B1122 االلتكوا ُثرحفديةالنب7اتات B1123 Plant Propagation في هذه الوحدة الدرس :1-7التكا ُثر ال ّلجنس ّي في النباتات الدرس :2-7زراعة الأنسجة النبات َّية 80
الﻮﺣﺪة 7 ﻣﻘ ّﺪﻣﺔ الﻮﺣﺪة إذا أخذنا في ال ُحسبان التاريخ الك ّل ّي للأرض ،نجد أن النباتات لم تكن موجودة من م ّدة طويلة. وكان لا ُب ّد من توافر ك ّم ّية كافية من الأكسجين في الجو ،ووجود موا ّد عضو ّية مع مواد غذائية في ال ُّتربة ،وتط ُّور الأنسجة النباتية ،كي تصبح أنواع مختلفة من النباتات قادرة على التطور والتك ُّيف .تو ّفر النباتات لﻺنسان الغذاء ،والمأوى ،والملبس ،والدواء .وكان لتن ُّوع التراكيب والطرائق ال ُمستخدمة في تكاثر النباتات على النّطاقين الواسع والض ِّيق دو ٌر مه ٌّم في تن ُّوع الأغذية والثقافات .سنر ّكز في هذه الوحدة على أسبا ِب تكاثر النباتات لاجنس ًّيا في الطبيعة وكيف ّيتِه ،وكيفية جعلها تتكاثر اصطناع ًّيا. اﻷﻧﺸﻄﺔ وال ّتﺠارب 1-7 2-7 التكا ُثر ال ُخ َضر ّي ملحظة الخليا الكاملة الفاعل َّية 81
الدرس 1-7 التكا ُثر ال ّﻼﺟنﺴ ّي في النباتات Asexual Reproduction in Plants النباتات مجموعة متن ّوعة من الكائنات الح َّية ،تتراوح بين أنواع نباتية ذات حجم صغير مثل عدس الماء duckweedحجمه بحجم ح ّبة الأ ُر ّز ،و أنواع حجمها كبير مثل أشجار السكويا (الخشب الأحمر) الشاهقة الارتفاع التي يصل طولها إلى 115مت ًرا .تتكاثر النباتات بطرائق ع َّدة ،لكن معظمها يتكاثر جنس ًّيا .تتكاثر بعض النباتات جنس ًّيا ولاجنس ًّيا ،كما هي حال ُش َج ْي َرات ال ُع َّليق الأسود (التوت الب ّر ّي) الناضج ،انظر الشكل .7-7وللتكا ُثر اللجنس ّي ميزات لا تتوافر في التكا ُثر الجنس ّي .درس الإنسان على مدى آلاف السنين النباتات ،وح ّسن طرائق للتكا ُثر اللجنس ّي للنباتات ،لأ ّنه أسرع، الﻤﻔردات ولأن النباتات تحتفظ خلله بالخصائص المرغوبة نفسها التي في النبات الأصل. Bryophytes الحزاز ّيات شكل 7-7تتكاثر نباتات الع ّليق الأسود البرية جنس ًّيا Ferns السرخس ّيات ولاجنس ًّيا Gymnosperms ُم َع ّراة البذور Angiosperms ُم َغ ّطاة البذور ﻣﺨرﺟات ال ّتﻌ ﱡﻠﻢ Clone Vegetative propagation ال ُم ْس َتنْ َسخ B1122.1يراجع ال ّطرق الطبيع َّية للتكا ُثر Fragmentation التكا ُثر ال ُخ َضر ّي ال ُخ َضر ّي (اللجنس ّي) التي درس عنها في Stolon or Runner Tuber الت َج ُّزؤ الص ّف التاسع. Node الساق الجارية B1122.2يلحظ طر ًقا مختلفة للتكا ُثر Bulb ال ُخ َضر ّي ويصفها (التطعيم ،وال ُع ْق َلة ،والترقيد، Corm الد َرنة Rhizome ال ُعقدة والترقيد الهوائ ّي). Native البصلة Cutting Grafting الكورمة Budding Scion الرايزوم Root stock المح ّل ّي Ground layering التعقيل Air layering التطعيم الت َب ْر ُعم ال ُّطعم الجذل الترقيد الأرضي الترقيد هوائ ّي 82
الدرس :1-7التكا ُثر ال ّلجنس ّي في النباتات تكا ُثر مجموعات النبات النباتات كائنات ح َّية حقيق ّية النواة ،تتكاثر بطرائق ع ّدة مختلفة .فهناك نباتات تتكاثر جنس ًّيا عن طريق الأبواغ ،وأخرى تتكاثر جنسيا بالبذور التي تتط ّور داخل الثمرة .وعلى الرغم من أ ّن النباتات جميعها قادرة على التكا ُثر الجنس ّي ،فإ ّن كثي ًرا منها تتكاثر -على نحو روتين ّي -تكاث ًرا لاجنس ًّيا ،أو تقوم بذلك عندما تتغ ّير ظروف البيئة. يعتمد علماء النبات حاليا على دراسة تتابع DNAلتقسيم المملكة النبات َّية إلى أربعة أقسامُ ،تو َصف بالاعتماد على الخلايا الجنس ّية ال ُمستخ َدمة في التكا ُثر الجنس ّي (الشكل .)2-7 1.1الحزاز ّيات Bryophytesنباتات لاوعائية تستخ ِدم الأبواغ والأمشاج للتكا ُثر. 2.2السرخس ّيات Fernsتستخ ِدم الأبواغ أيضا للتكا ُثر بالإضافة لاستخدام الأمشاج. 3.3النباتات المخروط َّية ،أو ال ُم َع ّراة البذور ُ Gymnospermsتنتِج بذو ًرا ُم َع ّراة. 4.4النباتات الزهر َّية ،أو ال ُمغ ّطاة البذور ُ Angiospermsتنتِج بذو ًرا ُم َغ ّطاة. تض ّم النباتات ال ُمغ ّطاة البذور أكبر عدد من الأنواع ،وجميعها تنتج الثمار .Fruitsو ُيشار إلى أ ّن مفهوم ﻣﺠﻤﻮﻋﺎت اﻟﻨﺒﺎﺗﺎت الثمرة في علم النبات يختلف ع ّما هو عليه في ﹸﻣ ﹶﻐ ﱠﻄﺎة اﻟﺒﺬور اﻟﺤﺰاز ﹼﻳﺎت المحا ّل التجار ّية .فالثمار هي أجزاء النبات التي 89.8% 6% تحتوي على البذور ،وهي إ ّما جا ّفة ج ًّدا مثل َق ْرن الفول ،وإ ّما لحم ّية مثل الت ّفاح وال ُك َّم ْثرى .تك ّون اﻟ ﹼﺴﺮﺧﺴ ﹼﻴﺎت النباتات الثمار كي تسهم في التكا ُثر. تشمل ُم َغ ّطا ُةالبذو ِرأعشا ًبا،وأشجا ًرا،و ُشجيرات4% ، والأزهار البرية والنباتات الزهر َّية المنزل ّية ،وكلها ﹸﻣ ﹶﻌ ﹼﺮاة اﻟﺒﺬور 0.2% لديها القدرة على تكوين الأزهار وإنتاج الثمار بواسطة التكا ُثر الجنس ّي .يسهم الجمع بين الكروموسومات الناتجة من الانقسام الاختزال ّي شكل7-2العدد ال ُمق َّدر للأنواع النبات َّية في المجموعات في ك ّل من النبات الذكر ّي و النبات الأنثو ّي في الأربع الرئيسة. زيادة التن ُّوع الوراث ّي. ومن شأن التباين بين أفراد النوع الواحد أن: •يعين على التك ُّيف مع التغ ُّير ال ُمناخ ّي والفصل ّي. شكل 7-3يزيد التكا ُثر الجنس ّي من التبا ُين في النباتات. •يعطي ميزة البقاء للأفراد ذات الصفات الأكثر ملاءمة. وقد يقضي مرض واحد ،أو طقس شديد البرودة على النوع كله خلال م ّدة قصيرة. 83
الوحدة :7التكا ُثر في النباتات ميزات التكا ُثر ال ّلجنس ّي في الطبيعة تو ِّفر سيقان النباتات وثمارها جز ًءا كبي ًرا من غذائنا .وتعتبر الثمرة في النبات نسيجا خا ًصا لتخزين الغذاء حول البذور .ومن أمثلة الثمار، الخضراوات وال ُم َك ّسرات .و ُيع ّد مخزون الطاقة المؤ ّقت بداخل البذور ضرور ًّيا لأجنّة النبات النامية .تستهلك البذور ذلك الغذاء ال ُمخ َّزن ،فض ًل عن الماء والمواد الغذا ّئية المأخوذة من ال ُّتربة ،إلى حين نمو الأوراق التي تمت ّص الطاقة من الشمس .ورغم أهمية البذور شكل 7-4تخزن ال َخ ْضراوات والفواكه للنبات إلا أن كثي ًرا من النباتات قادرة أي ًضا على التكا ُثر اللاجنس ّي. الطاقة لأجنّة النبات النامية. تتكاثر النباتات لا جنسيا بواسطة الانقسام غير المباشر (الميتوزي) مما يكسبها ميزات كثيرة على المدى القصير: •لا يتضمن هد ًرا للطاقة على تراكيب التكا ُثر الجاذبة لل ُمل ّقحات .وبد ًل من ذلك ،يستخدم النبات الطاقة في انقسام الخلايا بسرعة أكبر. • ُيستغنى فيه عن المل ِّقحات. •تجنب المخاطر التي تتعرض لها البذور الناتجة عن التكاثر الجنسي مثل الظروف القاسية كما هو الحال في المناطق ذات فصول النمو القصيرة أو المنافسة الكبيرة بين البذور على الغذاء أو كما يحدث حال تجدد المواد الغذائية في التربة موسميا كما أن البذور يمكن التهامها بواسطة الحيوانات. •قد لا يكون لدى النبات الوقت الكافي لنم ّو الأزهار ،أو نشر البذور ،وبذلك يعتبر التكاثر اللاجنسي موف ًرا للوقت. ينتج التكا ُثر اللاجنس ّي أي ًضا نبا ًتا مطاب ًقا وراث ًّيا للأصلُ ،يس ّمى ال ُم ْس َتنْ َسخ ،Cloneخاصة عندما يكون ليس هناك حاجة للتباين الوراثي .مثال جيد على ذلك عشب الكثبان ال ّرمل ّية؛ فهذا النبات يتكاثر باستخدام ساق أفق ّية متح ّورة ُتس ّمى الساق الجارية ( Runnerالشكل .)5-7تنمو نباتات كثيرة من نباتات الساحل أو الصحراء قرب سطح ال ُّتربة ،وتتكاثر لاجنس ًّيا لتجد الماء بسرعة ،وتخ ّزنه ،ث َّم تعيد توزيعه .تكون السيقان الجارية ال ُم ْس َتنْ َسخة أكثر قدرة على التح ُّمل مقارن ًة بالشتلات النامية من البذور .ويمكن أن تنضج بسرعة أكبر. ومع ذلك ،إذا لم يكن هناك جمع للجينات من النباتات الذكر ّية والنباتات الأنثو ّية ،فإ ّن النباتات ال ُم ْس َتنْ َسخة سوف تبقى حية فقط إذا بقيت الظروف مستق ّرة ،أو إذا لم يكن هناك منافسة على الموارد. شكل 7-5السيقان الجارية ال ُعشب َّية ُم ْس َتنْ َسخات من النبات الأصل. 84
