شیمر یا ناهمسانی بافت در گیاهان Chimeras or Chimereas
شیمر یا بافت ناهمسان به یک گیاه یا بخشی از یک گیاه که مخلوطی از دو یا چند نوع یاخته دارای ژنتیک گوناگون باشد، گفته می شود. به عبارت دیگر هنگامیکه که یاخته هایی با بیش از یک ژنوتیپ (آرایش ژنتیکی) در بافت گیاه کنار هم وجود داشته باشند و رشد کنند، به آن پدیده شیمر یا بافت ناهمسان گفته می شود.
تاریخچه شیمر
سال ها پیش وینکلر به طور مصنوعی بسیاری از بافت ناهمسان های پیوندی گوجه فرنگی روی تاجریزی سیاه و تاجریزی سیاه روی گوجه فرنگی را تولید کرد که به آسانی به هم پیوند خورده و تولید پینه کردند و شاخساره ای که از رشد جوانه نابجای محل پیوند بوجود آمد، آمیخته ای از دو ژنتیک متفاوت بود و دارای خصوصیات هر دو گیاه بود. وینکلر این شاخساره آمیخته شده را با نام هیولای افسانه ای تعبیر کرد که نیمی شیمر و نیمی اژدها و بز بود. وینکلر آن را بافت ناهمسان یا شیمر نامگذاری کرد. همچنین در سال ۱۶۴۴ سرباغبان یک باغ گیاه شناسی و دارویی در فلورانس ایتالیا بنام «پیترو ناتی» شاهد یک شاخساره غیر عادی شد که در اثر پیوند نارنج روی بادرنگ ایجاد شده بود که این رقم هم یک بافت ناهمسانی پیوندی به نام بیتزاریا بود. بیتزاریا در واقع یک نوع زینتی از مرکبات محسوب می شود. بیتزاریا آنقدر جذاب بود که در مورد آن چندین طرح گیاه شناسی با نشان دادن جزئیات برگ، میوه و سایر قسمت های گیاه توسط دانشمندان و هنرمندان ارائه شد. سپس برای مدتی که علت آن مشخص نیست به بیتزاریا توجه نشد، ولی در سال ۱۹۷۰ دوباره توسط پائلو گالوتی شناسایی شد و امروز در باغ گیاه شناسی فلورانس و باغهای روبولی رشد می کند.
منشأ شیمر در گیاهان:
بافت مریستم نوک ساقه جایی است که تقسیم سلولی با سرعت زیاد انجام شده و کلیه اندامهای گیاه از رشد و تمایز این ناحیه بوجود می آیند. مریستم از لایه های سلولی تشکیل شده و تقسیم سلولی در این ناحیه از بافت گیاه شدیداً تحت کنترل ژنتیکی است. گاهی سلولهای مریستم دچار جهش های ژنتیکی شده که بسته به نوع جهش و محل آن در بافت باعث بوجود آمدن تغییراتی در گیاه می شود. تغییرات گاهی در گیاه نمایان نمی شود و گاهی در ظاهر گیاه نمایان می شود.
معرفی انواع بافت ناهمسانی:
جهش در ابتدا در یک سلول رخ می دهد و به دلیل رشد و تقسیم سلولی در مریستم که در نهایت منجر به تولید شاخساره و برگ می شود، این سلول جهش یافته میتواند تقسیم شده و تولید برگ و شاخه کند. اصطلاحی که برای مشخص کردن گیاهی که ترکیبی از بافت هایی با بیش از یک نوع نژادگان دارد به کار می رود، بافت ناهمسان (شیمر) می باشد. در بیشتر حالتها بافت ناهمسان ها بر اساس نوع قرار گیری و توزیع سلول های جهش یافته تقسیم بندی می شوند، که به شرح زیر است:
۱: بافت ناهمسان فراپوش
یک جهش در صورتی می تواند تولید یک بافت ناهمسانی پری کلینال کند که سلول جهش یافته اصلی در انتهای محل تورم جوانه ایجاد شود و سلول هایی که از تقسیم ثانویه این سلول بوجود می آیند، تشکیل یک لایه ی یک پارچه از نوع جهش یافته کرده و اطراف بافت جهش نیافته را بپوشانند. در واقع جهش باید در لایه L1 رخ دهد و در نتیجه مریستم دارای یک لایه باشد که از نظر ژنتیکی با بقیه لایه های مریستم تفاوت دارد. بافت ناهمسانی پری کلینال معمولی ترین نوع بافت ناهمسان ها است که بافت جهش یافته بصورت لایه نازکی به ضخامت یک یا چند سلول که همان اپیدرم است دیگر لایه ها را احاطه کرده است. این نوع بافت ناهمسانی بسیار پایدار است به شرط آنکه، روشی که برای ازدیاد آن به کار می بریم به گونه ای باشد که شامل انتقال بافت جهش یافته باشد.
برای مثال: اگر جهش در لایه L1 اتفاق افتد پس لایه اپیدرمی شاخه ای که تولید شده یک ژنتیک جدید است و روش ازدیاد باید به گونه ای باشد که دربرگیرنده لایه L1 باشد.
۲: بافت ناهمسانی پارفراپوش
این بافت ناهمسانی مشابه پری کلینال است، ولی با این تفاوت که قسمت جهش یافته فقط بخشی از مریستم و در نهایت شاخه به وجود آمده از آن را شامل می شود. این نوع بافت ناهمسان بسیارعادی است و به طور معمول نوع انتقالی است که بی درنگ پس از وقوع جهش تولید می شود. همچنان که شاخساره های شیمری به رشد خود ادامه می دهند جوانه های جانبی می توانند به شیمر های پری کلینال، مری کلینال و بافت جهش نیافته (جهش بر گشتی) تبدیل شوند.
۳: بافت ناهمسانی پاره ای
بافت ناهمسانی های سکتوریال از جهش هایی منتج می شوند که بجای لایه ی خاص محدودی، تمام سلول های شاخساره را تحت تأثیر قرار می دهد. بافت ناهمسان های سکتوریال کمیاب هستند این بافت ناهمسانی فقط در گیاهانی می تواند بوجود آید که مریستم انتهایی آنها فقط از چند سلول تشکیل شده باشد. چنین حالتی در بازدانگان، سرخس ها و همچنین انتهای ریشه گیاهان که محل تقسیمات سلولی ریشه است، وجود دارد. این نوع بافت ناهمسانی به سرعت به انواع پری کلینال و مری کلینال تبدیل می شود و یا اینکه با جهش برگشتی به حالت اولیه برمی گردد.
۴: بافت ناهمسانی پیوندی
در حالی که بیشتر بافت ناهمسانی ها به طور طبیعی به وقوع می پیوندند، می توان آنها را به طور مصنوعی نیز با انجام پیوند ایجاد کرد. در یک گیاه پیوند زده شده، اگر پیوندک به شدت پیرایش شود تا به نزدیک پایه (محل پیوند) برسد، ممکن است جوانه ای نابجا از پینه محل اتصال پایه و پیوندک بوجود آید که در آن یاخته های هر دو گیاه که در هم آمیخته شده اند به رشد خود ادامه داده و شاخساره ای با خصوصیات هر دو گیاه که از نظر ژنتیکی با هم متفاوتند را به وجود آورد. این نوع بافت ناهمسانی با علامت «+» که نشان دهنده ی دو رگه های غیر جنسی است، مشخص می شود و نام رقم جدید، که دارای ژنتیکی از هر دو گیاه است را، با ترکیب کردن نام دو گیاه اصلی انتخاب می کنند. بطور مثال پیوند ازگیل روی زالزالک ایجاد یک رقم جدید بنام زالگیل میکند که ترکیبی از نام هر دو گیاه است.
یک نوع دیگر از بافت ناهمسانی پیوندی (سیترو پونسیروس) نام دارد. که در سال ۱۹۸۶ با پیوند نارنگی رقم “پانکن” روی نارنج سه برگ به وجود آمد. ظاهراً از جوانه های نابجای محل پیوند بعد از سرما زدگی زمستانه ایجاد شده است. از خصوصیات آن اینکه دارای ساقه هایی بدون برگ، دو برگ و سه برگ است. میوه های جوان آن شبیه “پانکن” و از نظر شکل واندازه، بینابین و رنگ آبمیوه قرمز متمایل به نارنجی است.
۵: سیتو شیمرها
سیتو شیمرها یا شیمرهای کروموزومی (هسته ای) بیشتر مربوط به سطوح پلوئیدی یک گیاه می شوند. این تغییرات پلوئیدی میتواند در هر یک از لایه ها اتفاق افتد و منجر به بروز تغییراتی در ژنتیک گیاه شود که از سایر قسمت های گیاه متمایز باشد. مثلاً در یک گیاه دیپلوئید در اثر جهش، قسمتی از آن مثل میوه تترا پلوئید شود. که باعث افزایش اندازه میوه می شود. برای نمونه هایی از این نوع شیمر می توان به گیاهان پلی پلوئید (که دارای شمار کروموزومی متفاوتی نسبت به سایر قسمت های گیاه هستند که این تغییرات، در شمار کروموزوم های پایه اتفاق می افتد) و گیاهان آنیو پلوئید (که تغییرات شامل اضافه یا کم شدن کروموزوم است) اشاره کرد. سیتو شیمرها که اغلب تغییرات پلی پلوئیدی را شامل می شود باعث بوجود آمدن رقم های بدون بذر، رقم هایی که دارای میوه های درشت هستند می شوند. همچنین رقم هایی که در آن تمام گیاه نسبت به سایر هم گروه ها بسیار بزرگتر است را به وجود می آورد. از دیگر اثرات سیتو شیمری میتوان به مقاوم شدن یا حساس شدن گیاه به عوامل محیطی و بیماری ها اشاره کرد.