آزمایشگاه کشت بافت گیاهی 

تکنیک کشت بافت طی چند دهه گذشته به عنوان ابزاری کارامد در ریز ازدیادی، تکثیر، اصلاح و تولید گیاهان در شرایط کنترل شده درون شیشه ای در مراکز تحقیقاتی سراسر دنیا مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع کشت بافت گیاهی را نمی توان شاخه ای مجزا از علومی نظیر ژنتیک، فیزیولوژی، باغبانی و غیره به شمار آورد بلکه کشت بافت ابزار مناسبی در خدمت سایر علوم بوده و به آنها در دستیابی به اهداف مورد نظر کمک می کند. در زمینه گیاهان دارویی نیز علاوه بر کاربرد آن در ریزادیادی، تکثیر، تولید و حفاظت از گیاهان دارویی باارزش و در خطر انقراض، طی دو دهه اخیر به عنوان ابزاری موثر برای تولید متابولیت های ثانویه در شرایط کنترل شده نیز مطرح می باشد. این آزمایشگاه تلاش می کند تا با مطالعه مسیرهای بیوسنتزی متابولیتهای ثانویه در گیاهان دارویی، انتقال ژن و دخالت در بیوسنتز این ترکیبات،بهینه سازی تولید آنها در کشت های کنترل شده سوسپانسیون سلولی و ریشه مویینه را تا مرحله نیمه صنعتی مورد مطالعه قرار دهد.

ماموریت و برنامه آزمایشگاه 

•  کشت بافت و ریزازدیادی گیاهان دارویی با تاکید بر گونه های انحصاری و در خطر انقراض
•  ریزازدیادی و تکثیر ارقام همگن گیاهان دارویی به منظور حفظ ارقام پرمحصول 
•   القای کالوس و بهینه سازی کشت های سوسپانسیون سلولی گیاهان دارویی برای تولید متابولیت های ثانویه 
•  القای ریشه مویینه در گیاهان دارویی با استفاده از اگروباکتریوم و بهینه سازی تولید متابولیت های ثانویه در شرایط کشت های درون شیشه
•  انتقال ژن های موثر در مسیر بیوسنتز ترکیبات طبیعی و مطالعه بیان آنها در اندام یا گیاهان دارویی باززایی شده تراریخت (مهندسی متابولیک)
•  بهینه سازی تولید متابولیت های ثانویه باارزش در شرایط نیمه صنعتی با استفاده از بیوراکتورها
•   کشت اندامهای گیاهی و تهیه گیاهان عاری از ویروس (کشت مریستم)
•   تهیه پروتکلهای مناسب برای تکثیر گیاهان دارویی و معطر از طریق تکنیک های کشت بافت
• کشت دانه گرده و پرچم و استفاده از سایر روش ها به منظور تولید گیاهان دارویی هاپلوئید و دابل هاپلوئید در جهت دستیابی به اهداف اصلاحی آنها
•   بررسی پدیده تنوع سوماکلونی و بهره گیری از آن جهت ایجاد واریته های مطلوب 
•   القای پلی پلوئیدی و ارزیابی تاثیر سطوح مختلف پلوئیدی بر روی تولید متابولیت های ثانویه

دلایل تجهیز آزمایشگاه کشت بافت گیاهی :

• در حوزه مدیریتی تلاش در جهت شاخص شدن و ایفای نقش محوری در تولید محصولات خاص   

• دقت نظر در تجمیع امکانات آزمایشگاهی و لزوم حفظ آزمایشگاه های تخصصی و بهره گیری از آن ها

• ایجاد درآمد های اختصاصی با توجه به پتانسیل های موجود کشت گیاهان جدید و درآمد زا به ویزه از طریق تولیدات گیاهی و باغی

• در حوزه برنامه ریزی و پشتیبانی افزایش درآمد های اختصاصی از طریق تولید گل و گیاهان زینتی و دارویی

• در حوزه پژوهشی تولید نهال ، نشاء و در اولویت قرار گرفتن این حوزه با نظام گواهی موسسه تحقیقات ثبت و گواهی بذر و نهال

• در حوزه آموزش و ترویج تمرکز فعالیت بر توسعه کشت دوم و گیاهان جایگزین برنج همچون خردل علوفه ای،  گیاهان دارویی و غیره

روش‌های کشت بافت گیاهی :

• کشت پینه

• کشت سوسپانسیون سلولی

• کشت پروتوپلاست

• کشت هاپلویید

• کشت جنین و اندام

• باززایی و ریز ازدیادی

مراحل کلیدی در کشت بافت 

چهار مرحله کلیدی در کشت بافت شامل موارد ذیل است:

• شناسایی و جداسازی ژن یا ژن‌های مورد نظر از موجود اصلی؛
• درج ژن جدا شده در پلاسمید و تکثیر آن در باکتری(همسانه‌سازی)
• وارد کردن ژن همسانه‌سازی شده به سلول‌های مورد نظر؛
• انتخاب و پرورش سلول‌های تراریخت

دید کلی

وقتی درباره کشت گیاه صحبت می‌شود، معمولا منظور کشت گیاهان در گلدان ، زیر پلاستیک (Frames) ، در گلخانه و یا مزرعه است. در تقسیم بندیهای رایج در کشاورزی ، کشت گیاهان به بخشهای مختلف شامل زراعت ، باغبانی ، زراعت مناطق گرمسیری ، جنگل‌داری و اصلاح نباتات تقسیم می‌گردد. در سال 1904 هانیگ ، روش جدیدی از کشت گیاهان به نام کشت جنین را ارائه نمود.

او جنین نابالغ تعداد زیادی از گیاهان تیره شب‌بو (cruci Ferae) را در شرایط کشت آزمایشگاهی (in Vitro) ایزوله کرد و از آنها ، گیاهچه‌های زنده بدست آورد. از سال 1920 انواع روشهای کشت بافت ، نظیر کشت آزمایشگاهی بذرهای ارکیده ، کشت کالوس ، کشت اندام مرسوم شد. بعد از سال 1945 ، به تمام روشهای مختلف کشت در آزمایشگاه ، کشت بافت گیاهی اطلاق گردید. 

چشم انداز

کاشت بافتهای گیاهی در آزمایشگاه ، ابزار مناسبی برای رسیدن به هدفهای ناممکن است که در شرایط خارج آزمایشگاه وجود دارد. نتایج کشت در آزمایشگاه دارای اهمیت زیادی در کشاورزی ، باغبانی و جنگلداری است. علاوه بر کاربرد عملی این تکنیک ، کشت سلول گیاهی ، بافت و اندام ، نقش زیادی را در بهبود آگاهی ما در رابطه با علم سلولی _ تکوینی گیاهی داشته است. در حال حاضر کشت سلول ، دارای اهمیتی خاص در بیوتکنولوژی است و متخصصین در حال تلاش جهت رشد سلول گیاهی به منظور بدست آوردن فرآورده‌های صنعتی از متابولیتهای ثانویه هستند. 

توانمندی های آزمایشگاه:

تهیه محیط کشت بافت، تولید بافت تمایز نیافته( کالوس)، باز زایی و تولید گیاهچه،  کشت سوسپانسیون سلولی، کشت ریشه مویین، عصاره گیری نمونه های حاصل از کشت بافت ونمونه های  طبیعی، پرایمینگ بذر، کشت بذر و بررسی جوانه زنی بذور و فاکتورهای مربوط به رشد گیاهچه ها

تجهیزات موجود در آزمایشگاه:

اتاقک رشد با کنترل نور، دما و رطوبت، اتوکلاوهای افقی و عمودی، دی اکسید کربن انکوباتور، همزن مغناطیسی، همزن حرارتی مغناطیسی، شیکر انکوباتور افقی، شیکر انکوباتور عمودی،هود میکروبیولوژی کلاس II، یخچال، فریزر منفی 20، فریزر منفی 80، pH متر، ترازوی دقیق، سمپلر، پیپت و میکروپیپت، دستگاه توزیع کننده محیط کشت، میکروسکوپ، لوازم فلزی و شیشه ای آزمایشگاهی

آزمایش‌های قابل انجام

•  تهیه محلول­های غذایی مختلف برای مطالعه رشدی و فیزیولوژیکی گیاهان باغبانی در سیستم­های کشت هیدروپونیک ، DFT، آکواپونیک و ائروپونیک
• عصاره­گیری از بافت­های گیاهی برای اندازه­گیری عناصر غذایی، کلروفیل، قندها، فنول، پرولین و فعالیت آنزیم­های مختلف
• کشت بافت و بررسی اثرات هورمون­های گیاهی بر تولید میکروتیوبر
• کشت بافت و ریزازدیادی گیاهان با تاکید بر گونه‌های انحصاری و در خطر انقراض
• القای کالوس و بهینه سازی کشت‌های سوسپانسیون سلولی گیاهان
• کشت اندام‌های گیاهی و تهیه گیاهان عاری از ویروس (کشت مریستم)
• تهیه پروتکل‌های مناسب برای تکثیر گیاهان از طریق تکنیک‌های کشت بافت
• کشت دانه گرده و پرچم و استفاده از سایر روش­ها به منظور تولید گیاهان دارویی هاپلوئید و دابل هاپلوئید
• بررسی پدیده تنوع سوماکلونی و بهره‌گیری از آن جهت ایجاد واریته‌های مطلوب