الدرس :1-7التكا ُثر ال ّلجنس ّي في النباتات التكا ُثر ال ُخ َضر ّي في الطبيعة التكا ُثر ال ُخ َضر ّي Vegetative propagationهو استخدام أنسجة جذر ،أو ساق ،أو ورقة ،من نبات أصل واحد ،لتكوين نباتات جديدة .وقد ط ّورت أنواع نبات ّية في الطبيعة تراكيب وطرائق مختلفة من التكا ُثر ال ُخ َضر ّي .تحدث بعض تلك الطرائق على نحو طبيع ّي؛ فإذا سقطت قطعة من النبات الأصل ،أو انقسمت إلى أجزاء بعملية َت َج ُّزؤ ،Fragmentationفقد ينمو بعضها أو جميعها إلى نباتات جديدة مستــق ّلة .وهنــاك طريقـة أخرى تحدث عندما تموت الأوراق والسيقان ،وتبقى بعض الأجزاء الأخرى تحت سطح الأرض مكـانها ،وهكذا تظل في حالة كمـون حتى الموسم التالي ،كما في البطاطس (الشكل .)6-7 زﻫﺮة ﺛﻤﺮة ﹶﺑ ﹾﺬ ﹶرة ﺳﺎق ﺟﺎرﻳﺔ ﻧﻤﻮ ﺑﺮﻋﻤ ﹼﻲ ﹶدرﻧﺔ )(a) (b شكل )a( 7-6يغرس المزارعون البطاطس التي نعرفها بد ًل من البذور )b( .ينمو نبات البطاطس من برعم على الد َرنة في الموسم التالي. يغرس المزارعون درنات البطاطا بد ًل من بذورها ،لأ ّنها تحتفظ بخصائص مطابقة للنبات الأصل (الشكل .)a6-7وقد يتك ّون نبات البطاطس الجديد من ُبرعم على درنة البطاطس نفسها ،أو من ساق جارية Stolonأفقية م ّتصلة (الشكل .)b6-7ليست البطاطس التي نعرفها جذو ًرا ،بل هي سيقان جارية منتفخة تح ّورت لتخزين النشا الناتج من عمل ّية البناء الضوئ ّيُ .تس ّمى الساق الجارية التي تقع تحت سطح الأرض ،وتستخدم في تخزين الغذاءَ ،د َر َنة .Tuber ومن النباتات الأخرى التي تستخدم السيقان الجارية للتكا ُثر ال ُخ َضر ّي ،الفراولة ،ونبتة العنكبوت ،والأعشاب .والساق الجارية ال ُعشب َّية هي في الواقع ساق فوق أرضية .ويمكن أن تنمو على الساق الجارية ُع َق ٌد Nodesتح ّدد ا ّتجاه النم ّو .وك ّلما شكل 7-7نبات العنكبوت. أمكن ذلك ،ينمو عند ال ُعقدة برعم جديد نحو الأعلى ،وجذور نحو الأسفل. 85
الوﺣدة :7التكا ُثر في النباتات التكا ُثر ال ُخ َضر ّي ُيط ِّور تراكيب خا ّصة تتطور تراكيب خاصة بفعل التكاثر الخضري .هذه التراكيب يمكن إعادة زراعتها وإنتاج مستنسخات من النبات الأصل .ومن الأمثلة على ذلك :أبصال نبات البصل ،وكورمات الثوم ،ورايزومات الزنجبيل (الشكل .)8-7هذه الأجزاء تبقى تحت سطح الأرض في حالة كمون أوقات البرد أو الجفاف ،إلى أن تتغ ّير الظروف البيئية .وعندها تخرج السيقان تحت الأرضية من حالة ال ُكمون ،تستخدم الطاقة ال ُمخ َّزنة فيها لحفز نم ّو جديد .فإذا مات النبات الأصل ،ينمو مكانه نبات جديد كما في نبات البطاطس. )(a) (b) (c شكل )a( 8-7الأبصال ،و ( )bالكورمات ،و( )cالرايزومات ،يمكن أن تتكاثر خضر ًّيا على نحو طبيع ّي. تتكون أبصال Bulbsنبات البصل من أوراق متح ّورة تخ ّزن الغذاء ملت ّفة في طبقات بعضها فوق بعض (الشكل .)a 8-7تج ّف الأوراق الخارج ّية لتحمي الأنسجة الداخل ّية التي تحتوي على مر ّكب كيميائ ّي يوفر لها حماية من الالتهام بواسطة الحيوانات .أضف إلى ذلك ،ال ُك ّراث ،والثوم المع ّمر، هما من النباتات الغذائية التي تك ّون أبصا ًلا أي ًضا .وتحتوي الكورمات Cormsعلى طبقات ورق ّية، ونسيج ساق صلب م ًعا (الشكل .)b 8-7وإلى جانب ال ّثوم ،توجد الكورمات غال ًبا في نباتات الحدائق كالزعفران والسوسن .أ ّما الرايزومات rhizomesفتمت ّد أفق ًّيا في ال ُّتربة ويتم فيها تخزين الغذاء بد ًلا من تخزين الغذاء في طبقات ،ونجدها في نباتات ،مثل ال ُك ْر ُكم وال َخ ْي ُزران (الشكل .)c 8-7 من الأمثلة على ال ُجذور المتح ّورة من أجل تخزين الغذاء ،والتي يمكنها أن تتكاثر لاجنس ًّيا ،ال َج َزر، وال ُف ْجل ،والبنجر (الشكل .)9-7وإذا حفر حيوان في ال ُّتربة وصو ًلا إلى الجذر لأكل الغذاء ال ُم ْخ َّزن فيه ،قد يترك الجزء العلو ّي ال ُمو ِرق فوق سطح الأرض المتخلخل .وما دام الجزء العلو ّي م ّتص ًل ببعض الغذاء ال ُم ْخ َّزن ،فإنه يظ ّل قاد ًرا على البقاء وإعادة تنمية الجذر بعد سقوط المطر. )(a) (b) (c شكل )a( 9-7ال َج َزر )b( ،والبنجر )c( ،وال ُف ْجل ،جذور متح ّورة يمكن أن تتكاثر خضر ًّيا عن طريق َت َج ُّزؤ الجذر ،مع جزء من الساق. يمكن استخدام الأوراق أي ًضا في عملية التكا ُثر ال ُخ َضر ّي ،كما في نبات ال ُّثعبان ،والبنفسج الإفريق ّي، والنباتات الخازنة للماء ،كال َّص ّبار .وبما أ ّن تلك النباتات نباتات منزل ّية ،وليست مصد ًرا للغذاء ،فإ ّنها ُت َك َّث ُر عادة في المشاتل ،أو لاستعادة المواطن المد َّمرة. 86
الدرس :1-7التكا ُثر ال ّلجنس ّي في النباتات طرائق التكا ُثر ال ُخ َضر ّي الاصطناع ّي بدأ الإنسان بتحسين الأنواع النبات َّية منذ عشرة آلاف سنة بل أكثر ،مع تحول المجتمعات عن الصيد وجمع الخضراوات والفواكه .وتشير الأد ّلة الوراث ّية إلى أن زراعة القمح تعود إلى 9600سنة قبل الميلاد ،فأ ّدت إلى ظهور واحدة من الحضارات المبكرة في الشرق الأوسط .ومع مرور الوقت ،اختار الإنسان النباتات المحلية وجمع أجزاءها وقام بدراستها .ومن خلال الملاحظة والتجربة والخطأ، تع ّلم كيف يجري التكا ُثر ال ُخ َضر ّي لتحسين النباتات الب ّر ّية أو المح ّل ّية .Nativeوقد ُج ِم َعت البذور في البداية و ُخ ِّز َنت لزراعة المحاصيل .لكن ُسرعان ما تع ّلم المزارعون الأذكياء كيف يستخدمون التكا ُثر ال ُخ َضر ّي. وفي الوقت الحاضر ،عندما يريد ال ُمزارع إنتاج ُم ْس َتنْ َسخات من نبات مع ّين بسرعة ،يلجأ إلى أربع طرائق نموذج ّية ،هي: c.cالترقيد الأرضي. a.aالتعقيل d.dالترقيد الهوائ ّي. b.bالتطعيم ) (bاﻟ ﱠﺘﻄﻌﻴﻢ ) (aاﻟﺘﻌﻘﻴﻞ ) (dاﻟ ﱠﺘﺮﻗﻴﺪ اﻟﻬﻮاﺋ ﹼﻲ ) (cاﻟ ﱠﺘﺮﻗﻴﺪ اﻷرﺿﻲ شكل )a( 7-77التعقيل ،و ( )bالتطعيم ،و ( )cالترقيد الأرضي ،و ( )dالترقيد الهوائ ّي طرائق ُمص َّممة لتكثير ال ُم ْس َتنْ َسخات بسرعة. وقد ُط ِّورت هذه الطرائق الأربع من التكا ُثر ال ُخ َضر ّي لتكثير النباتات من دون استخدام البذور .ويجري اختيار إحداها مع نبات ُمع َّين بالنظر إلى مدى نجاحها معه .ويتركز الانتباه كثي ًرا على تقن ّية التكا ُثر ال ُخ َضر ّي المستخدمة ،خصو ًصا إن كان هدف المزارع طلب الربح ،فقد تفضي زراعة المحصول إلى كارثة مال ّية ،إذا تف ّشى مرض ما ،أو إذا اس ُتخدمت تقن ّية خطأ. 87
الوﺣدة :7التكا ُثر في النباتات تنمية النباتات من ال ُع َقل أبسط طرائق التكا ُثر ال ُخ َضر ّي وأسرعها يع ّد التعقيل .Cuttingفي هذه الطريقة ،يقطع المزارع جز ًءا من النبات فيه براعم ،ويغرسه ُجزئ ًّيا في ال ُّتربة ،أو في خليط غذائي مع ّد لتحفيز نم ّو الجذور .تنتج بعض ال ُع َقل ببساطة جذو ًرا في الماء العاد ّي ،أو عند غرسها باستقامة في تربة رطبة وخصبة (الشكل ،)77-7 في حين تتط ّلب أنواع أخرى من النباتات ظروف تربة وإجراءات أكثر د ّقة .ومن النباتات التي تنمو ج ّي ًدا من ال ُع َقل ،النباتات المنزل ّية ،وذوات السيقان الخشب َّية كالورد ،والأعشاب ،وأشجار الزيتون، وأشجار الزينة. شكل 77-7يكون التكا ُثر ال ُخ َضر ّي بالتعقيل ناج ًحا عادة في ( )aالسيقان العشبية ال َّلينة الخضراء كال َّلبلب ،أو في سيقان الأعشاب الخشب َّية ( )bكإكليل الجبل. يعتمد نجاح التكثير ال ُخ َضر ّي بالتعقيل على نظافة الأدوات ،والتقن ّية المناسبة ،وضبط ال ُمتغ ِّيرات .ومما يح ّسنالإنتاجالحرصعلىمنعانتشارالأمراضالنبات َّية،وتثبيت،pHوال ُّرطوبة،ودرجةالحرارة،والإضاءة. وسواء كانت الساق حول ّية أو ُمع ِّمرة ،أو كانت ل ّينة ،أو خضراء ،أو دائمة الخضرة ،أو خشب َّية صلبة ،فمن المهم تحديد نوع ال ُعقلة المأخوذة ،ومتى يجري أخذها ،وأي وسط هو الأفضل للتجذير .ففي الأخشاب ال ُّصلبة مث ًل، لا ُتؤخذ ُع ْق َلة من ق ّمة الساق؛ لأ ّنها قد تتط ّلب من ّشطات لهرمونات الجذور .كذلك تتلف بسهولة السيقان ال ُعشب َّية ال َّلينة الخضراء عند القطع .وفي حين أن بعض الأصناف شكل 72-7الورود والعنب يتكاثران خضر ًّيا النبات َّية ت ّتصف بقدرة تح ُّمل عالية ،ولا تتع ّرض للمرض، بالتعقيل. نجد أصنا ًفا أخرى أكثر عرضة للمرض عند قطعها. تتط ّلب عمل ّية التجذير تربة جيدة التهوية ،وتصري ًفا ج ّي ًدا للمياه .ويم ّثل رمل البناء وس ًطا تقليد ًّيا عندما يز َّود بالمعادن ال َّطبيع َّية ،والمواد العضوية التي تحافظ على ال ُّرطوبة وتغ ّير pHقلي ًل .وفي العادة ُير ّش ال ّرذاذ المضا ّد للفطر ّيات ،حيث تس ّبب ال ُّتربة الرطبة تل ّوث الجذور بسهولة .ولا ينبغي تعريض عمل ّية تجذير السيقان لأ ّي تد ّخل خلل أسبوعين على الأق ّل ،لأ ّن رفعها من الأرض سيض ّر غال ًبا بالجذور الجديدة. 88
الدرس :1-7التكا ُثر ال ّلجنس ّي في النباتات التطعيم والتب ْر ُعم والترقيد التطعيم Graftingتقن ّية يت ّم فيها إدخال ُع ْق َلة من نبات في ساق نبات آخر ،قد يكون من نوع مختلف .وهي ُتستعمل مع أشجار الفواكه أوالمك ّسرات .يوضح الشكل 77-7حالة قصوى لشجرة ُط ِّع َمت بأربعين نو ًعا مختل ًفا على الجذل ( )stockنفسه ،فأصبحت الشجرة تنتج أربعين نو ًعا مختل ًفا من الثمار. شكل 77-7تطلبت الشجرة ذات الأربعين يمكن تطعيم شجرة جوز واحدة بكثير من الفروع لزيادة نو ًعا من الفاكهة خمس سنوات ل َّتطعيمها. إنتاجها .وفي كثير من الحالاتُ ،ت َط َّعم الشجرة نفسها بفروع لإنتاج أصناف مختلفة من الجوز ،وزيادة احتمال جني محصول ناجح. تس ّمى القطعة التي يت ّم وصلها ال ُّطعم ،Scion والنَّبات ا ّلذي يتل ّقى ال ُّطعم الجذل .Stock يقطع الجذل أي ًضا لكشف النسيج الوعائ ّي حيث يتم وصل ال ّطعم .ويكون التطعيم أكثر نجا ًحا عندما تكون نباتات الجذل في حالة ُكمون ،حيث يمكن أن يلتئم جرح النبات شكلُ 77-7تقطع شتلت الجوز إلى ُطعوم ل ُتط َّعم على حامل. البالﻎ الذي يفتحه التطعيم في مكـان ارتباط النَّسيجين. التبرعم Buddingهو العملية التي تستخدم فيها ق ّمة ساق واحدة تحتوي على برعم ُط ْع ًما ،يكون التب ْر ُعم ناج ًحا ج ًّدا في الأشجار المثمرة على فرع ناضج تض ّرر في أثناء الحصاد ،كما يستخدم التبرعم لزيادة أعداد الفاكهة على ك ّل فرع. الترقيد الأرضي Ground Layeringيستخدم الساق النباتية الجارية حيث تحنى وتثبت تحت الأرض .النباتات ذات السيقان الجارية ،مثل الفراولة ،يمكن ترقيدها تحت سطح الأرض .حينئ ٍذ، ستك ّون المنطقة جذو ًرا ،ث ّم سا ًقا با ّتجاه الأعلى ،ما دامت تحصل على ماء ومواد غذائية. الترقيد الهوائي Air layeringيك ّون منطقة جذور اصطناع ّية في الهواء مباشرة على النبات البالﻎ. ُت َح َّفز المنطقة حول عقدة نبات َّية على الساق أو الفرع ،لتكوين الجذور قبل قطع الساق وغرسها. ويتض ّمن ذلك ح ّز الساق تحت العقدة مباشرة على شكل وتد ،و ُيحاط بحزاز إسفاجنوم رطب ،يلف بدوره بالبلستيك أو برقاقة ألومنيوم .تنمو كرة جذر ّية جديدة داخل الحزاز .بعد ذلكُ ،ي ْف َص ُل النبات الجديد مع كرة الجذور الجديدة فيه. 89
الوﺣدة :7التكا ُثر في النباتات 1-7التكا ُثر ال ُﺨ َﻀر ّي كيف يمكن لأوكسينات الجذور تحسين نواتج التكا ُثر ال ُخ َضر ّي؟ سﺆال الاستقصاء الموا ّد المطلوبة نباتات كوليوس (بيدة) ،كحول أيزوبروبيل ّي ،إبرة نسيج ّيةِ ،مشرط، ق ّفازات ،مسحوق هرمون أوكسين الجذور ،أكواب ورق ّية ،مسطرة متر ّية، تربة زراعية ،عيدان أسنان مس ّطحة ،مستشعر درجة الحرارة ،ورقة أو مقياس ،pHمكيال أو مر ّش مائ ّي ،كاميرا رقم ّية. الخطوات .1يمكن أن تح ّسن العناية بالتحضير من فرص تكوين نباتك للجذور. .2ع ِّقم الإبرة وال ِمشرط ال َّلذين ستستخدمهما لتكوين ال ُعقلة أو ال ُّطعم بالكحول. .3ا ّتبع الإرشادات في ورقة العمل لتعرف أين تقطع ،وأ ّي أجزاء تزيلِ .ق ْس م ّرتين قبل القطع كي لا تتض َّرر الفروع ،التي ربما احتاجت إليها مجموعات أخرى من الط ّلب. .4بمج ّرد قطع السيقان ،ضع الق ّفازات لوضع مسحوق التجذير حسب الإرشادات. .5املأ ك ّل كوب بالتربة الزراعيةَ ،و َعنْ ِو ِن الأكوابُ ( :معا َلجة) و (غير ُمعا َلجة) .ث ّم ادفع ك ّل ُعقلة بلطف نحو الأسفل .حيث ُتغمر العقد ال ُّسفل ّية. .6ضع الأكواب تحت ضوء طبيع ّي أو على مسافة 0.5متر من تجهيزات ضوئية ،بعي ًدا عن مجرى الهواء البارد ،ود ْعها 24ساعة. .7راقب يوم ًّيا ،واب ِق على الجذور رطبة .تأ ّكد من أن الأكواب تص ّرف الماء .لا تح ّرك السيقان لم ّدة أسبوعين على الأق ّل. .8احتفظ بسج ّل للمتغ ّيرات المضبوطة ،مثل :درجة الحرارة ،و ،pHوالماء ال ُمضاف. .9إذا بدأت الجذور تظهر في ال ُّتربة ،فانتظر على الأق ّل م ّدة أسبوعين قبل تحريك ال ُعقلة .أخرج ك ّل ساقَ ،و ِق ْس نم ّو الجذور المرئ ّية باستخدام مسطرة متر ّية ،وس ّجل القياس ،والتقط صو ًرا بالكاميرا الرقم ّية. أسئلة .aما الاختلفات التي لاحظتها في التجذير بين ُعقلتي الساق ال ُمعا َلجة وغير ال ُمعا َلجة؟ .bادمج نتائجك مع بيانات الص ّف ،واحسب مع ّدل نجاح التجذير بين ال ُع َقل ال ُمعالجة و ال ُع َقل غير ال ُمعالجة. 90
الدرس :1-7التكا ُثر ال ّلجنس ّي في النباتات مل ّخص تقن ّيات التكا ُثر ال ُخ َضر ّي في النبات يو ّضح الجدول 1-7مختلف أنماط التكا ُثر اللاجنس ّي مع الأنواع النبات َّية ال ُمم ِّثلة لها. الجدول 777مل ّخص أنماط التكا ُثر اللاجنس ّي. أمثلة الخصائص النمط الساق الجارية تنمو النباتات عند ُع َقد الساق الأرضية الفراولة الأفق ّية. تنمو النباتات عند ُع َقد الساق الأفق ّية ال ُعشب الحبلي الرايزوم تحت سطح الأرض. السوسن تنمو النباتات من براعم على سيقان الكورمة قصيرة تخزن الكربوهيدرات تحت الد َرنة البصل سطح الأرض. تنمو النباتات من البراعم على الدرنات .البطاطس والد َرنات هي القمم ال ُمتض ّخمة للرايزومات تحت سطح الأرض. تنمو الأبصال من براعم على سيقان البصل قصيرة تحت الأرض. ينمو نبات جديد من أنسجة ورقة أو الكرسول النم ّو ال ُخ َضر ّي البيضوي ساق انفصلت عن النبات الأم. يستح ّث نبات جديد لينمو من خل ّية القمح التكا ُثر نباتية ُأ ّم لم يت ّم تمايزها بطريقة غير ال ُخ َضر ّي منعكسة. بزراعة الأنسجة 91
الوﺣدة :7التكا ُثر في النباتات تﻘﻮﻳﻢ الﺪرس 1-7 .1اذكر مجموعات النبات الأربع ،وطرائق تكا ُثرها. .2م ّيز بين مصطلح الثمرة في علم النبات ،والمصطلح نفسه في المحا ّل التجارية ،مستخد ًما الأمثلة. .3ما ميزتا التكا ُثر الجنس ّي؟ د ّعم إجابتك بأمثلة. .4ما وظيفة أو وظائف الساق الجارية في نباتات مثل الأعشاب؟ .5في ظ ّل أ ّي ظروف ُيك ّون النبات بذو ًرا ،بد ًلا من استخدام التكا ُثر ال ُخ َضر ّي؟ .6ل َم يختار المزارعون التكا ُثر ال ُخ َضر ّي للمحاصيل بد ًلا من تنميتها من البذور؟ .7ما العوامل التي يمكن أن تؤ ّثر في مع ّدلات نجاح التكا ُثر ال ُخ َضر ّي؟ .8اذكر الطرائق الأربع للتكا ُثر الاصطناع ّي .ما أه ّم ّية وجود أربع طرائق مختلفة؟ و ّضح إجابتك. .9غ ّير المصطلحات المبرزة لتكون ك ّل عبارة صحيحة: .aكورمات البصل غذاء ُمخ َّزن في سيقان متح ّورة. ُ .bيستخدم ال ُكركم والثوم الأبصال التي تتم ّدد وتخ ّزن الغذاء أفق ًّيا. .cيمكن لل ُّطعم أن ُيقطع من ق ّمة الجذر أو يتض ّمن ورقة جانب ّية للتطعيم. .dيمكن تجذير الأشجار بسهولة في الماء ،أو ال ُّتربة ،بإضافة الرطوبة. اختر للعمليات 10-15حرف طريقة التكا ُثر ال ُخ َضر ّي المذكورة أدناه .يمكن اختيار أكثر من إجابة. ) (cالترقيد ) (bالتطعيم ) (aالتعقيل .10يتط ّلب تصريف مياه جي ًدا وتربة جيدة التهوية. .11طريقة التكا ُثر ال ُخ َضر ّي للأشجار الخشبية ،كالأشجار المثمرة وأشجار المك ّسرات. .12يتط ّلب أدوات نظيفة. .13هو الأفضل للسيقان الخضراء الل ّينة. .14هو أسرع طريقة وأبسط طريقة لكثير من النباتات. .15ت ُط َمر السيقان أو تقطع وتل ّف لإنشاء منطقة جديدة لل ُجذور. 92
الدرس 2-7 زراﻋﺔ اﻷﻧﺴﺠﺔ النبات ﱠﻴﺔ Plant Tissue Culture شكل 75-7الموز الب ّري يحتوي على بذور. منذ نحو 10,000سنة ،وتكثير الموز وزراعته يت ّمان من دون استخدام البذور .بقي الموز البري الﻤﻔردات هو الوحيد الذي لا تزال لديه بذور يمكن أن تنتج ذر ّية .و ُيحتمل أن يكون البشر قد اكتشفوا نسخة Variety الصنف متح ِّولة من دون بذور ،ثم وجدوا طر ًقا لتنميتها وتحسينها بغية تجنّب انتزاع البذور الصغيرة. Cultivar الصنف المستنبت تم ّكننا اليوم زراعة الأنسجة النبات َّية والتكنولوجيا الحيوية على المستوى الخلوي من هندسة نباتات النسيج المولد (المرستيمي) Meristem جديدة ،وتكثير سللات نادرةُ ،خ َضر ًّيا .وعلى الرغم من أن تلك العملية لا تزال باهظة الثمن، Totipotent كاملة الفاعلية فإن التكا ُثر الدقيق micropropagationقد يشكل المفتاح لكيفية تكثير أصناف نباتية ُمه َّمة وتخزينها. Differentiation التمايز وستكون هناك حاجة إلى أصناف وحلول جديدة، لإطعام ُس ّكان كوكب الأرض الذي لم ت ُعد تربته Tissue culture زراعة الأنسجة و ُمناخه ف ّعا َلين في انتشار الزراعة انتشا ًرا ناج ًحا. Growth medium وسط للنمو ﻣﺨرﺟات ال ّتﻌ ﱡﻠﻢ Callus الكالوس B1123.1يح ّدد الخليا المو ّلدة (المرستيمية) Protoplast البروتوبلست كاملة الفاعلية في جذر وسيقان النباتات ويصفها. Auxin الأوكسين B1123.2يشرح ويعرض كيفية استخدام الأنسجة Gene transfer نقل الجينات المو ّلدة (المرستيمية) في التكا ُثر الدقيق لإنتاج أعداد كائن ح ّي مع َّدل وراث ًّيا كبيرة من النباتات المتطابقة للزراعة. (Genetically Modified organism )GMO Micropropagation التكاثر الدقيق In vitro في المختبر Explant الغرز الخارجي Plantlet الشتلة Multiplication التضاعف Hardening التصلب 93
الوحدة :7التكا ُثر في النباتات الزراعة الحديثة في ُمناخ ُمتغ ِّير أسهمت الحاجة إلى إنتاج الغذاء على نطاق واسع لإطعام س ّكان الأرض الذين تتزايد أعدادهم ،في حدوث التق ُّدم التكنولوجي على صعيد تكثير النباتات وزراعتها .فالبطاطس ،مث ًل ،لم تكن معروفة في النظام الغذائي للعائلات العربية والأوروبية قبل أن يشهد القرن السابع عشر الميلادي على اكتشافها في أمريكا .أصبح التكا ُثر ال ُخ َضر ّي ُيستخ َدم حال ًّيا على نطاق واسع في تكثير الأشجار المثمرة ،وأشجار ال ُمك َّسرات في مناطق مع َّينة من العالم ،وتوزيعها على بلدان أخرى ،وقد عنى ذلك اعتماد البلدان بعضها على بعض في بناء اقتصادها ،وتوفير الغذاء ل ُس ّكانها. تس َّبب تغ ُّير ال ُمناخ في تك ّون المزيد من أحوال الطقس القاسية .وقد بات الصقيع غير المتو َّقع ُيد ِّمر المحاصيل ،وغدت موجات الحرارة القياسية تس ِّبب آثا ًرا ُمد ِّمرة مماثلة .وجعلت درجات الحرارة المرتفعة الأعاصير المتك ّونة في المحيط أكثر ح ّدة؛ وأصبح التن ّبؤ بحدوثها أم ًرا صع ًبا للغاية .ومن المهم ج ًّدا للزراعة الناجحة أن يعرف المزارعون أين تسقط الأمطار ومتى ،وما كم ّيتها ،حيث أصبح تو ُّقع تلك الأمور صع ًبا .وما دام المناخ يتغ َّير ،سوف يتغ َّير أي ًضا إنتاج الأشجار المثمرة والمحاصيل النبات َّية في العالم. فقد ارتفعت صيف 2017درجة الحرارة بمقدار 2.5ºCعن ُمع ّدلها للسنوات السابقة .وفي تلك السنة ،انخفض إنتاج الزيتون في العالم بنسبة ( 20%الشكل ،)16-7والزيتون شجرة مباركة ،ولها مكانة خاصة عند كثير من الشعوب .لك َّن تغ ُّير ال ُمناخ قد أ ّدى إلى تك ُّون الصقيع خارج موسمه ،وسقوط الأمطار الغزيرة غير المسبوقة ،اللذين أ ّديا إلى انخفاض إنتاج الزيتون في العالم ،وجعل بعض المناطق غير مناسبة لزراعته .شكل 7-77ثمار الزيتون. ويتو َّقع الباحثون أن تكون زراعة الزيتون بحلول العام 2040غير متاحة في منطقة كاتالونيا في إسبانيا. وسوف تعاني منطقة حوض البحر الأبيض المتوسط كلها ،التي تنتج نحو 90%من زيت الزيتون في العالم ،المزيد من الخسائر في الإنتاج ،نتيجة لارتفاع درجات الحرارة. قد ينخفض إنتاج الب ّن (الشكل )17-7أكثر من 50%بحلول العام ،2050نتيجة للاحترار العالمي .وقد أ ّدت أحوال الطقس القاسية سنة ، 2015إلى نقص في إنتاج محصول الب ّن العربي ومضاعفة سعره .والب ّن العربي هو الأفضل والأكثر رغبة في العالم .وتقتصر زراعته على مناطق في البرازيل وأمريكا الوسطى وشرق إفريقيا .ولقد تأ َّثر إنتاج الب ّن بارتفاع درجات شكل 7-77بذور البن. حرارة الأرض ،وفقدان الحشرات المل ّقحة ،وإصابة أشجاره بمجموعة كبيرة من الأمراض ،مثل فطر صدأ الأوراق .يعتمد ُمنتِجو الب ّن على الب ّن العربي الب ّري لتطوير أنواع جديدة منه .والجدير بالذكر أن فقدان احتياطي النبات سوف يؤ ِّثر في توافره ،وفي المحافظة على سعره في مختلف أنحاء العالم .والسؤال الذي يطرح نفسه الآن .كيف يمكن استخدام التكا ُثر ال ُخ َضر ّي للحفاظ على الب ّن ،أو تطوير أنواع جديدة منه؟ 94
الدرس :2-7زراعة الأنسجة النبات َّية الأصناف والأصناف ال ُمستن َبتة كما يوجد في الحيوانات قد ٌر كبير من التبا ُين ،كذلك في النباتات .وغال ًبا ما تستخدم طرق التكا ُثر اللاجنسي في إنتاج مستنسخات مماثلة لنباتات مح ّددة ذات خصائص مرغوبة فيها .فعلى سبيل المثال ،قد ينتج نبات بطيخ واحد ثمار بطيخ أكثر من عشرة أمثال الثمار التي ينتجها نبات آخر من النوع نفسه .ولا ينتج نباتان من العنب ثمار عنب متماثلة أب ًدا ،إذا ُن ّميا من ال ُبذور نفسها .حقيقة الأمر أن كل البطيخ أو العنب اللذين نشتريهما من الأسواق ،مصدرهما نسخ مستنسخة من نبات واحد مفرد. •الصنف Varietyهو نبات من النوع نفسه ،ولكنه ُيظهر خصائص ُمختلفة قليل ًا. •الصنف ال ُمستن َبت Cultivarصنف اختاره الإنسان وزرعه .تنشأ بعض الأصناف ال ُمستن َبتة بوصفها طفرات لنباتات .وهناك أصناف ُمستن َبتة أخرى هجينة من نبا َت ْين .ولتكثير المستنسخات ،يجب تكثير العديد من الأصناف ال ُمستن َبتة ُخ َضر ًّيا ،عن طريق التعقيل أو التطعيم ،أو زراعة الأنسجة. الب ّطيخ مثا ٌل جيد على أه ّمية التكثير والأصناف المستنسخة في الز َراعة .كل أنواع البطيــخ جميعها مصدرهـا النــوع .Citrullus lanatusومع ذلك ،فإن هناك أصنا ًفا كثيرة في ،Citrullus lanatusكما هو مب َّين في (الشكل .)18-7فالبِ ّطيخ ال ُقرمزي الحلو هو صنف ُمف َّضل ،بسبب حلاوته ولونه (الشكل .)a19-7يضيف ُعلماء النبات الاختصار varإلى الاسم العلمي شكل 7-77أصناف مختلفة من Citrullus للنوع ،كلما ت ّم تكثير أصناف جديدة .وقد تم تكثير صنف من البِطيخ بلا بذورُ ،يعرف باسم علبة الثلج ،iceboxليتناسب .Lanatus حجمه ورفوف ال ّثلاجة ،و ُس ّمي (.(Citrulluslanatusvar.icebox (الشكل .)b19-7 شكل 7-77أصناف مختلفة من البِ ّطيخ تم تكثيرها ،لطعمها وحج ِمها وخل ّوه من البذور. ُينتِج التكثير الاصطناعي للبِ ّطيخ القرمزي الحلو مع صنف علبة الثلج ،هجينًا اصطناع ًّيا له صفات صنفي البِ ّطيخ .ولإعادة إنتاج البِ ّطيخ الهجين ،يمكن استنساخ نبات أم واحد مئات الآلاف من الم ّرات. 95
الوحدة :7التكا ُثر في النباتات نم ُّو النباتات من الأنسجة ال ُمو ِّلدة أسهم تحديد المناطق الموجودة على حواف الأوراق وقمم الجذور والسيقان التي يمكن أن تنمو منها نباتات جديدة في تغيير الزراعة بسرعة كبيرةُ .تس ّمى مجموعة الخلايا غير المتخ ِّصصة التي تنقسم بسرعة لتشكيل تراكيب جديدة ،النسيج المو ِّلد .Meristemتظهر مناطق الأنسجة المو ّلدة في الشكل 20-7عند ق ّمة الساق وتلي قلنسوة الجذر الواقية .وقد ُعثر على نسيج مو ِّلد أي ًضا في السيقان الخشبية المكتملة النم ّو ،وحيث ت ّتصل الأوراق بالسيقان ،وفي ُعقد السيقان الجارية أي ًضا. ﻧﺴﻴﺞ ﹸﻣﻮ ﱢﻟﺪ أوراق ﺟﺪﻳﺪة ﻗﻠﻨﺴﻮة ) (aﻗ ﹼﻤﺔ اﻟﺴﺎق ) (bﻗ ﹼﻤﺔ اﳉﺬر شكل 7-77توجد الأنسجة ال ُمو ِّلدة في ك ٍّل من aقمة الساق و bقمة الجذر. يتر َّكز وجود الأنسجة المو ِّلدة في تلك المناطق؛ لأنها تم ِّثل موقع النمو السريع في النّبات بفعل الانقسام غير المباشر (الميتوزي) .تكون هذه المناطق في العادة محم ّية في أثناء نمو النبات .ويظهر الشكل a20-7الأوراق الجديدة محيطة بالنسيج ال ُمو ِّلد أثناء تك ُّونها عند ق ّمة الشتلة التي ستصبح سا ًقا. وتوجد على قمم الجذور قلنسوات من الخلايا تحمي الأنسجة ال ُمو ِّلدة التي تقع خلفها من التلف خلال اندفاع ق ّمة الجذر عمي ًقا في التربة الرملية أو الصخرية (الشكل .)b20-7 تبدو الخلايا الموجودة في الأنسجة ال ُمو ِّلدة متشابهة .ولم ُتح ّدد لها بعد أ ّي وظيفة أو صفات مميزة. غير أنها جمي ًعا تستطيع أن تنقسم انقسا ًما غير مباشر ،وسري ًعاُ .تس ّمى الخلايا ،التي تحتوي على كل المعلومات اللازمة لتكوين نباتات جديدة كاملة ،الخلايا الكاملة الفاعلية .Totipotentلكن ليس لدى الخلايا كلها في الكائنات الح ّية تلك المقدرة .ذلك أن الخلايا النبات َّية الكاملة الفاعلية موجودة فقط في الأنسجة ال ُمو ِّلدة. وفي النهاية ،تنضج تلك الخلايا الكاملة الفاعلية ،وتنمو لتصبح واح ًدا من ثلاثة أنواع من الأنسجة النبات َّية في عملية ُتعرف باسم التمايز .Differentiationتشمل الأنسجة المتمايزة في النباتات ،البشرة ووظيفتها الحماية ،والأنسجة الداخلية ووظيفتها التخزين ،وال ُحزم الوعائية التي تحتوي على أنابيب من خلايا طويلة تستخدم في نقل الس َّكر والماء إلى أجزاء النبات جميعها. 96
الدرس :2-7زراعة الأنسجة النبات َّية 2-7ﻣﻼﺣﻈﺔ الﺨﻼﻳا الكاﻣﻠﺔ الﻔاﻋﻠ ﱠﻴﺔ أين توجد الأنسجة ال ُمو ِّلدة في النباتات؟ سﺆال الاستقصاء الموا ّد المطلوبة مجهر ضوئي ،شرائح مح ّضرة لساق وبادرة وجذر ،قلم رصاص ،أقلم مل ّونة الخطوات .1يمكنك العمل في فريق ،بنا ًء على عدد المجاهر المتوافرة في المختبر. .2استخدم ورقة العمل التي ُأعطيت لك ،أو كتاب الطالب ،أو الإنترنت ،أو أ ّي مصادر أخرى ،في تحديد الأنسجة النبات َّية والتراكيب الموجودة على الشرائح التي ز ّودك بها ُمع ِّلمك. .3اكتب اسم كل تركيب. )(a أﻧﺴﺠﺔ ﹸﻣﻮ ﱢﻟﺪة ﰲ أﻋﺸﺎب ﹸﻣﻌ ﱢﻤﺮة وﺳﻴﻘﺎن ﺧﺸﺒﻴﺔ )(b ﻧﺴﻴﺞ ﹸﻣﻮ ﱢﻟﺪ .4ص ّحح مع معلمك أو المجموعات الأخرى اسم كل تركيب وث ّبته ،قبل إكمال المهمات الآتية. التحليل والاستنتاجات .aل ِّون باستخدام ظلل لون خفيفة الأنسجة الآتية على ورقة العمل الخا َّصة بك: ال ّلون الأحمر للنسيج المو ّلد ال ّلون الأزرق للنسيج الوعائي ال ّلون البنّي للبشرة .bارسم سها ًما تد ّل على اتجاهات نم ّو النسيج ال ُمو ِّلد. .cاشرح لماذا يقوم المزارعون بجمع النسيج ال ُمو ِّلد من النباتات واستخدامه لتكثيرها ُخ َضر ًّيا. .dابحث في استخدام ك ٍّل من المصطلحين :نبات حولي ونبات ُمع ِّمر ،مع إعطاء أمثلة على ك ٍّل منهما .أ ّي من هذين النباتين يمكن تكثيره عن طريق التعقيل ،أو التطعيم ،أو الترقيد؟ 97
الوﺣدة :7التكا ُثر في النباتات زراعة النسيج ال ُمو ِّلد عندما ُتح َّفز الخليا ،أو طبقات منها ،لتنمو وتنتج أنسجة وأعضاء جديدة في وسط اصطناعي ،يطلق على تلك العملية المستخدمة تسمية زراعة الأنسجة ُ .Tissue cultureأجريت أول زراعة لأنسجة ُمو ِّلدة في أوائل الخمسينات من القرن العشرين ،لعلج فيروس يقضي على النباتات .أزال العلماء ِق ّمة ساق نبات أضاليا ( ،)Dahliaووضعوا هذا النسيج في دورق مع ّقم بدلاً من التربة وقد احتوى الدورق على ما ّدة جيلتينية ،وماء وموا ّد غذائية بالإضافة إلى الأوكسين لتحفيز نمو النبات ،وأطلق على بيئة النمو المصغرة هذه اسم وسط النمو ( Growth mediumالشكل .)27-7 زراﻋﺔ اﻟﻨﺴﻴﺞ اﻟﻤﻮ ﹼﻟﺪ ab c d شكلُ (a) 27-7أزيل النسيج من ق ّمة الساق و) (bوضع في دورق مع َّقمة مع مواد كيميائية ،و ُأضيف إليه الأوكسين. ) (cتش ّكل الكالوس ،وتضاعفت الخليا لإنتاج ) (dنبات كامل. لاحظ العلماء أن بعض الخليا غير المتمايزة التي تم استخلصها من قمة الساق قد انقسمت ل ُتش ِّكل طبقة جديدة من الخلياُ ،تس ّمى الكالوس ،Callusووضعت الموا ّد ال ُمستخ َدمة في علج مرض النبات على الكالوس ،أو في وسط النمو ،وكان لها آثار مختلفة .وفي حال ضبط المتغيرات ،فإن إضافة موا ّد كيميائية ُمع َّينة إلى الوسط ،فهي إ ّما تحفز النمو أو ُتث ّبطه .وقد لاحظ العلماء أن إضافة الأوكسين ،وهو هرمون نباتي، إلى وسط الموا ّد الغذائية في التجربة ،قد ح ّفز استطالة الخلية وانقسامها. أسهم نم ّو النباتات بسرعة في دوارق صغيرة ،مع توفير رطوبة مناسبة وأوساط نم ّو مضبوطة بإحكام ،في جعل العلماء يف ِّكرون في تجربة استخدام موا ّد كيميائية لقتل الفيروسات والبكتيريا .وسرعان ما تع ّلم العلماء كيف ومتى تطبق الحلول لتعقيم الأنسجة من دون قتل الخليا .وقد ُأضيفت هرمونات جديدة إلى وسط النم ّو ،فحالت دون انتشار الأمراض النبات َّية. وبعد إجراء وملحظة نتائج العديد من التجارب أدرك العلماء متى ُتك ِّون الخليا الجذور .وعندما استخدمت بادرة واحدة على الأق ّل في التجارب ،لوحظ أن الهرمونات قد ح ّفزت نم ّو كثير من الأفرع التي نمت عند قمة البادرة .وأظهرت تجارب إضافية أن الهرمونات يمكن أن تستخدم في تعقيم الأنسجة ال ُمو ِّلدة أي ًضا. وش َّجعت الهرمونات ال ُمك َتشفة حدي ًثا على التط ُّور السريع في إنتاجها .وسرعان ما تع َّلم العلماء كيفية التح ُّكم في نمو النبات جي ًدا ،بما يكفي لإنتاج نبات كامل مكتمل النم ّو من عدد قليل من خليا الأنسجة ال ُمو ِّلدة غير المتمايزة .لكن معظم النباتات لم تب َق على قيد الحياة ،عندما تع َّرضت للهواء والأوساخ. 98
الدرس :2-7زراعة الأنسجة النبات َّية التبا ُين الناتج من التكنولوجيا الحيوية يسافر المزارعون ،والعاملون على تحسين النباتات ،إلى جميع أنحاء العالم بح ًثا عن أصناف جديدة من النباتات أو أصولها المح ّلية الب ّرية في الحقول والغابات الب ّرية ،حيث تنشأ الصفات الجديدة في الب ّرية تلقائ ًّيا من خلل الطفرات .لك ّن ال ُمع ّدلات الطبيعية لحدوث الطفرات تكون عشوائية وبطيئة؛ فل يمكنها أن ُتسا ِعد المزارعين .غير أن محاولات تحسين النباتات لا تعطي دائ ًما نتائج موثوقة ،أو يمكن تكرار الحصول عليها ،بالنظر إلى وجود خلط عشوائي للجينات عند حدوث التكا ُثر الجنسي .وحال ًّيا ،يستطيع المزارعون العثور على العديد من المعلومات عن الأصناف ال ُمستن َسخة على الإنترنت. شكل 22-7يمكن لنقل الجينات قبل زراعة الأنسجة أن ينتج تبا ُينًا. ُتع ّد تقنيات التكا ُثر الاصطناعي التي ُتغ ِّير التركيب الوراثي للنبات ،وتو ِّفر صفة مرغوبة على المستوى ال ُجزيئي ،شك ًل من أشكال التكا ُثر الجنسي .ويتم ذلك باستخدام طرق ُط ّورت من خلل التكنولوجيا الحيوية التي تو ِّلد كائ ﹰنا ُمع ّدلاﹰ وراث ًّيا ) .Genetically modified organism (GMOو ُيسهم إدخال جينات جديدة ُتنقل إلى النسل لتصبح أص ًل جدي ًدا في زيادة تباين الكائنات الحية .ويطلق على العملية التي يستخدمها عالِم الوراثة في نقل جين واحد أو أكثر من النوع نفسه ،أو يغرز جينًا من نوع مع ّين في نوع آخر من الكائنات الح ّية ،تسمية نقل الجينات .Gene transfer يتم نقل الجينات المستخدم في إنتاج الكائنات المع ّدلة وراث ًّيا عن طريق: .1أخذ النسيج ال ُمو ِّلد من النبات وتعقيمه. .2استخلص ، DNAوقص قطعة DNAتحتوي على جين واحد وتكثيرها ،لإنتاج آلاف النسخ من الجين المعني. .3غرز الجينات م ّرة أخرى في فيروس ،أو بكتيريا آمنة تغزو خل ّية الكائن الحي وتغرز DNAفيها. .4زراعة النسيج في أنبوب ،أو في طبق بتري ،إلى أن يصبح نقله إلى ظروف النم ّو الطبيعي له ُممكنًا. 99
الوحدة :7التكا ُثر في النباتات التكا ُثر الدقيق َيستخدم نقل الجين وزراعة الأنسجة تم َّكن الباحثون ،في الوقت الحاضر ،من إيجاد ح ٍّل لمشكلة بقاء النبات على قيد الحياة .ذلك أن علماء النبات قادرون حال ًّيا على انتقاء صفات خاصة مرغوبة ،وتكثير أصناف مع َّينة في ظروف مخبرية مع َّقمة متح ّكم بها تح ُّك ًما شدي ًدا لجعلها تبقى على قيد الحياة .وفي الغالب يحصل التقنيون على ك ّميات صغيرة من النسيج ال ُمو ِّلد ،وحتى حبوب اللقاح من النبات الأصلي ،من أجل استنساخ أصناف نباتية جديدة تما ًماُ .تس ّمى تلك التقنيات الجديدة ،التي ُط ّبقت على الأنسجة الدقيقة في أنابيب اختبار، التكا ُثر الدقيق .Micropropagation شكل 7-77قد يك ّون التكا ُثر الدقيق لأنسجة التوت البري يمكن أن يجمع التكا ُثر الدقيق بين نقل الجينات شتلة صغيرة في المختبر ،وفي بيئة مع َّقمة واصطناعية وزراعة الأنسجة لإيجاد شتلات جديدة ،أو ُمتح َّكم بها. استنساخ النبات الأم المرغوب لإنماء شتلات شكل Digitalis purpurea 7-77نبات يستخرج منه العديد متماثلة .تتط ّلب زراعة نباتات سليمة تما ًما من أدوية القلب. التدريب على ذلك ،وتوفير أوساط نم ّو خا ّصة إلى ح ٍّد بعيدُ .تنقل الأنسجة تحت ظروف ُمع َّقمة، وفي هواء متد ِّفق باستمرار ،لتقليل خطر الإصابة بعدوى الأبواغ البكتيرية أو الفطرية .وعندما ُتز َرع الخلايا و ُيح َتفظ بها في بيئة اصطناعية خاضعة لتح ُّكم شديد ،يقال إن هذا النم ّو يت ّم في المختبر ( In vitroالشكل .)23-7 يعتمد إنتاج العديد من المستحضرات الصيدلانية الحديثة على ال ُمر ّكبات ال ُمشت َّقة من النباتات (الشكل .)24-7وغال ًبا ما كان توفير مخزون نباتات ثابت ودائم وخا ٍل من المل ّوثات ،يم ِّثل مشكلة لصناعة ال ُمستحضرات الصيدلانية. لقد أصبح التكا ُثر الدقيق عملية أساسية في تصنيع الأدوية المشت ّقة من النباتات .وتؤكد تنمية النباتات ال ُمع َّقمة من زراعة الأنسجة في المختبر عدم الاعتماد على الظروف الجغرافية. ويق ِّلل عدم الاعتماد على النباتات الب ّرية من خطر التل ُّوث ،ويتيح المزيد من استخدام النباتات في تحضير ال ُمر ّكبات المهندسة وراث ًّيا ،مثل اللقاحات وال ُمستح َضرات الدوائية. 100
الدرس :2-7زراعة الأنسجة النبات َّية تقنيات التكا ُثر الدقيق تختلف الإجراءات ال ُم َّتبعة في التكا ُثر الدقيق للأنسجة بحسب نوع النبات .ولكن بوجه عام، تتخذ أربع خطوات لتحقيق استنساخها بنجاح في المختبر. ﺑﺮوﺗﻮﺑﻼﺳﺖ شكل 25-7اختيار النسيج النباتي. ُ .1يختار النبات الأم أو الصنف ال ُمستن َبت الأُ ّم ﻛﺎﻟﻮس لصفاته المرغوبة .وفي ظروف ُمع ّقمةُ ،ينقل ﺟﻨﲔ ﺟﺴﻤﻲ جزء صغير من النبات ،أو الغرز الخارجي ﺷﺘﻼت Explantإلى أوعية أخرىُ ،ع ّقمت ُمسب ًقا، شكل 26-7زراعة النبات في المختبر. وتحتوي على وسط نم ّو ُمعا َلج. .2البروتوبلست Protoplastخلية نباتية ُأزيل جدار الخلية عنها .يزرع البروتوبلست ليك ِّون تك ُّت ًل من الخليا .ثم ينمو تك ّتل الخليا ليش ِّكل كتلة من الخليا النبات َّية غير المتمايزةُ ،تسمى الكالوس .Callusيش ِّكل الكالوس بدوره أجنّة جسمية من النباتات الجديدة (الشكل .)26-7 .3بالنظر إلى أخذ عدد قليل فقط من الخليا، أو طبقة رقيقة منهاُ ،يع َّرف التضاعف Multiplicationبأنه عملية ُتح َّفز فيها الخليا بواسطة الهرمونات لتتكاثر بسرعة، وتنتج أنسجة وأعضاء نباتية جديدة .يسمى النبات في هذه المرحلة بالشتلة Plantlet (الشكل .)27-7 .4ولتحضير بيئة طبيعية ،يخضع النبات لعملية ُتس ّمى التص ُّلب أو التأقلم في ال ُمناخ ،حيث ُيع َّرض ببطء لظروف طبيعية أكثر حتى تتك َّون طبقات خارجية من الأنسجة السطحية الواقية. ﺗﺼ ﹼﻠﺐ وﻧﻘﻞ ُ .5يزرع النبات الصغير في التربة ،لينمو نم ًّوا شكل 27-7شتلت (أعلى) وأخرى متص ِّلبة (أسفل). طبيع ًّيا. 101
الوﺣدة :7التكا ُثر في النباتات مزايا التكا ُثر الدقيق وعيوبﻪ ي َّتصف التكا ُثر الدقيق بعدد من المزايا مقارنة بتقنيات التكا ُثر ال ُخ َضر ّي أو التكا ُثر الاصطناعي التقليدي. التكا ُثر الدقيق هو إنتاج العديد من النباتات المستنسخة بعضها من بعض ،وتكون نتائجه موثوقة إلى أقصى ح ّد. يفيد التكا ُثر الدقيق في تكا ُثر النباتات البذرية ،ولاسيما عندما تكون النباتات النادرة عقيمة ،ولم تعد قادرة على إنتاج البذور ،أو تنتج بذور ًا صغيرة ،أو يتع ّذر تخزين بذورها لإعادة توزيعها. يمكن استخدام التكا ُثر الدقيق في إنتاج نباتات خالية من الأمراض. يعتبر التكا ُثر الدقيق الطريقة الوحيدة القابلة للتطبيق من أجل تجديد الخليا ال ُمع َّدلة وراث ًّيا أي الخليا الناتجة على إثر نقل الجينات. يمكن إنتاج عدد أكبر من النباتات في المتر المربع الواحد ،ويمكن تخزين النباتات الصغيرة فترة أطول ،وفي مساحة أصغر. وبالمقابل ،هناك عيوب لاستخدام التكا ُثر الدقيق أو نقل الجينات .حيث يمكن أن يزيد تكاثر النبات اصطناع ًّيا من تكاليف الإنتاج بنسبة تصل إلى .70%وتتط ّلب تلك العملية أشخا ًصا قادرين على تطبيقها ،وهي لا تزال تنتظر التطوير لخفض التكاليف. شكل 28-7تخزين مخزون النباتات. أضف إلى ذلك أن أي مرض لا ُيعالج في أثناء التكا ُثر الدقيق ،فسوف يؤثر في كل استنساخ ينتج .وبالنظر إلى أن مقاومة الأمراض يبدو أنها تنخفض لدى المخزون الأم ،فإن ذلك يجعل الأجيال الجديدة من النباتات أكثر عرضة للخطر. ول ّما كانت الكائنات المع ّدلة وراث ًّيا ( )GMOsغال ًبا ما تشتمل على نباتات ت ّم تصميمها وتكثيرها للحصول على الغذاء ،فإن العديد من الدول وضعت قواعد أو لوائح تنظيمية بشأن و ْسمها بإشارات خاصة أو استخدامها .ذلك أن إدخال الجينات التي تنتج بروتينات مختلفة قد يس ِّبب حساسية للغذاء الجديد عند الإنسان .ويمكن للنباتات الجديدة التي ُتزرع لغايات إنتاج البذور ،أن تطلق حبوب لقاحها إلى مناطق فيها نباتات مح ّلية .وعندما ت َّتحد حبوب اللقاح مع بويضات نباتات أخرى في الب ّرية ،فإنها تنقل الجين الجديد إلى تلك النباتات ،الأمر الذي يفضي إلى عواقب غير مقصودة .يمكن للنباتات الجديدة تطوير مقاومة للعلجات المستخدمة حال ًّيا .ويمكن للنباتات المستنسخة أن تزيد التنافس بين الأنواعُ ،مس ِّببة انقراض الأنواع المح ّلية في البرية ،مما يؤ ِّثر في النظم البيئية. 102
الدرس :2-7زراعة الأنسجة النبات َّية تﻘﻮﻳﻢ ال ّﺪرس 2-7 .1كيف ترتبط دولة قطر بالدول الأخرى ،عندما يتعلق الأمر بإنتاج الأغذية أو المشروبات وتوزيعها؟ ابحث في مثالين لم يردا في هذا الدرس. .2م ّيز بين النوع النباتي ،والصنف النباتي ،والصنف ال ُمستن َبت. .3اذكر المواقع الخمسة التي يوجد فيها النسيج ال ُمو ِّلد المستخدم في تكا ُثر النباتات. .4ما الخلية الكاملة الفاعلية؟ وأين توجد؟ ول َم يت ّم اختيارها لزراعة الأنسجة؟ .5ل َم تم القيام بزراعة الأنسجة النبات َّية في الأصل؟ .6صف وظيفة الأشياء الآتية ،أو مدى ارتباطها بزراعة الأنسجة. .aوسط النمو .bالكالوس .cالأوكسين .dالمخزون .eالغرس الخارجي .fنبتة نامية .7ل َم ُيع ّد نقل الجينات شك ًل من أشكال التكا ُثر الجنسي ،على الرغم من عدم دمج كروموسومات من ذكور وإناث م ًعا؟ .8قارن بين نقل الجين والتكاثر الدقيق في فقرة. .9ل َم يكون ُمع َّدل بقاء نباتات الغرز الخارجي التي تنمو في أنابيب أو دوارق ضعي ًفا؟كيف ح ّل التكا ُثر الدقيق تلك المشكلة؟ .10متى يكون التكا ُثر الدقيق عم ًل مقبو ًلا؟ اختر نبا ًتا ،وادعم تفكيرك بأمثلة. 103
الوﺣدة :7التكا ُثر في النباتات الﺜﻮرة الﺨﻀراء بقيت كمية الطعام ،التي يمكن إنتاجها من نباتات مزروعة على مساحة ُمع َّينة من الأرض ،كما هي لآلاف السنين .بالمقابل ،ازداد عدد سكان العالم بين العامين 1800و 2015من م ّما دون المليار نسمة ،إلى 7.7مليارات نسمة .فكيف تم ّكنا من إطعام السكان جميعهم؟ إﻧﺘﺎج اﻟﻐﺬاء ﻟﻜﻞ ﻫﻜﺘﺎر اﻟﺜﻮرة اﳋﴬاء اﻟﻘﻤﺢ اﻷﻃﻨﺎن ﻟﻜﻞ ﻫﻜﺘﺎر 8 اﻟﺸﻌﲑ اﻟﺸﻮﻓﺎن 6 4 2 01300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 شكل 29-7إنتاج الحبوب لكل هكتار للأعوام .1300-2015 لم يتع ّرض س ّكان العالم في معظمهم لمجاعة ،لأن التكنولوجيا الجديدة زادت الإنتاج الزراعي بنسبة 800%تقري ًبا بين العامين 1940و .1990فقد أدخلت »الثورة الخضراء« محاصيل هجينة ذات إنتاجية عالية ،واستخدمت الأسمدة ،والزراعة الآلية ،وال ُمبيدات الحشرية ،والر ّي بالطاقة، واعتمدت على علم أفضل .وارتفع إنتاج الحبوب ،كالشعير والقمح 6-8أطنان لكل هكتار، بحلول العام .2000 كان نورمان إرنست بورلوغ ( )1914 - 2009الأمريكي مهند ًسا زراع ًّيا .قاد مبادرات عالمية لمساعدة المزارعين على إنتاج المزيد من الغذاء .وغال ًبا ما يطلق على بورلوغ »أبو الثورة الخضراء« .ويعود الفضل إليه في إنقاذ أكثر من مليار شخص من الجوع .وقد حصل بورلوغ على جائزة نوبل للسلم عام ،1970 تقدي ًرا لمساهماته في السلم العالمي عبر زيادة الإمدادات الغذائية في العالم . شكل 7--7د .نومان بورلوغ في درس نورمان الغابات في ك ّلية جامعية ،وحصل عام 1942على حقل قمح. درجة الدكتوراه في علم أمراض النبات وعلم الوراثة .ثم انتقل إلى المكسيك ،وط ّور أنوا ًعا عالية الإنتاج من القمح ،مقا ِومة للأمراض .وفي منتصف القرن العشرين ،ق ّدم بورلوغ محاصيل عالية الإنتاج ،وتقنيات إنتاج زراعي حديثة ،إلى المكسيك وباكستان والهند .وبين العامين 1965و ،1970تضاعفت عائدات القمح تقري ًبا في باكستان والهند. 104
الوحدة 7 مراجعة الوحدة الدرس 1-7التكا ُثر ال ّلجنس ّي في النباتات •النباتات كائنات حقيقية النواة ،تش ّكل مغ ّطاة البذور Angiospermsالمجموعة الكبرى فيها. وتتكاثر مغ ّطاة البذور جنس ًّيا أولا جنس ًّيا. •ينتج من التكا ُثر اللاجنسي الطبيعي مستنسخات Clonesمن النبات الأصلي ،عن طريق السيقان الجارية ،Runnersوالكورمات ،Cormsوالأبصال ،Bulbsوالرايزومات .Rhizomes •التكا ُثر اللاجنسي الاصطناعي يت ّم عادة في الزراعة .وهو يتو َّسل تقنيات التعقيل ،Cutting والتطعيم ،Graftingوالترقيد الأرضي ،Ground layeringوالترقيد الهوائي .Air layering •تتض َّمن عملية تكاثر النباتات بالتعقيل تجذير ساق نبات له براعم .أ ّما عملية التطعيم ،فتتض َّمن غرز ُطعم من نبات في ساق نبات آخر. •التكا ُثر بالبذور شكل من أشكال التكا ُثر ال ُخ َضر ّي .Vegetative propagation الدرس 2-7زراعة الأنسجة النبات َّية •تزايدت الضغوط في مجال الزراعة ج ّراء التغ ُّير المناخي. •توجد ضمن النوع النباتي الواحد تباينات كثيرة ُتس ّمى الأصناف ،Varietiesومن بينها الأصناف ال ُمستن َبتة ،Cultivarsوهي أصناف خا ّصة أنتجها الإنسان ،وحافظ عليها. •يحتوي النسيج المرستيمي (ال ُمو ِّلد) Meristemعلى خلايا نباتية غير متمايزة كاملة الفاعلية Totipotentتنمو على نح ٍو سريع إلى أنواع مختلفة من الأنسجة النبات َّية. •الزراعة النسيجية Tissue cultureهي تنمية النبات صناع ًّيا في وسط نم ّو Growth medium مناسب ،من خلايا نباتية غير متمايزة متك ِّتلة في كالوس .Callus •الكائنات ال ُمع َّدلة جين ًّيا Genetically modified organismsتض ّم النباتات التي حصلت على جينات من نباتات أخرى ،تم غرزها في ال ُمخ َتبر ،أو بواسطة نقل الجينات .Gene transfer •يمكن تنمية مستنسخات متماثلة من نبات أصلي سري ًعا بواسطة التكثير الدقيق .Micropropagationتؤخذ قطعة كاملة الفاعلية من النبات ،أو غرز خارجي ،Explant وتوضع في وسط مع َّقم مع مواد غذائية ،لتنمو إلى كالوس. 105
