بذور مصنوعی( اصول، جنبه های مختلف و کاربردها)

تقاضا برای فناوری بذر مصنوعی پس از کشف تولید جنین سوماتیک در گونه های مختلف گیاهی در شرایط آزمایشگاهی آغاز شد. دانه‌های مصنوعی که با نام‌های دیگری مانند synseeds نیز شناخته می‌شوند، ابتدا توسط Murashige [1] توصیف شده‌اند.
او دانه های مصنوعی را به عنوان “یک جنین جنسی (سوماتیک) منفرد محصور شده” تعریف کرد. بعدها توسط گری و همکارانش بذر مصنوعی به عنوان “جنین سوماتیکی که برای استفاده عملی در تولید گیاهان تجاری مهندسی شده است“تعریف شد. سپس مفهوم بذرهای مصنوعی به گونه‌های گیاهی محدود شد که در آن‌ها تولید جنین‌های سوماتیک آن‌ها قابل اثبات بود.تعریف بذرهای مصنوعی به شباهت در فیزیولوژی، مورفولوژی و بیوشیمی جنین های سوماتیک به جنین های زیگوت بستگی دارد.با در نظر گرفتن مقاومت به جنین زایی سوماتیک در برخی گونه های گیاهی، مفهوم بذرهای مصنوعی بعدها به عنوان کپسوله کردن طیف وسیعی از مواد تکثیری در شرایط آزمایشگاهی گسترش یافت.

سپس تعریف بذر مصنوعی به رویان‌های سوماتیکی (معمولاً) یا سایر بخش‌های رویشی مانند جوانه‌های ساقه، دانه‌های سلولی، جوانه‌های کمکی یا هر گونه ریزازدیادی دیگر با پوشش مصنوعی تعمیم داده شد، مشروط بر اینکه ظرفیت کاشت بذردر شرایط آزمایشگاهی یا محیط مزرعه داشته باشند و به یک گیاه تبدیل شود و هم چنین باید بتوانند این توانایی را برای مدت طولانی (قابلیت ذخیره سازی) حفظ کنند. بنابراین، بذرهای مصنوعی می توانند مراحل سازگاری لازم در ریزازدیادی را حذف کرده و به پرورش دهندگان انعطاف پذیری بیشتری ببخشند. از آن زمان تاکنون از مواد گیاهی مختلفی برای تولید بذر مصنوعی استفاده شده است که شامل جنین‌های سوماتیک، نوک ساقه، جوانه‌های کمکی، بخش‌های گره‌ای، اجسام پروتوکرم‌مانند (PLBs)، ریزشاخه‌ها و پینه‌های جنینی می‌شود.

اهمیت، کاربردها و مزایای بذرهای مصنوعی

با استفاده از مزایای سیستم باززایی رویشی با قابلیت ذخیره سازی طولانی مدت، کاربردهای متفاوتی از بذرهای مصنوعی در کشاورزی ایجاد شده است . محصولاتی که برای تولید بذر مصنوعی استفاده می شوند به دو دسته تقسیم می شوند:

• آنهایی که جنین های سوماتیک با کیفیت بالایی دارند و

• آنهایی که پایه تجاری قوی دارند.

جنین های زیگوتیک از بازترکیب جنسی گامت های نر و ماده تشکیل می شوند. بنابراین، قلمه ها یا سایر روش های رویشی برای تکثیر استفاده می شود و این روش ها به ندرت ذخیره سازی مناسبی را ارائه می دهند. بذرهای مصنوعی می توانند ابزار خوبی برای تکثیر این نوع گیاهان و نگهداری تکثیر آنها برای مدت زمان معقولی باشند . تولید بذر مصنوعی یک تکنیک ضروری برای تکثیر گونه های گیاهی است که قادر به تولید دانه نیستند، مانند انگور بدون هسته و هندوانه بدون هسته . بذرهای مصنوعی را می توان برای تولید پلی پلوئیدها با صفات نخبه استفاده کرد و از نوترکیبی ژنتیکی در هنگام تکثیر این گیاهان با استفاده از سیستم های معمولی اصلاح نباتات جلوگیری کرد و در نتیجه در زمان و هزینه صرفه جویی کرد . از بذرهای مصنوعی نیز می توان در تکثیر گیاهان عقیم نر یا ماده برای تولید بذر هیبرید استفاده کرد . تولید بذر مصنوعی با استفاده از جنین های سوماتیکی یک تکنیک مهم برای گیاهان تراریخته است که در آن می توان یک ژن را در یک سلول سوماتیک قرار داد و سپس این ژن در تمام گیاهان تولید شده از این سلول قرار می گیرد. بنابراین، بذور مصنوعی می تواند یک فناوری کارآمد برای تولید مثل گیاهان تراریخته باشد [7].