Organ Culture:- Shoot Tip Culture or Meristem Culture
प्ररोह शिखाग्र संवर्धन या विभज्योतक संवर्धन (Shoot Tip Culture or Meristem Culture):-
· परिभाषा (Definition):-
जब निर्जमित दशाओं में प्ररोह के 0.1 से 1 mm शीर्ष भाग को पृथक करके कर्तोतक के रूप में उपयोग करते हुए संवर्धित किया जाता है तो इसे प्ररोह शिखाग्र संवर्धन कहते हैं। शीर्ष भाग में 0.05 से 0.1 mm विभज्योतक पाया जाता है, इसलिए इसे विभज्योतक संवर्धन भी कहते हैं।
(When in sterilized conditions 0.1 to 1 mm tip of the shoot is removed and cultured using it as an explant, it is called shoot tip culture. The 0.05 to 0.1 mm meristem is found in the apex, so it is also called meristem culture.)
· विभज्योतक संवर्धन वायरस मुक्त पौधे प्राप्त करने के लिए किया किया जाता है। विभज्योतक में कोशिकाओं का विभेदन नहीं होता है। संवहन ऊतक अनुपस्थित होता है। विभज्योतक कोशिकाओं में तीव्र उपापचय क्रिया होती है। वायरस एक कोशिका से दूसरी कोशिका में गति नहीं कर सकता।
(The meristem culture is performed to obtain virus-free plants. Differentiation of cells does not occur in the meristem. Vascular tissue is absent. Meristem cells have a rapid metabolic activity. The virus cannot move from one cell to another.)
· विधि (Procedure):-
Ø एक स्वस्थ पौधे से तरुण टहनियों को काटते हैं। तरुण टहनी के 1cm शीर्ष भाग को काटकर अलग कर लेते हैं।
(Cut young twigs from a healthy plant. Now cut 1cm top part of the young twig.)
Ø 1-1cm लम्बे शीर्ष भागों के सतही निर्जमीकरण के लिए 1℅ सोडियम हाइपोक्लोराइट के विलयन में 10 मिनट तक ऊष्मायन करते हैं। अब इन शीर्ष भागों को 4 बार निर्जमित आसुत जल से धो लेते हैं ताकि सतह पर उपस्थित अतिरिक्त रसायन हट जाये।
(For surface sterilization we incubate 1–1cm long top parts in a solution of 1℅ sodium hypochlorite for 10 minutes . Now wash these top parts with sterilized distilled water 4 times so that the excess chemical present on the surface is removed.)
Ø अब प्रत्येक शीर्ष भाग को निर्जमित पेट्रीडिश में डालते हैं।
(Now put each top part in a sterilized patridish.)
Ø अब प्रत्येक शीर्ष भाग से बाहरी पत्तियों को हटा देते हैं जिससे प्ररोह शिखाग्र दिखाई देने लगता है।
(Now remove the outer leaves from each apex so that shoot tips make visible.)
Ø अब ब्लेड या चाकू की सहायता से 1mm लम्बे प्ररोह शिखाग्र को काट लेते हैं तथा इसे अगार माध्यम की सतह पर स्थानान्तरित कर देते हैं।
(Now 1 mm long shoot tips are cut with the help of a blade or knife, and transfer on to the surface of the agar medium.)
Ø अब इस संवर्धन का 25°C ताप व 16 घंटे प्रकाश काल पर ऊष्मायन करते हैं। जिससे कुछ दिनों में पहले प्ररोह तंत्र व बाद में मूल तंत्र विकसित हो जाता है। अब इन पौधों को गमलों में प्रतिस्थापित कर देते हैं।
(Now incubate this culture at 25 ° C temperature and 16 hours light period. As a result the shoot system is developed first and then the root system develops in a few days. Now establish these plants in pots.)
· Stages (अवस्थाएँ):- मुराशिग ने विभज्योतक संवर्धन में 3 अवस्थाओं के बारे में बताया है-
(Murashig has described 3 stages in the meristem culture-)
1. Stage – I:- इस अवस्था में संवर्धन स्थापित होता है जिसमें कर्तोतक से एकल या बहु प्ररोह विकसित होते हैं। इस अवस्था पर माध्यम में बाहर से साइटोकायनिन जैसे – BA, Kinetin व 2-iP की सप्लाई दी जाती है।
(Culture is established in this stage in which single or multiple shoots are developed from the explant. At this stage, the medium is supplemented with cytokine such as BA, Kinetin and 2-iP.)
2. Stage – II:- इस अवस्था का उद्देश्य प्रवर्धों का बहुगुणन होता है जिसके लिए कक्षस्थ प्ररोह प्रवर्धन होता है। यह उच्च आनुवंशिक स्थायित्व को बनाए रखता है।
(The purpose of this stage is multiplication of propagules for which the axillary shoot propagation occurs. It maintains high genetic stability.)
3. Stage – III:- इस अवस्था का उद्देश्य Stage – II में प्राप्त प्ररोह से अपस्थानिक जड़ों का निर्माण करना होता है। अपस्थानिक मूल निर्माण को प्रेरित करने के लिए माध्यम में बाहर से क्रमश: NAA, IBA, IAA, 2,4-D व अन्य ऑक्सिन हार्मोन्स की सप्लाई दी जाती है।
(The purpose of this stage is to develop the adventitious roots from the shoots obtained in Stage - II. The medium is supplemented externally with NAA, IBA, IAA, 2,4-D and other auxin hormones to induce adventitious root formation.)
· अनुप्रयोग (Applications):-
1. वायरस से मुक्ति (Virus Elimination):-
Ø पौधे सामान्यतया एक से अधिक प्रकार के वायरसों से संक्रमित होते हैं। जिनमें से कुछ अज्ञात होते हैं।
(Plants are usually infected with more than one type of viruses. Some of which are unknown.)
Ø विभज्योतक संवर्धन के द्वारा हम वायरस से संक्रमित पौधे से स्वस्थ वायरस मुक्त पौधों को विकसित कर सकते हैं। जैसे – आलू ।
(We can grow healthy and virus free plants from virus-infected plants through meristem culture. Like - Potatoes.)
2. सूक्ष्म प्रवर्धन (Micro propagation):-
Ø पौधे के किसी सूक्ष्म कायिक भाग से ऊतक संवर्धन तकनीक द्वारा सम्पूर्ण पौधे के निर्माण की प्रक्रिया को सूक्ष्म प्रवर्धन कहते हैं।
(The process of regeneration of the entire plant by tissue culture technique from any vegetative part of the plant is called micro propagation.)
Ø विभज्योतक संवर्धन एक प्रकार का सूक्ष्म प्रवर्धन ही है।
(Meristem culture is a kind of micro propagation.)
3. आनुवंशिक संसाधनों का भंडारण (Storage of Genetic Resources):-
Ø अनेक पौधे ऐसे बीज उत्पन्न करते हैं जो प्रकृति में उच्च विषमयुग्मनज होते हैं या दुर्दम्य (recalcitrant) होते हैं। इस प्रकार के बीजों को आनुवंशिक संसाधनों के भंडारण के लिए स्वीकृत नहीं किया जाता है।
(Many plants produce seeds that are highly heterozygous in nature or recalcitrant. These types of seeds are not approved for storage of genetic resources.)
Ø अत: इन पौधों से विभज्योतक को लेकर कृत्रिम रूप से संग्रहित किया जा सकता है।
(Hence, meristem taken from these plants can be stored artificially.)
4. संगरोध (Quarantine):-
Ø प्ररोह शिखाग्र संवर्धन या विभज्योतक संवर्धन से विकसित पौधे बिना जांच के अंतर्राष्ट्रीय विनिमय के लिए संगरोध प्राधिकरण के द्वारा आसानी से स्वीकृत कर लिया जाता है।
(Plants grown from shoot tip culture or meristem culture are easily approved by the quarantine authority for international exchange without testing.)
Ø इसलिए इस तकनीक के उपयोग से फसल सुधार प्रोग्राम में विश्व के किसी भी भाग से फसली पौधों को आसानी से आयात किया जा सकता है।
(Therefore, crop plants can be easily imported from any part of the world using this technique for crop improvement program.)