కణజాల వర్ధనం(Tissue Culture)

కణజాల వర్ధనం(Tissue Culture)

• కృత్రిమ యానకంపై కణాలు, కణజాలాలు, అంగాలను పరస్థానిక వర్ధనం చేసి కొత్త మొక్కలను పెంచే సాంకేతిక ప్రక్రియను కణజాల వర్ధనం అంటారు. కణజాల వర్ధనం ‘సెల్యూలార్‌ టోటిపొటెన్సీ’ అనే ముఖ్యమైన సూత్రం మీద ఆధారపడి పనిచేస్తుంది.
• అనుకూల పరిస్థితులు కల్పించినప్పుడు కొత్త మొక్కను ఏర్పరచగల కణం అంతర్గత సామర్థ్యాన్ని ‘సెల్యూలార్‌ టోటిపొటెన్సీ’ అంటారు.
• 1901లో మోర్గాన్‌ ‘టోటిపొటెన్సీ’ అని పేరు పెట్టారు.
• F.C. స్టీవార్డ్‌ అనే శాస్త్రవేత్త మొదటిసారిగా క్యారెట్‌ వేరు ద్వితీయ పోషక కణజాలం నుంచి టోటిపొటెన్సీ ద్వారా పూర్తి మొక్కలు ఏర్పడతాయని ప్రయోగాత్మకంగా నిరూపించాడు.

మొక్కల కణజాల వర్ధన ప్రక్రియలోని దశలు

1. పోషక యానకాన్ని తయారు చేయడం
2. వర్ధన యానకాన్ని సూక్ష్మజీవ రహితం చేయడం
3. ఎక్స్‌ ప్లాంట్‌ను తయారు చేయడం
4. ఎక్స్‌ ప్లాంట్‌ను అంతర్నివేశనం చేయడం
5. పెరుగుదల కోసం ఇంక్యుబేషన్‌
6. వాతావరణానికి అనుకూలత చెందించి పిల్ల మొక్కలను కుండీలలోకి మార్చడం

పోషక యానకాన్ని తయారు చేయడం: కణజాల వర్ధనంలో పోషక యానకంపై మొక్క కణజాలం పెరిగేందుకు కావలసిన సూక్ష్మ, స్థూల మూలకాలు, విటమిన్‌లు, నీరు,హార్మోన్‌లు, కార్బోహైడ్రేట్స్‌ లాంటివి ఉంటాయి. నీటికి ఈ పదార్థాలను కలిపి పోషక యానకాన్ని తయారుచేస్తారు. యానకంలో కణజాలం మునిగిపోకుండా ఉండేందుకు పోషక యానకానికి అగార్‌-అగార్‌ను కలిపి ఘనస్థితికి తీసుకువస్తారు. వృద్ధి నియంత్రకాలు లేకుండా తయారు చేసిన యానకాన్ని ‘మౌలిక యానకం’ అంటారు. మౌలిక యానకంలో కణజాలం కాలస్‌ వరకు మాత్రమే పెరుగుతుంది. కాలస్‌ నుంచి పూర్తి మొక్క విభేదనం చెందాలంటే యానకానికి వృద్ధి నియంత్రకాలను కలుపవలసి ఉంటుంది. దీని కోసం ఆక్సిన్‌లు IAA-ఇండోల్‌ ఎసిటిక్‌ ఆమ్లం, NAA- నాప్తలిన్‌ ఎసిటిక్‌ ఆమ్లం, 2,4-D- 2, 4 డైక్లోరో ఫినాక్సి ఎసిటిక్‌ ఆమ్లం కొన్ని రకాల సైటోకైనిన్‌లు కలుపుతారు.

వర్ధన యానకాన్ని సూక్ష్మజీవ రహితం చేయడం: పదార్థాల ఉపరితలంపై ఉన్న సూక్ష్మజీవులను పూర్తిగా నిర్మూలించడాన్ని ‘సూక్ష్మజీవ రహితం’ అంటారు. యానకంలో అనేక పోషక పదార్థాలు ఉండటం వల్ల సూక్ష్మజీవులు త్వరగా పెరిగి యానకాన్ని పాడుచేస్తాయి. యానకాన్ని సాధారణంగా ఆటోక్లేవ్‌ పద్ధతి ద్వారా సూక్ష్మజీవ రహితం చేస్తారు. ఆటోక్లేవ్‌లో 15 పౌండ్ల పీడనం, 1210C వద్ద 15 నిమిషాలపాటు ఉంచితే యానకం సూక్ష్మజీవ రహితం అవుతుంది. ఆటోక్లేవ్‌ చేసిన మరుసటి రోజు వర్ధన పాత్రలను తనిఖీ చేసి సూక్ష్మజీవ రహితంగా ఉండే వర్ధన పాత్రల్లోకి విత్తనాలు లేదా ఎక్స్‌ప్లాంట్‌లను అంతర్నివేశనం చేస్తారు.

ఎక్స్‌ ప్లాంట్‌ను తయారు చేయడం: పరస్థానిక పద్ధతిలో పూర్తి మొక్క లేదా అంగాలు వృద్ధి చెందడానికి వర్ధన యానకంలో ప్రవేశపెట్టే ఒక మొక్కలోని ఏదైనా భాగాన్ని ఎక్స్‌ ప్లాంట్‌ అంటారు. మొక్కల్లోని సజీవ భాగాలైన గ్రీవపు మొగ్గ, పత్రం, కాండ ఛేదాలు, వేరు అగ్రం, కాండాగ్రం, పరాగకోశం, అండాశయం, అంకురచ్ఛదం మొదలైన వాటిలో దేనినైనా ఎక్స్‌ప్లాంట్‌గా ఉపయోగించవచ్చు. ఆరోగ్యవంతమైన మొక్క భాగాలను ఎక్స్‌ ప్లాంట్‌గా ఎంపిక చేస్తారు.

తోటలో లేదా కుండీలో నుంచి తీసుకున్న ఎక్స్‌ప్లాంట్‌ అనేక సూక్ష్మజీవులను కలిగి ఉంటుంది. కాబట్టి వాటిని తొలగించడానికి నీరు లేదా డిటర్జెంట్‌ను ఉపయోగించాలి. సూక్ష్మజీవ రహిత ఎక్స్‌ప్లాంట్‌ను మొలకలు (నారు మొక్క) నుంచి కూడా గ్రహించవచ్చు. దీని కోసం విత్తనాల ఉపరితలాన్ని 0.1 శాతం మెర్క్యూరిక్‌ క్లోరైడ్‌తోనూ, స్వేదన జలంతోనూ శుభ్రపరచాలి.

ఎక్స్‌ప్లాంట్‌ను అంతర్నివేశనం చేయడం: ఎక్స్‌ప్లాంట్‌ను వర్ధన పాత్రలోని సూక్ష్మజీవ రహిత పోషక యానకం మీద ప్రవేశపెట్టడాన్ని అంతర్నివేశనం అంటారు. అంతర్నివేశనం సాధారణంగా లామినార్‌ ఎయిర్‌ఫ్లో గదిలో చేస్తారు. దీనిలో సంపూర్ణ అసంక్రమిక పరిస్థితులు కల్పిస్తారు.

పెరుగుదల కోసం ఇంక్యుబేషన్‌: ఎక్స్‌ప్లాంట్‌ ఉన్న వర్ధన పాత్రలను కాంతి, ఉష్ణోగ్రత, తేమ నియంత్రించిన గదుల్లోకి మార్చాలి. ఈ పద్ధతిని ఇంక్యుబేషన్‌ అంటారు. ఇక్కడ ఎక్స్‌ప్లాంట్‌ యానకంలోని పదార్థాలను తీసుకుని పెరుగుతుంది. ఎక్స్‌ప్లాంట్‌ను వివిధ గాఢతలతో ఉండే ఆక్సిన్‌లు, సైటోకైనిన్‌లు యానకానికి కలిపి పెంచినప్పుడు వేర్లు, కాండం ఏర్పడతాయి. దీన్నే అవయవోత్పత్తి అంటారు. అధిక పరిమాణంలో ఆక్సిన్‌ను తక్కువ పరిమాణంలో సైటోకైనిన్‌ను ఉపయోగించి కాలస్‌ నుంచి వేళ్ల ఉత్పత్తిని ప్రేరేపించవచ్చు. దీన్ని రైజోజెనిసిస్‌ అంటారు. తక్కువ పరిమాణంలో ఆక్సిన్‌లను అధిక పరిమాణంలో సైటోకైనిన్‌ను యానకానికి కలిపితే కాలస్‌ నుంచి ప్రకాండ ఉత్పత్తి ప్రేరేపితమవుతుంది. దీన్ని కాలోజెనెసిస్‌ అంటారు. పై విధంగా కాకుండా కాలస్‌ నుంచి పిండాల వంటి నిర్మాణాలు ఏర్పడతాయి. ఈ దృగ్విషయాన్ని శాఖీయ పిండోత్పత్తిగా వ్యవహరిస్తారు.

వాతావరణానికి అనుకూలత చెందించి పిల్ల మొక్కలను కుండీలోకి మార్చడం: అవయవోత్పత్తి, పిండోత్పత్తి ద్వారా వృద్ధిచెందిన మొక్కలను వాతావరణ అనుకూలత చెందించి కుండీలోకి మార్చాలి. మొక్కలపై ఉన్న యానకాన్ని నీటితో శుభ్రపరిచి వాటిని సాయిల్‌రైట్‌, కొబ్బరి టెంకలు, ఇతర కర్బన పదార్థాలతో తయారు చేసిన ప్లాస్టిక్‌ కుండీలోకి మార్చాలి. ఈ కుండీలపై పాలిథీన్‌ సంచి కప్పి, గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒకటి లేదా రెండు వారాల పాటు ఉంచాలి. పాలిథీన్‌ సంచి తేమను నియంత్రించి వాతావరణ అనుకూలతను కలుగజేస్తుంది. పాలిథీన్‌ సంచిని నెమ్మదిగా తీసివేసి వాతావరణ అనుకూలత చెందిన ఆరోగ్యంగా, బలంగా కనిపించిన మొక్కలను సాధారణ మృత్తిక ఎరువులు ఉన్న మిశ్రమంలోకి ప్రవేశపెట్టాలి.

కణజాల వర్ధనం- ప్రయోజనాలు

• వ్యవసాయం, ఉద్యానవనం, అటవీశాస్త్రం, ఫార్మకాలజీ, వైద్యం, పర్యావరణ రంగాల్లో కణజాల వర్ధనాన్ని ఉపయోగిస్తున్నారు.
• కణజాల వర్ధనం ద్వారా తక్కువ సమయంలో ఎక్కువ మొక్కలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. కణజాల వర్ధనం ద్వారా పెద్దమొత్తంలో మొక్కలను ఉత్పత్తి చేయడాన్ని సూక్ష్మవ్యాప్తి (మైక్రోప్రాపగేషన్‌) అంటారు. ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించి అనేక అలంకరణ మొక్కలు, ఆర్కిడ్‌లు, పండ్ల మొక్కలు ఉత్పత్తి చేస్తున్నారు.
• బొప్పాయి వంటి మొక్కల్లో ఎక్కువ ఫలాలను సాధించడానికి స్త్రీ మొక్కలను కణజాల వర్ధనం ద్వారా ఎక్కువ సంఖ్యలో ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.
• శాఖీయ ప్రత్యుత్పత్తి జరుపుకొనే మొక్కల్లో కాండాగ్రాల నుంచి వేరు చేసిన కణాలు లేదా కణజాలాలను వర్ధనం చేసి వైరస్‌ రహిత మొక్కలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.
• శాఖీయ పిండాలపైన సోడియం ఆల్జినేట్‌ వంటి వాటిని పూతగా పూసి గుళికలుగా మార్చి, కృత్రిమ విత్తనాలను తయారు చేస్తారు. వాటిని సులభంగా నిల్వచేసి దూర ప్రాంతాలకు రవాణా చేయవచ్చు.
• వైద్య, పారిశ్రామిక రంగాలకు ఉపయోగపడే మందు మొక్కలను కణజాల వర్ధనం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.
• జన్యువులను బదిలీ చేసి ఉత్పత్తి చేసే జన్యువర్తిత మొక్కలను ఉత్పత్తి చేయడం కణజాల వర్ధనం మీద ఆధారపడి ఉంది.
• పాలు
• భారత ప్రభుత్వం పాల ఉత్పత్తిని కూడా ఒక పరిశ్రమగా గుర్తించింది.
• ఆవులు, గేదెల నుంచి మనకు ఎక్కువగా పాలు లభిస్తాయి.
• దేశీయ జాతులు ప్రతిరోజు 2-5 లీటర్ల పాలిస్తాయి.
• మన రాష్ట్రంలోని అన్ని జిల్లాల్లో ముర్రా జాతి పశువులను ఎక్కువగా పెంచుతున్నారు. ఇవి రోజుకు 8 లీటర్లకు పైగా
• పాలిస్తాయి.
• మనదేశంలో హర్యానా, జాఫ్రాబాడీ, నాగపూరికి చెందిన ఆవులు ఎక్కువ పాలిచ్చే జాతులు.
• జెర్సీ (ఇంగ్లండ్‌), హాల్‌స్టీన్‌ (డెన్మార్క్‌) వంటి విదేశీ జాతులు రోజుకు 25 లీటర్ల పాలిస్తాయి.
• విదేశీ జాతులను మన దేశీయ జాతులతో సంకరణం చేసి ఎక్కువ పాలనిచ్చే సంకర జాతులను ఉత్పత్తి చేస్తున్నారు.
• దేశంలో ఉత్పత్తి అయ్యే పాలలో 60 శాతం జున్ను, కోవా, నెయ్యి, పెరుగు, పాలపొడి ఇతర ఉత్పత్తులను తయారు చేయడానికి వాడతారు.
• పాలను పాల సేకరణ కేంద్రాల ద్వారా సేకరించి పాశ్చరైజేషన్‌ చేసి నిల్వచేస్తారు.
• పాలలోని రోగకారక సూక్ష్మజీవులను నాశనం చేయడాన్ని పాశ్చరైజేషన్‌ అంటారు.
• ఈ పద్ధతిలో పాలను 630C లేదా 1450F వద్ద 30 నిమిషాల పాటు వేడి చేస్తారు. తర్వాత పాలను 100C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద చల్లారుస్తారు.
• భారతదేశంలో అత్యధికంగా పాలను ఉత్పత్తి చేస్తున్న రాష్ట్రం- ఉత్తరప్రదేశ్‌
• శ్వేత విప్లవం (ఆపరేషన్‌ ఫ్లడ్‌) అనే పథకం ద్వారా పాల ఉత్పత్తిలో గణనీయమైన ప్రగతిని సాధించినవారు- ప్రొఫెసర్‌ వర్గీస్‌ కురియన్‌
• భారతదేశ శ్వేత విప్లవ పితామహుడు- వర్గీస్‌ కురియన్‌
• ఏటా కురియన్‌ జన్మదినమైన నవంబర్‌ 26న జాతీయ పాల దినోత్సవం నిర్వహిస్తారు.
• క్షీరదాల్లో క్షీర గ్రంథులు పాలను స్రవిస్తాయి. పాలు తెల్లని కొల్లాయిడ్‌ పదార్థం.
• పశువులు ఈనినప్పుడు మొదటి 2-3 రోజులు వచ్చే పాలను జున్ను పాలు అంటారు.
• పశువులు ఈనిన 72 గంటల తర్వాత అది ఇచ్చే పాలలో కొలస్ట్రమ్‌ లేకుండా ఉండి తెల్లగా, చిక్కగా ఉంటాయి.
• పాలలో ప్రొటీన్‌, ఇతర ఖనిజ లవణాలు ఎ, డి, ఈ విటమిన్‌లు ఉంటాయి. అదేవిధంగా 80-90శాతం నీరుంటుంది.