو شده که باید بدون میکروب و فساد باشند.

چگونه محیط سترون ایجاد و حفظ می‌شود؟

  • استریلیزاسیون (Sterilization): استفاده از روش‌هایی مانند اتوکلاو (حرارت مرطوب)، حرارت خشک، تشعشع (گاما یا UV)، یا فیلترهای بسیار ریز برای از بین بردن تمام میکروب‌ها.
  • ضدعفونی (Disinfection): استفاده از مواد شیمیایی قوی برای کاهش تعداد میکروب‌ها در سطوح.
  • استفاده از تجهیزات مخصوص: مانند هودهای لامینار (Laminar Flow Hoods) که جریان هوای فیلتر شده ایجاد می‌کنند.
  • پوشش‌های محافظ: پزشکان، پرستاران و تکنسین‌ها از گان، کلاه، ماسک و دستکش استریل استفاده می‌کنند.
  • کنترل محیطی: تنظیم دقیق دما، رطوبت و فشار هوا برای جلوگیری از ورود میکروب‌ها.
  • قرنطینه: جدا کردن محیط استریل از محیط غیر استریل.

با توجه به فن کشت بافت

الف. کدام مرحله از کشت بافت در محیط سترون انجام می‌شود؟

پاسخ

تمامی مراحل در محیط کاملا سترون انجام می‌شود.


ب. آیا ساقه و ریشه ایجاد شده در کال از دو بخش یکسان بیرون زده‌اند؟

پاسخ

خیر. ساقه و ریشه ایجاد شده در کال از دو بخش متفاوت آن بیرون زده‌اند.


پ. آیا در ساقه خارج شده از کال می‌توان برگ مشاهده کرد؟

پاسخ

بله. برگ‌های کوچک سبز زندگی از انتهای ساقه بیرون زده‌اند. با توجه به آن می‌توان بین ساقه و ریشه تفاوت قائل شد.


ت. توده کال می‌تواند به گیاهانی تمایز یابد که از نظر …… یکسان هستند.

پاسخ

ژنی

خودآزمایی

به سوالات زیر به صورت بله و خیر پاسخ دهید و سپس پاسخنامه را بررسی کنید.

دیدگاه‌ها

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *