الأثر الوظيفي للتجريح The physiological effect of wound في زراعة الانسجة

أثناء فصل الجزء النباتي لابد من إحداث تجريح له على الأقل يتمثل ذلك في قطع الساق لفصل القمة النامية، أضف إلى ذلك الجروح والخدوش البسيطة التي تحدث دون قصد باستعمال الأدوات المختلفة ولهذه الجروح تأثيرات مشابهه لمنظمات النمو فبعضها مثبط للنمو وبعضها مشجع فيلاحظ أحياناً تكوين الكالس في منطقة القطع دون أي أضافة هرمونية. لكن حقيقة المواد المتكونة بسبب التجريح مازالت غير معروفة على وجه الدقة. فعلى سبيل المثال يكون للأجزاء النباتية المفصولة من النبات حساسية أعلى للأكسين من النباتات الكاملة ولا يعرف بالضبط سبب ذلك وإن كان يعتقد أن السبب يرجع إلى حدوث الجروح إما بطريقة مباشرة أو غير مباشرة بافتراض أن هناك هرمون يخلق في منطقة الجرح. وقد افترضت هذه النظرية أولاً من قبل Haberlandent في سنة 1921 حيث لاحظ أن انقسام خلايا البطاطس الموجودة عند مكان الجرح ينخفض إذا تم غسل الجرح بالماء عدة مرات وبإضافة خلايا مهروسة إلى منطقة الجرح مرة أخرى شجع انقسامها بشدة. واقترح أن هرمون الجروح يتفاعل مع منظم نمو آخر غير معروف موجود بأنسجة البطاطس. وقد يكون للجروح تأثير مثبط أو مشجع لمزارع الأنسجة كما يتضح مما يلي.

1. التأثير المثبط

تعيق الجروح وبعض الإجهادات البيئية الأخرى بصورة مؤقتة قدرة الخلايا المجاورة على تنظيم استبدال الهيدروجين والبوتاسيوم خلال الغشاء الخلوي ويفقد البوتاسيوم مبدئيا من الأنسجة المجروحة ، مما يؤثر على ثبات الضغط الاسموزي للخلية. كذلك يحدث تكسير سريع لللبيدات الموجودة في الأغشية الخلوية بتأثير تنشيط إنزيمات الأكسدة وتحلل اللبيدات. وتؤدى هذه الإنزيمات إلى تكوين الشوارد الحرة الضارة بالأنسجة والتي ربما تسبب الكثير من الضرر أثناء تأسيس المزرعة (2008 Dan).

وتمتلك النباتات الكاملة والأنسجة المفصولة منها أحيانا وسائل حماية ضد هذه الشوارد الحرة، فيلاحظ زيادة نشاط إنزيم البيروكسيدز الذي يقلل من فعل الأكسدة بالشوارد الحرة. ويزيد معدل وجود الشوارد الحرة أثناء عزل البروتوبلاست بسبب استعمال إنزيمات هدم مكونات الجدار الخلوي ويمكن تقليل الضرر الحادث أثناء عزل البروتوبلاست باستعمال superoxide dismutase أو مضادات الأكسدة مثل n- propylgallat ويبدو أن الأكسجين النشط يعمل على نشاط إنزيمات الأكسدة لمكونات الجدار الخلوي وتعمل مضادات الأكسدة على ثبات مكونات الجدار بتثبيط إنزيمات lipoxygenase. وقد لاحظ (2007) Emek & Erdag أنه يمكن التغلب على المواد الفينولية التي تسبب موت المُستأصلات النباتية بتقسيم أبصال الجلاديولس طوليا وليس عرضياً. كما تستحث الجروح تكوين الإثيلين بتشجيع تحويل ACC إلى الإثيلين اعتمادا على وجود Superoxide وتعمل مضادات الأكسدة المضافة على تثبيط هذا التحول. كذلك فإن المركبات عديدة الأمين يكون لها قدرة على تثبيط فعل الشوارد الحرة. ويلى عملية التجريح مباشرة تثبيط سريع في نمو الخلية وفقدان القطبية، لكن تستعيد الخلية تلك الخصائص عند غسل الجرح مما يؤكد وجود مواد مفرزة من الجرح تعطى هذا التأثير ، ويعتمد ذلك على النوع النباتي (1993 ,George).

2. التأثير المشجع

وفي المقابل فإن للجروح تأثيرات إيجابية ويعزى ذلك إلى أن التجريح يستحث حركة الهرمونات الداخلية وانتقالها إلى مكان الجرح وذلك كأحد ميكانيكيات الدفاع والمقاومة ضد الأضرار الميكانيكية أو المسببات المرضية. وطبقا لهذه النظرية يعتقد أن التكشف يتم عندما يحدث اتزان بين منظمات النمو الداخلية والخارجية أي أن الجرح يضمن زيادة تركيز الهرمونات الداخلية في هذه المنطقة للحد الضروري للتكشف. وتتضمن التأثيرات الإيجابية للجرح تكوين الكالس فبالرغم من أن المواد الناتجة من التجريح تكون مثبطة في معظم الحالات إلا أن بعض النتائج أشارت إلى التأثير المشجع لها على تكوين الكالس. فعند حدوث جرح أو إعداد العقل تفرز بعض المواد في مكان القطع. يكون لها تأثير مشجع للنمو متمثلاً في تكوين الكالس أو نسيج الكامبيوم في مكان الجرح. ولوحظ أيضا تأثير الجرح عند فصل الجزء النباتي وزراعته حيث يحدث انقسام للخلايا مؤدياً إلى تكوين الكالس وكلما كانت مساحة السطح المقطوع أكبر كان ذلك ادعى لتكوين كمية أكبر من الكالس لذا يعمد البعض إلى إحداث المزيد من التجريح للنسيج لإعطاء كالس أكبر. وربما يشجع التجريح تكشف الأشطاء فمن المعروف أن إحداث جرح في قاعدة الأشطاء قبل زراعتها من العوامل التي تساعد في تكون البراعم العرضية عليها، وغالباً يكون هناك ارتباط موجب بين التجريح وتكوين البراعم العرضية، مع ملاحظة أن ذلك لا يؤدى إلى زيادة معدل امتصاص السيتوكينينات من البيئة.

كذلك فإن إحداث تجريح عرضي في العرق الوسطى لأوراق بعض النباتات مثل ,Streptocarpus, Begonia, Saintpaulia أدى إلى زيادة عدد البراعم المتكونة. وعند تثقيب أوراق هجين Popular nigra x P. maximowiczii بدبوس قبل زراعتها حدثت زيادة في عدد الأشطاء المتكونة، وكان أعلى معدل لها عند إحداث خمسة ثقوب في الورقة مع وضعها مقلوبة على سطح البيئة. وتكونت البراعم العرضية حول مناطق التجريح أما الأوراق غير المثقبة فتكونت عليها البراعم في مناطق القطع الخارجية فقط. وقد قام .Phelan et al (2007) بعمل جرح عرضي أو طولي على قواعد المُستأصلات النباتية لأبصال Taghia viola قبل زراعتها وقد لاحظ أن معدل تكوين النباتات كان 2.4 وكانت نسبة النباتات ذات الأوراق المخططة عند عمل جرح عرضي 35%، بينما كان معدل تكوين النباتات 5.2 ونسبة النباتات المخططة 71% عند عمل جرح طولي. ولم تكن البراعم الجانبية لنباتات تابعة لجنس Opuntia حساسة للسيتوكينينات أو الأوكسينات في البيئة لكن بإحداث تجريح في المُستأصل النباتي حدثت استجابة لـ NAAو BAP ونمت الأشطاء الجانبية (1997 ,.Lazcanon et al). كذلك فإن شق القمة النامية في بعض النباتات طوليا إلى جزئين يؤدى إلى زيادة في نمو الأشطاء الجانبية. وكانت هذه المعاملات فعالة أيضاً في نباتات Yucca galuca بينما لم يكن لأى من هذه المعاملات تأثير في Yucca elephantipes.