الوحدة 7 مراجعة الوحدة • ُتح َّفز كتلة الخلايا بالهرمونات لتنمو منها أجنّة ع َّدة ،تك ّون فيما بعد شتلات .وعندما تكبر الشتلات قلي ًل ُتص َّلب Hardenedو ُتنقل Transplantedإلى التربة لتنمو على نح ٍو طبيعي فيها. •يمكن أن ُتنتِج عن عملية التكثير الدقيق Micropropagationآلاف النباتات المتماثلة في مساحة صغيرة .غير أ ّن هذه العملية مكلفة ،و ُتع ّد باهظة الثمن ،مقارنة بالزراعة التقليدية. 106
تقويم الوحدة تحضير للاختبار 1.1أ ّي مجموعات النبات الآتية أكثر تبا ُينًا ،وفيها أكبر عدد من الأنواع؟ a.aالسرخسيات b.bالحزازيات c.cمع ّراة البذور d.dمغ ّطاة البذور 2.2ل َم يتكاثر العديد من النباتات الزهرية لاجنس ًّيا؟ a.aتحتاج مغ ّطاة البذور إلى وقت أطول لإنتاج الكورمات والأبصال. b.bلا تحتاج إلى طاقة إضافية لإنتاج الأزهار أو البذور أو الثمار. c.cالتكا ُثر اللاجنسي أبطأ ،غير أ ّنه أكثر فاعلية. d.dالأصناف ُمه َّمة للبقاء على قيد الحياة. 3.3أ ّي نوع من أجزاء النبات هي البطاطس؟ a.aجذر متح ِّور يحتوي على النشا. b.bسيقان أفقية تنتفخ خلال عملية البناء الضوئي. c.cبراعم d.dدرنات تنمو فوق الأرض. 4.4أ ّي التقنيات الآتية تزيد الأصناف على شجرة مثمرة أو شجرة جوز؟ a.aالترقيد الهوائي. b.bالترقيد الأرضي c.cالتطعيم d.dالتعقيل 107
تقويم الوحدة 5.5أ ّي نبات يتكاثر لاجنس ًّيا بالرايزومات؟ a.aالبصل b.bالخيزران c.cالبطاطس d.dالبنفسج الإفريقي. 6.6أ ٌّي م ّما يأتي صحيح بخصوص العقدة؟ a.aتكون على الساق الجارية. b.bيمكن أن تنمو منها شتلة إلى الأعلى. c.cيمكن أن ُتك ِّون جذ ًرا. d.dكل ما ُذكر. 7.7أ ّي من الآتي طريقة للتكا ُثر ال ُخ َضر ّي الأبسط والأسرع؟ a.aالترقيد الهوائي. b.bالترقيد الأرضي. c.cالتعقيل d.dالتطعيم 8.8ل َم يجب إحداث تغييرات على طريقة زراعة المحاصيل المستخدمة حال ًّيا؟ a.aلأن علينا زيادة الأصناف. b.bلأن التغ ُّير المناخي يه ّدد الإنتاجية. c.cلعدم توافر أرا ٍض كافية لإنتاج الغذاء حال ًّيا. d.dلضرورة أن تكون مصادر الغذاء أكثر تن ّو ًعا. 9.9ب َم تمتاز الأصناف ال ُمستن َبتة على الأصناف؟ a.aالأصناف نم ّوها أصعب من الأصناف ال ُمستن َبتة. b.bالأصناف ال ُمستن َبتة أكثر من الأصناف. c.cيمكن تكثير الأصناف ال ُمستن َبتة على نح ٍو أسرع من الأصناف. d.dجميع ما سبق إيجابيات تمتاز بها الأصناف ال ُمستن َبتة. 108
تقويم الوحدة 1010أ ّي مما يأتي يصح على الخلايا المتمايزة. a.aجميع الخلايا متماثلة. b.bينتج من الخلايا أصناف في نسلها. c.cتستمر الخلايا بالنم ّو طبيع ًّيا. d.dتكون الخلايا متخ ِّصصة لأداء مه ّمات مختلفة. 1111ل َم نحتاج إلى النسيج المرستيمي في زراعة أنسجة النبات؟ a.aلأن النسيج المرستيمي يقع في ق َّمتي الساق والجذر. b.bالنسيج المرستيمي كامل الفاعلية. c.cالنسيج المرستيمي نسيج متمايز. d.dالجدر الخلوية لخلايا النسيج المرستيمي رقيقة. 1212أين توجد الخلايا الكاملة الفاعلية؟ a.aأمام قلنسوة الجذر. b.bفي النسيج الوعائي في السيقان الخشبية. c.cفي عقد الساق الجارية وأماكن اتصال الأوراق بالسيقان. d.dكل ما ُذ ِكر. 1313ما أه ّمية الهرمونات للنباتات؟ a.aتتح ّكم بسماكة الجدر الخلوية. b.bتخضع لفيزياء حركة ال ُجسيمات. c.cتس ِّرع طريقة إنتاج الفضلات. d.dتؤ ِّثر في ُمع َّدلات النمو في الخلايا النبات َّية. 1414أ ّي م ّما يأتي ُيع ّد من سلبيات التكثير الدقيق؟ a.aإ ّنه أقل تكلفة. b.bالنسيج المرستيمي المصاب بعدوى سيتكاثر في كل الشتلات. c.cالآلات ال ُمستخ َدمة في العملية يمكنها تدمير الأنسجة. d.dالنباتات الجديدة مقاومة للأمراض بش ّدة. 109
تقويم الوحدة أسئلة الإجابات القصيرة الدرس :1-7التكا ُثر ال ّلجنس ّي في النباتات 1515كيف غ ّيرت الزراعة وتوزيع الغذاء النظا َم الغذائي والثقافة في قطر؟ a.aاختر غذا ًء للبحث. b.bو ّضح أصل الغذاء. c .cو ّضح كيف غ ّير الغذاء النظام الغذائي المح ِّلي :هل أفاد الناس وثقافتهم ،أم أ ّدى إلى مشكلة في قطر. 1616اذكر نبا ًتا يتكاثر ُخ َضر ًّيا بك ٍّل من التراكيب الآتية: a.aالرايزوم b.bالدرنة c.cالبصلة d.dالكورمة e.eالساق الجارية. 1717ارسم مخ َّط ًطا لنبات بطاطس ،ثم اكتب أسماء تراكيب التكا ُثر الجنسي باللون الأحمر، وتراكيب التكا ُثر اللاجنسي باللون الأزرق. 1818تتكاثر النباتات طبيع ًّيا من سيقانها ،أو أوراقها ،أو جذورها .ابحث في مثال على نبات لم ُيذكر في النص ،واستخدم إحدى التقنيات المذكورة ،لتو ِّضح كيف يمكن إنتاج مستنسخه اصطناع ًّيا .وو ّثق المعلومات التي حصلت عليها. 1919صف طريقة تكا ُثر النباتات الآتية طبيع ًّيا: a.aال َج َزر b.bال ُك ّراث c.cالفراولة 2020يختلف التكا ُثر ال ُخ َضر ّي باختلاف النبات. a.aاذ ُكر إجراءين يزيدان من فرص نجاح التكا ُثر ال ُخ َضر ّي الاصطناعي في النباتات. b.bاذ ُكر متغ ّيرين على الأقل يجب ض ْبطهما. 2121قارن بين التكا ُثر الطبيعي والتكاثر الاصطناعي بفقرة مكتوبة ،على أن تتض َّمن المفردات الآتية :إيجابيات ،بصلة ،مستن َسخ ،تعقيل ،سلبيات ،تطعيم ،ترقيد ،ساق جارية ،مخزون. 110
تقويم الوحدة الدرس :2-7زراعة الأنسجة النبات َّية 2222و ِّضح الفرق بين الصنف والصنف ال ُمستن َبتُ ،مستخ ِد ًما نبا ًتا يختلف عن نبات البِ ّطيخ الذي ُذكر في الدرس. 2323ما أنواع الأنسجة الثلاثة التي تنشأ من الخلايا الكاملة الفاعلية؟ a.aاستخدم الإنترنت ،أو أ ّي مصادر أخرى ،للعثور على أسماء تلك الأنسجة. b.bاذكر مثا ًل على خلية متخ ّصصة تتمايز من كل من الأنسجة الثلاثة. c.cتتو َّزع تلك الأنسجة على نح ٍو مختلف في النباتات ،بالاعتماد على وجود ورقة جنينية واحدة في البذرة أو ورقتين .وبنا ًء على ذلك ،صنّف علماء النبات النباتات المغ ّطاة البذور إلى قسمين ،اذكر اسميهما. 2424اس ُتخدم النسيج المرستيمي في زراعة الأنسجة أول م َّرة في خمسينات القرن العشرين. و ّضح ما يأتي: a.aسبب إجراء التجارب الأولى. b.bالخطوات التي استخدمها العلماء في زراعتها. c.cالهدف من استخدام الأوكسين. 2525غ ّيرت الكائنات الح ّية المع ّدلة وراث ًّيا ك ًّل من الزراعة والط ّب. a.aع ّدد خطوات نقل الجينات. b.bهل هي تكاثر جنس ّي أم تكاثر لا جنس ّي؟ و ّضح إجابتك. 2626ارسم مخ ّططا تد ُّفق ًّيا ين ِّظم خطوات التكثير الدقيق micropropagationالأربع .مض ّمنًا المخطط المفردات ،ووص ًفا قصي ًرا ،ورس ًما في كل خطوة. 2727ل َم ُيع ّد نقل الجينات سب ًبا مثي ًرا للقلق ،إذا اس ُتخدم في النباتات التي تزرع ل ُتؤكل؟ اذكر ثلاثة أسباب على الأقل. 2828اختر جان ًبا للمناقشة في مقال قصير .التكثير الدقيق طريقة آمنة يمكن الاعتماد عليها في تربية النباتات وتخزينها .والتكثير الدقيق هدر وذو كلفة ويش ِّكل خط ًرا .ن ّظم قائمة بالنقاط التي تدعم موقفك وح ِّضر دفاعك في أوجه الذين لا يوافقونك الرأي .وكن مستع ّد ًا لمناقشة ذلك الموضوع شفه ًّيا داخل الصف. 111
Search
Read the Text Version
- 1 - 32
Pages:
