ارائه راهکاری برای تولید گلخانه‌ای ارکیده|امکان کسب سهمی از بازار دومین محصول گلدانی گلدار دنیا

پروفسور سید نجم‌الدین مرتضوی، عضو هیئت علمی و استاد گروه باغبانی دانشگاه زنجان در عنوان این اختراع را "فرآیند رویالیزه محیط کشت بافت بذر ارکیده با تکنیک فریز درای" دانست و افزود: خانواده ارکیده (ثعلب) یکی از خانواده‌های گیاهی بسیار بزرگ و متنوع در میان تک لپه‌ای‌ها است که حدود ۱۰ درصد از نهاندانگان را در بر می‌گیرد و حدود ۸۰۰ جنس و بیش از ۲۵۰۰۰ گونه دارد.

وی، ارکیده فالانوپسیس (Phalaenopsis) را یکی از جنس‌های خانواده ارکیده (Orchidaceae) توصیف کرد و ادامه داد: گیاه ارکیده بذرهای بسیار ریزی دارد و این امر در کنار نیاز به وجود قارچ همزیست برای جوانه‌زنی، تکثیر بذر این گیاه را در شرایط خارج از طبیعت بسیار محدود می‌کند؛ از این رو امروزه صنعت تولید گل شاخه بریده ارکیده‌های تجاری در فروشگاه‌های محلی و بین‌المللی، بازاری بسیار مناسب دارد.

به گفته وی، معرفی هیبریدهای جدید همراه با کشت و کار تجاری ارکیده‌ها به صنعتی پر سود در بسیاری از کشورها تبدیل شده و موجب شده است ارکیده رتبه دوم محصولات گلدانی گل‌دار را در بازارهای عمده کسب کند.

مرتضوی، چرخه زندگی ارکیده‌ها در شرایط طبیعی را بسیار طولانی حدود ۵ تا ۱۰ سال دانست تا رشد کنند، گل دهند و بذر تولید کنند و یادآور شد: این نرخ تکثیر پایین نیاز به راهکاری کارآمد برای حفاظت از ارکیده‌ها را ضروری می‌کند.

وی اضافه کرد: از چالش‌های عمده در پرورش ارکیده "فالانوپسیس" و دیگر ارکیده‌ها تولید انبوه گیاهچه‌های آنها است که یکی از دلایل آن را می‌توان دشواری تکثیر ارکیده‌ها به روش رویشی دانست. از سوی دیگر سبز نشدن بذرهای ارکیده و نیز ترشح مواد فنولیک، سازگار کردن و تفاوت‌‍‌های همسانه بدنی (سوماکلونالی) از دیگر عوامل بازدارنده تولید گیاهچه‌های این گل خواهد بود.

دکتر فاطمه بیدرنامنی، عضو هیئت علمی و دانشجوی دکترای فیزیولوژی و اصلاح گیاهان زینتی دانشگاه زنجان نیز در گفت‌وگو با ایسنا با تاکید بر اینکه ارکیده جزو نخستین گیاهانی است که کار برای تولید انبوه آنها در محیط آزمایشگاهی آغاز شده است، اظهار کرد: این گل‌ها به علت نبود امکان جوانه‌زنی بذرهایشان در بیرون از محیط طبیعی که در آن زندگی می‌کنند همیشه مورد توجه پژوهشگران علم زیست فناوری (بیوتکنولوژی) بوده است و به این دلیل از گذشته دور تا حال به دنبال پیدا کردن روش‌هایی برای تولید انبوه آنها در محیط‌های مصنوعی هستند.

وی از دیگر مشکلات کشت بافت بذور ارکیده را اختلاف معنی‌دار بین جوانه‌زنی بذور نارس و رسیده گل ارکیده عنوان کرد و گفت: در تحقیقات مختلف درصد جوانه‌زنی بذور نارس ارکیده ۶۰ تا ۹۰ درصد و جوانه‌زنی بذور رسیده ارکیده بین ۱۰ تا ۳۰ درصد گزارش شده؛ از این رو در تحقیقات مختلف به استفاده از بذور نارس در کشت بافت توصیه شده است.

وی دلیل این امر را این گونه شرح داد: بذور نابالغی که اندازه جنین آنها ۶۶ درصد بذور بالغ باشد و ۹ تا ۱۲ سلول و پوسته زنده داشته‌اند باشند، جوانه‌زنی بهتری نسبت به بذور بالغ داشته‌اند. علت جوانه‌زنی بهتر بذور نارس تحرک پروتئینی خوب، داشتن پوسته بذر نفوذپذیر و داشتن پوشش جنینی رشد نیافته بیان شده است.

بیدرنامنی با تاکید بر اینکه در این مطالعات ما اقدام به ارائه روشی برای تکثیر این گل با استفاده از روش کشت بافت کردیم، توضیح داد: فرآیند تولید انبوه گل ارکیده فالانوپسیس در این تحقیقات با استفاده از موادی مانند "ژل رویال" به واسطه داشتن ویتامین‌های سرشار و موادی مانند فروکتوز(۴۲ درصد) گلوکز(۴۲ درصد) ساکارز، مالتوز و تریهالوز(۱۶ درصد) است.

تزریق ژل رویال برای تکثیر ارکیده

این محقق با بیان اینکه ویتامین‌های کمپلکس ضروری موجود در ژل رویال به نحو بسیار مناسبی جوانه‌زنی را افزایش داد، خاطر نشان کرد: از دیگر مشکلات کشت بافت بذور ارکیده، آلودگی‌هایی است که در حین کار یا حین انتقال بذور به محیط کشت "این ویترو"(Invitro) صورت می‌گیرد که طی ۷ روز اول آلودگی به صورت کپک در محیط کشت خودنمایی می‌کند، ولی ما استفاده از آمفوتریسین B در محیط کشت بافت برای اولین بار موفق به سترون‌سازی محیط کشت به نحو چشمگیری شدیم.

وی از دیگر چالش‌های کشت بافت گل ارکیده را نبودن امکان بسته‌بندی و تجمیع مواد کشت بافتی ذکر کرد که این فرآیند با استفاده از تکنیک "فریزدرای" ضمن افزایش ماندگاری مواد، تجمیع آنها را ممکن و به صورت بسته‌بندی برای عرضه در آزمایشگاه‌ها برای کارهای پژوهشی و تولیدی استفاده می‌شود.

دکتر مهدی شعبانی‌پور نیز از دیگر محققان در گفت‌وگو با ایسنا، بهینه‌سازی مواد کشت بافتی با استفاده از ژل رویال، اسید اسکوربیک و بذر اسفرزه، پیشگیری از آلودگی‌های قارچی احتمالی با استفاده از آمفوتریسین بی، تثبیت مواد کشت بافتی با استفاده از دستگاه فریز درای برای بسته‌بندی و نگهداری بلند مدت و تجاری‌سازی بسته‌های کشت بافتی با مقیاس مشخص برای کارهای آزمایشگاهی و تولیدات گلخانه‌ای را از اهداف اختراع حاضر نام برد.

وی با تاکید بر اینکه روش‌های کشت بافت می‌توانند جایگزین مناسبی برای تولید ارکیده باشد، خاطر نشان کرد: در اختراع ثبتی شماره ۸۷۶۴۴ با تزریق هورمون به کشت بافت میزان جوانه‌زنی به ۸۳ درصد رسیده است که در پروتکل اختراعی ما تا ۹۴ درصد بذور جوانه زده‌اند. همچنین تشکیل پروتکورم در اختراع فوق‌الذکر حدود ۵۲ روز بوده است که این زمان در پروتکل اختراعی ما حدود ۴۶ روز رسید.

گفتنی است این اختراع با تلاش شبانه‌روزی پروفسور سید نجم الدین مرتضوی عضو هیئت علمی و استاد دانشگاه زنجان، دکتر فاطمه بیدرنامنی عضو هیئت علمی دانشگاه زابل و دانشجوی دکتری فیزیولوژی و اصلاح گیاهان زینتی دانشگاه زنجان و دکتر مهدی شعبانی‌پور طی سه سال روی محیط کشت‌های مختلف به شماره ۱۰۲۳۷۱ در اداره مالکیت صنعتی ایران ثبت شد.