گیاهان به صورت طبیعی اغلب دارای دو جفت کروموزوم هستند یعنی یک جفت از پدر و یک جفت از مادر مانند تمام موجوداتی که به روش جنسی تکثیر می شوند البته برخی از گیاهان به طور طبیعی پلی پلوئید هستند ( تعداد کروموزوم ها دو یا سه یا چند برابر حالت طبیعی است تعداد تا ۱۲X در منابع ثبت شده است ) برای مثال گیاه سیب زمینی به طور طبیعی تتراپلوئید است (۲N=4X=48) یعنی تعداد کروموزوم در حالت هاپلوئید ۱۲ کروموزوم می باشد.

تغییر سطح پلوئیدی گیاهان در کشاورزی و باغبانی کاربرد گسترده ای دارد یعنی هم کاهش سطح پلوئیدی و هم افزایش سطح پلوئیدی .انتخاب خصوصیات برتر گیاهان زراعی بیشتر با کاهش سطح پلوئیدی انجام می شود چون با کاهش سطح پلوئیدی انتخاب گیاهان با خصوصیات برتر از قبیل مقاومت به خشکی و شوری و بیماری ساده تر از انتخاب در یک جمعیت پلی پلوئید است در برخی موارد نیز از افزایش سطح پلوئیدی گیاهان زراعی استفاده می شود مانند تولید ارقام بدون بذر میوه ها (مرکبات و غیره) یا هندوانه که با پرورش ارقام تتراپلوئید (۲n=4X) در مرکبات و هندوانه و تولید بذر هیبرید بین این ارقام تتراپلوئید و ارقام دیپلوئید نسل تریپلوئید (دارای سه جفت کروموزوم) تولید می شود ارقام تریپلوئید اغلب عقیم هستند و بذر تولید نمی کنند مانند هندوانه بدون بذر که در ایالات متحده تولید می شود و مثال ساده تر که ما بیشتر با ان آشنا هستیم موز است موز در حالت طبیعی دیپلوئید است و بذور بزرگی تولید می کند که ۱۰۰% شما دوست ندارید این بذور سیاه بزرگ را درون موز خود ببینید بنابراین ارقام ترپلوئید موز پرورش داده شده اشت البته موزهای تریپلوئید نیز دارای بذر هستند که شما می توانید انها را درون میوه موز ببینید ولی بسیار کوچک یعنی همان چیزهای بسیار کوچک سیاهی که در داخل موز هستند (در وسط میوه) البته این بذور وقتی میوه به دست ما می رسد مرده هستند و نمی توان انها را کشت کرد حتی با روشهای کشت بافت . این گیاهان تریپلوئید بعد از گرده افشانی میوه تولید می کنند ولی بذور در مراحل اولیه باروری به دلیل تفاوت تعداد کروموزوم گرده پدری و تخمک مادری از بین می رود .اندازه میوه نیز در ارقام پلی پلوئید معمولاً بزرگتر است البته هندوانه تریپلوئید کوچکتر از نوع دیپلوئید است ولی دارای پوست کلفت تری می باشد که به شرایط محیطی بیشتر مقاوم است .

تغییر در سطح پلوئیدی در گیاهان زینتی کاربرد زیادی دارد از این گونه کاربردها میتواند به این موارد اشاره کرد

1. تولید لایتهای هاپلوئید و دابل هاپلوئید که برای پرورش لاینهای خالص از نظر ژنتیکی مورد استفاده قرار می گیرد .از این لاینها در اصلاح گیاهان استفاده می شود .
2. تولید گیاهانی با گلهای پر پر
3. تولید گیاهان عقیم (در سطح تریپلوئید)
4. تولید گیاهانی که بزرگتر از ارقام دیپلوئید هستند این تفاوت اندازه در قطر ساقه , اندازه برگها , اندازه گلها و فلس در گیاهان پیازدار و اندازه و قطر ریشه رخ می دهد.
5. پرورش گیاهانی که گلهای انها دارای رنگ و فرم بهتر یا گلهای چند رنگ است مانند زنبق یک روزه یا Daylily که ارقام تتراپلوئید و تریپلوئید انها در غرب بسیار با ارزش است و دارای گلهایی با فرم های بسیار زیبا و گلهای چند رنگ می باشد ارقام جدید این نوع زنبق در ابتدای ورود به بازار به قیمت های بسیار بالایی به فروش می رسند قیمت ها در حدود ۵۰ تا چند صد دلار برای یک گیاه می باشد .
6. تولید ارقامی که به شرایط محیطی مقاوم تر هستند
7. تولید گیاهانی که می توانند گرده و یا تخمک بارور تولید کنند از گیاهان عقیم.در تلاقی های دور (هیبریداسیون بین گونه ای و بین جنسی) معمولاً گیاهان حاصل عقیم هستند و توانایی تولید بذر زنده یا گرده سالم را ندارند بنابراین برای تولید گیاهان بارور از این ارقام عقیم سطح پلوئیدی این گیاهان را به تتراپلوئید افزایش می دهند .

روشهای کاهش سطح پلوئیدی :

1. کشت بساک در محیط کشت بافت با کشت بساک گرده های داخل بساک تولید توده سلولی هاپلوئید می کنند (گرده ها نیمی از تعداد کروموزم های والد را دارند و هاپلوئید هستند ) در مرحله بعد گیاهچه ها از این توده سلولی تولید می شوند و گیاهچه های هاپلوئید تولید می شوند .البته در این روش احتمال تولید گیاهان شیمر (تولید کالوس از دیواره گرده که دیپلوئید است و مخلوط شدن این توده سلولی با توده سلولی گرده های هاپلوئید که باعث تولید گیاهانی با هر دو نوع سلول هاپلوئید و دیپلوئید می شود ).
2. کشت گرده در محیط کشت بافت: کشت گرده مشابه بند یک می باشد با این تفاوت که در این روش گرده ها از بساک جدا شده و جداگانه کشت می شوند در این روش مشکل دخالت دیواره بساک در تولید کالوس وجود ندارد .
3. کشت تخمک در محیط کشت بافت : کشت تخمک نیز مانند گرده به دو صورت جداگانه و متصل به تخمدان انجام می شود .

این روش ها را بیشتر برای اطلاع خواننده نوشتم چون استفاده از این روش ها سخت و کاربرد خاصی برای یک باغبان آماتور ندارد .

روشهای افزایش سطح پلوئیدی :

1. افزایش خود به خودی تعداد کروموزوم ها که به شرایط خود گیاه و محیط ان گیاه وابسطه است .
2. استفاده از مواد ضد میتوزی

مواد د میتوزی موادی هستند که باعث دو برابر شدن تعداد کروموزوم های سلول های در حال تقسیم می شوند .برخی از این مواد عبارتند از اکسید نیتروژن , اریزالین , تریفلورالین , کلشیسین , پودوفیلین و آمیپروفوس متیل .

کاربردی ترین مواد از این لیست کلشیسین , اریزالین و تریفلورالین می باشند .کلشیسین یک نوع ماده بسیار سمی است که از گیاه گل حسرت به درست می اید و در قرص های ضد نقرس استفاده می شوند و گرانقیمت است .قرص ها با نام کلشیسین فروخته می شوند که استفاده چندانی ندارند چون مقدار ماده موثر بسیار پایینتر از مقدار مورد نیاز است .

اریزالین و تریفلورالین هر دو علف کش هستند و سرطان زا اما از کلشیسین خطر کمتری برای انسان و گیاه دارند و از نظر قیمت هم بسیار ارزانتر از کلشیسین هستند .اریزالین و تریفلورالین به صورت خالص از شرکت سیگما قابل تهیه هستند ولی قیمت ماده خالص گران است و بهتر است از خود علف کش ها استفاده شود .علف کش سورفلان (Surflan) دارای ۴۰٫۴% اریزالین است و قیمت یک بطری ۲۰۰ میلی لیتری ان (بطری ۲۰۰ میلی لیتری دارای ۸۰٫۸ گرم اریزالین است) در حدود ۲۰$ است که با محاسبه هزینه حمل تقریباً ۵۰$ از امریکا با پست هوایی هزینه بر می دارد که بسیار ارزانتر از ماده خالص است و کاربرد ان نیز ساده تر است .

روش های استفاده از این مواد عبارتند از :

1. تزریق به گره های خوابیده در ساقه گیاهان
2. خوابانیدن بذرهای در حال جوانه زدن برای مدت چند ساعت
3. خوابانیدن فلس گیاهان پیازی و تولید پیازچه ازاین فلس ها
4. استفاده از این مواد در محیط کشت کالوس و یا سلول و گرده یا تخمک
5. گذاشتن پنبه اغشته به این مواد در روی گره های در حال جوانه زدن
6. تزریق مستقیم کلشیسین به داخل بساک گل که باعث تولید گرده های دابل هاپلوئید می شود .از این گرده ها می توان برای گرده افشانی ارقام تتراپلوئید دیگر استفاده کرد .
7. گذاشتن گیاهچه ها در محلول این مواد

برخی از این موارد محدود به افراد حرفه ای و بقیه محدودیتی برای استفاده ندارند .از بذر و فلس به راحتی می شود برای افزایش سطح پلوئیدی استفاده کرد البته بذور جوانه زده بهتر از بذور در حال خواب هستند .

کلیه این مواد بسیار سمی و سرطان زا هستند در صورت استفاده بهتر است از پوشش کامل و عینک ازمایشگاهی و دستکش مناسب(دستکشهای یک بار مصرف ازمایشگاهی مناسب نیستند ) استفاده کنید.

در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر تماس بگیرید .

برای جستجو در اینترنت از این کلمات می توانید استفاده کنید که البته کلیه اطلاعات به زبانهای خارجی خواهند بود .Polyploidy ,polyploid plants ,induce tetraploidy ,Colchicine induce polyploidy ,Oryzalin Induce Polyploidy و … .

من در حال ازمایش با اریزالین بر روی لیلیوم هستم و هنوز برای نتیجه باید منتظر باشم تا خصوصیات گیاهان حاصل تولید شده رو ببینم و بعد در مورد تجربه شخصیم مطلب بنویسم