کشت بافت توت فرنگی

دستورالعمل جامع کشت بافت توت فرنگی

توت‌فرنگی (Fragaria × ananassa) یکی از محبوب‌ ترین میوه‌ ها در جهان است که به‌ دلیل طعم مطلوب، ارزش غذایی بالا و کاربرد گسترده در صنایع غذایی جایگاه ویژه‌ ای دارد. این گیاه دارای ویتامین‌ های متنوع (خصوصاً ویتامین C) و آنتی‌ اکسیدان‌ های مفید است. کشت بافت توت فرنگی یکی از روش های مقرون به صرفه تکثیر این گیاه است.

آیا کشت بافت توت فرنگی لازم است؟

• تکثیر سریع: کشت بافت امکان تکثیر انبوه و سریع ارقام تجاری توت‌ فرنگی را فراهم می‌کند.
• حفظ ویژگی‌ های ژنتیکی: در روش‌ های سنتی تکثیر، ممکن است ویژگی‌ های گیاه مادری در نسل‌ های بعدی تغییر کند؛ اما در کشت بافت، به‌دلیل کلونینگ مستقیم، صفات مادری حفظ می‌شوند.
• تولید گیاهان عاری از بیماری: با استفاده از قسمت‌ های سالم و استریل گیاه (مانند مریستم)، می‌توان گیاهان عاری از ویروس‌ ها و عوامل بیماری‌ زا تولید کرد.
• صرفه‌ جویی در فضا و زمان: در مقایسه با روش‌ های سنتی، فضای کمتری برای تکثیر نیاز است و می‌ توان در تمام طول سال، گیاهان را تکثیر کرد.

تجهیزات و مواد اولیه مورد نیاز

اتاق یا فضای استریل (Clean Room یا اتاق کشت)

• • هود لامینار (Laminar Air Flow Cabinet)
  • اتوکلاو یا وسیله استریل‌کننده
  • تجهیزات کنترل دما و رطوبت (در صورت نیاز)

ابزار و تجهیزات آزمایشگاهی

• • پتری‌ دیش، ارلن مایر، بالن ژوژه، بشر، همزن مغناطیسی – حرارتی
  • پیپت، پیپت‌ من یا پیپت اتوماتیک.
  • اسکالپل، تیغ جراحی، پنس.
  • اتوکلاو
  • pH متر
  • پخش کننده محیط کشت Dispenser (انتخابی)
  • شیکر (برای برخی مراحل کشت سوسپانسیون سلولی)

محیط‌ های کشت

• • محیط پایه (Murashige & Skoog (MS) یا Gamborg (B5))
  • تنظیم‌کننده‌ های رشد (هورمون‌ها): سیتوکینین‌ ها (مانند BAP یا Kinetin) و اکسین‌ ها (مانند IBA یا NAA)
  • مکمل‌ های آلی (ساکارز، ویتامین‌ ها، آمینواسیدها، زغال فعال در صورت نیاز)

مواد ضد عفونی‌ کننده

• • الکل ۷۰٪ برای ضدعفونی ابزار و دست.
  • هیپوکلریت سدیم (وایتکس) یا کلرید جیوه (Mercuric Chloride) برای ضدعفونی بافت‌های گیاهی.
  • آب مقطر استریل یا آب دوبار تقطیر برای شست‌ و شوی نمونه‌ ها.
  • تویین ۲۰

محیط رشد (Growth chamber یا اتاق رشد)

• • قفسه‌ های مجهز به نور فلورسنت یا LED
  • دمای کنترل‌ شده (معمولاً ۲۵±۲ درجه سانتی‌گراد)
  • رطوبت نسبی حدود ۵۰-۷۰٪
  • دوره نوری ۱۶ ساعت روشنایی و ۸ ساعت تاریکی (فوتوپریود)

مراحل اصلی کشت بافت توت‌ فرنگی

انتخاب و آماده‌سازی ریزنمونه (Explant)

• ریزنمونه (رَسِنه) مناسب: مریستم انتهایی ساقه، برگ، ریزنمونه‌ های گره (Node) یا ریشه‌ های جوان توت‌ فرنگی.
• شست‌وشوی اولیه: ریزنمونه ها را با آب جاری شسته تا هرگونه گرد و غبار یا آلودگی سطحی حذف شود.
• ضدعفونی سطحی:
  • معمولاً از الکل ۷۰٪ (به‌مدت ۳۰ ثانیه) استفاده شده، سپس با آب استریل شسته می‌شوند.
  • در مرحله بعدی از محلول هیپوکلریت سدیم (۱ تا ۱۰ درصد) یا کلرید جیوه (۰٫۱ درصد تا ۰٫۰۱) برای مدت مشخص (۳ تا ۱۰ دقیقه بسته به ضخامت بافت) استفاده می‌شود.
  • چند بار شست‌ و شوی نهایی در آب مقطر استریل یا آب دوبار تقطیر ضروری است.

استقرار (Establishment) در محیط کشت اولیه

• محیط پایه: اغلب از محیط MS با غلظت کامل نمک‌ ها استفاده می‌شود.
• میزان اسیدیته محیط کشت (pH) با کمک pH متر بین ۵.۶ تا ۵.۸ تنظیم شود.
• هورمون‌های رایج:
  • برای تحریک رشد شاخساره: BAP (بنزیل آمینو پورین) یا Kinetin در غلظت‌های ۰٫۵ تا ۲ میلی‌گرم در لیتر.
  • برای ریشه‌ زایی: IBA (ایندول بوتیریک اسید) یا NAA در غلظت‌های ۰٫۱ تا ۱ میلی‌گرم در لیتر.
• کشت ریزنمونه: نمونه‌ ها را به آرامی روی محیط کشت جامد (حاوی آگار) قرار دهید. درپوش ظرف را بسته و با پارافیلم یا سلفون ببندید.

پرآوری و تکثیر (Multiplication)

• پس از رشد اولیه و تولید شاخساره‌های کوچک، می‌توان گیاهچه‌ها را به محیط جدید (اغلب محیط MS حاوی سیتوکینین بیشتر) منتقل کرد تا تعداد شاخساره‌ها افزایش یابد.
• تنظیم دمای مناسب (۲۵ درجه سانتی‌گراد) و فوتوپریود ۱۶ ساعت روشنایی اهمیت زیادی دارد.
• در طول دوره پرآوری، می‌توان از محیط حاوی BAP (0.5-1 mg/L) برای افزایش شاخساره استفاده کرد.

ریشه‌زایی (Rooting)

• پس از ایجاد شاخساره‌های کافی، گیاهچه‌ها را به محیط حاوی اکسین (IBA یا NAA) منتقل می‌کنند تا ریشه تشکیل شود.
• مدت زمان ریشه‌زایی معمولاً ۲ تا ۴ هفته است، بسته به رقم و شرایط کشت.

سازگاری و انتقال به خاک (Acclimatization)

• گیاهچه‌های ریشه‌دار را به گلدان‌های حاوی پیت ماس یا مخلوط کوکوپیت و پرلیت منتقل کرده، سپس آن‌ها را در گلخانه با رطوبت و دمای کنترل‌شده نگهداری می‌کنند.
• مرحله آداپته شدن (Hardening-off) به‌تدریج رطوبت را کاهش داده و گیاه را به شرایط نور و دمای محیط بیرونی عادت می‌دهند.

نکات کلیدی کشت بافت توت فرنگی

آلودگی میکروبی

• • رایج‌ترین مشکل در کشت بافت. باید از تکنیک‌های استریل دقیق استفاده کرد.
  • انتخاب بافت‌های جوان و سالم احتمال آلودگی را کاهش می‌دهد.

قهوه‌ای شدن بافت (Browning)

• • به‌ دلیل ترشح فنول‌ ها از بافت برش‌ خورده ایجاد می‌شود.
  • استفاده از زغال فعال یا PVP (Polyvinylpyrrolidone) در محیط کشت، تعویض مکرر محیط، یا کاهش زمان استریل کردن می‌تواند به کاهش قهوه‌ای شدن کمک کند.

دشواری ریشه‌ زایی

• • برخی ارقام توت‌ فرنگی به اکسین‌ ها حساسیت متفاوتی دارند.
  • تنظیم دقیق غلظت اکسین و مدت زمان کشت در محیط ریشه‌ زایی ضروری است.

جهش (موتاسیون) یا تغییر صفات

• • به‌دلیل تغییرات سوماتیکی در طول کشت بافت ممکن است صفات جدیدی ظاهر شوند.
  • پرآوری بیش از حد در محیط کشت غنی از هورمون‌ ها می‌تواند احتمال وقوع جهش سوماتیکی را افزایش دهد.

کنترل کیفیت

• • برای حفظ کیفیت و ژنتیک گیاه، نمونه‌ها باید از پایه‌های مادری سالم و معتبر تهیه شوند.
  • استفاده از روش‌های مولکولی (مانند مارکرهای DNA) برای تأیید اصالت ژنتیکی توصیه می‌شود.

جمع‌بندی

کشت بافت توت‌فرنگی روشی مؤثر و کارآمد برای تکثیر انبوه، تولید گیاهان عاری از بیماری و حفظ صفات ژنتیکی ارقام برتر است. با فراهم کردن شرایط استریل، انتخاب محیط کشت مناسب و کنترل دقیق عوامل محیطی (دما، نور، رطوبت)، می‌توان به تولید گیاهچه‌های سالم و قوی دست یافت. در نهایت، مرحله سازگاری و انتقال به خاک نیز از اهمیت بالایی برخوردار است و باید با دقت انجام شود تا گیاهچه‌های تولید شده در محیط بیرون نیز به‌خوبی رشد کنند.

نکته مهم: اصول و دستورالعمل گفته شده، راهنمایی کاملی برای تکثیر تجاری توت فرنگی نمی باشد. لازم است با رعایت اصول فوق، نسبت به ستاپ کردن پروتکل تکثیر، اقدام کنید.

“مرجع کشت بافت گیاهی ایران برای مطالعه جدیدترین مقالات “

 

منابع

• Colorado State University | Strawberry Shoot Tip Cryopreservation 
• Debnath, S. C. (2009). “Micropropagation of day-neutral and everbearing strawberries (Fragaria × ananassa Duch.) through axillary shoot proliferation.” Scientia Horticulturae, 119(4), 397-402.
• Hancock, J. F., & Simpson, D. W. (1995). “Methods of extending the strawberry production season in Europe.” Horticultural Reviews, 17, 299-334.
• Boxus, P. (1999). “The production of strawberry plants by in vitro micropropagation.” International Journal of Fruit Science, ۱(۱), ۴۷-۵۵.
• Debnath, S. C. (2005). “Strawberry sepal: another explant for thidiazuron-induced adventitious shoot regeneration.” In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, ۴۱(۵), ۶۷۱-۶۷۶.
• Graham, J., & McNicol, R. J. (1995). “A comparison of methods for the micropropagation of strawberry cultivars.” Plant Cell, Tissue and Organ Culture, ۳۹(۳), ۲۵۵-۲۵۷.