ریز ازدیادی عبارت است از ایجاد یک گیاه جدید کامل، در محیط مصنوعی عاری عوامل بیماریزا، از یک قسمت بسیار ریز گیاه مانند : یک یاخته ، دانه گرده، بذر، برگ، برگ، ساقه، نوک ساقه، نوک ریشه، پینه (توده یاخته ای اختصاصی نشده) و غیره. امروزه ریز ازدیادی در پژوهش های اساسی و کاربردی استفاده فراوان می شود ؛ کشت قطعاتی از ساقه، ریشه، برگ یا پینه برای مطالعه “مراحل اختصاصی شدنی” یاخته ها، شکل یابی باز زایی گیاهان استفاده می شود. کشت بساک و گرده جهت تولید گیاهان نیمگان انجام می گیرد که پس از دو برابر ساختن کروموزوم ها، با موادی مانند کلشی سین، برای یجاد گیاهان کاملاً هموزیگوس به کار می رود . اخیراً با جدا سازی، کشت و ترکیب روتوپلاست گیاهان، تولید گیاهان دورگه از یاخته های غیرجنسی امکانپذیر شده است؛ در نتیجه ، در آینده پدید آوردن میوه ها، سبزی ها و گل های بسیاری که تا کنون در طبیعت وجود نداشته ممکن می گردد.
امروزه، از کشت بافت برای تکثیر سریع غیرجنسی گیاهان نیز استفاده می شود. با این شیوه، در عرض مدت کوتاهی ، تولید ملیون ها گیاه داودی که همگی عاری از ویروس بوده و کاملاً یکنواخت می باشند امکان پذیر است. تکثیر ریز ازدیادی همچنین برای گیاهان دیگری مانند میخک، دراسنا ارکید، پتوس ژربرا و سرخس های مختلف به کار می رود. در حال حاضر، گیاهان علفی نسبت به گیاهان چوبی سازگاری بیشتری به این شیوه تکثیر نشان می دهند ولی با پیشرفت تحقیقات و تعیین شرایط مناسب برای رشد، گیاهان چوبی (مانند فیکوس) نیز توانسته اند با روش ریز ازدیادی تکثیر گردند . کشت بافت، به آزمایشگاهی ویژه و افرادی متخصص نیاز دارد. در آزمایشگاه کشت بافت سه گروه تسهیلات باید فراهم شود :
الف : محلی برای تهیه انواع محیط کشت و نگهداری مواد شیمیایی مورد لزوم گیاهان ، وسایل شیشه ای آزمایشگاهی ، ترازو، اتوکلاو و غیره.
ب : محلی برای ضد عفونی، تقطیع نمونه های گیاهی و قرار دادن آنها بر روی محیط کشت، که باید محیطی کاملاً عاری از عوامل بیماریزا باشد. این محل ممکن است اتاقک هایی باشد که با اشعه فرابنفش ضد عفونی می شود و یا کابین هایی که هوای استریل در آنها جریان دارد . در این محل وجود وسایلی مانند میکرسکوپ ، پنس و انواع کارد، تیغ و سایر وسایل برنده برای جداکردن نمونه ها، لازم است .
پ : محلی با دما و نور کنترل شده که نمونه ها برای رشد، در آن ، قرار می گیرند.
روش های ریز ازدیادی به هر صورت ، اعم از کشت مریستم ، کشت بافت و یا کشت تعلیقی یاخته ها ، بدین ترتیب انجام می پذیرد که ابتدا اندامی از گیاه را که می خواهند از آن نمونه بگیرند (مانند نوک ساقه، برگ و غیره) تعیین کرده ، قطعه بسیار ریزی از آن جدا شده و پس از ضد عفونی سطحی با موادی مانند هیپوکلریت سدیم چند بار با آب مقطر می شویند سپس نمونه را بر روی محیط کشتی که قبلا ً آماده شده در ظروف کاشست قرار می دهند. محیط کشت ممکن است مایع باشد یا بوسیله آگار نیمه جامد شده باشد. این محیط شامل مواد معدنی ، قندها، ویتامین ها و مواد تنظیم کننده رشد است. پژوهشگران این رشته فرمول های غذایی مخصوصی را ، به منظورهای مختلف، پیشنهاد کرده اند که معمولاً همانها را عیناً یا با تغییراتی جزیی استفاده می کنند. نمونه های گیاهی که درظرف کاشت قرار دارند باید پس از مدتی (که طول آن بستگی به نوع گیاه دارد ) ، جهت تولید ریشه یا ساقه، به محیط کشت تازه و یا محیط کشت دیگری منتقل گردند . برای انتقال به خاک نیز باید قبلا ً گیاهانی را که در ظروف کاشت ریشه دار شده اند، به تدریج، با محیط خاک و گلخانه عادت داد . آینده کشت بافت نوید بخش تحولات متعدد و جالبی در کشاورزی است. مثلاً گیاهان جدیدی از تلاقی دو گیاه مختلف ( که در حال حاضر تلاقی آنها به دلایل مختلف، صورت پذیر نیست) پدیدار می شود ؛ یا گیاهانی را، که اصلاحشان احتیاج به زمان بسیاری طولانی دارد ، به سرعت قابل توجهی می توان اصلاح کرد ، همچنین تولید ملیون ها گیاه یکنواخت و عاری از بیماری از بسیاری از گیاهانی ، که تکثیر آنها به سختی انجام می شود، به آسانی ممکن خواهد گشت. ذیلا ً چند روش ریز ازدیادی، به اختصار ، شرح داده خواهد شد :
از آنجاییکه نقاط مریستمی گیاه غالباً عاری از عوامل بیماریزا، من جمله ویروس ها، می باشد در گیاهانی مانند میخک، داودی، سیر، سیب زمینی، توت فرنگی، کوکب، سوسن، زنبق، گلایول و ارکید از این روش برای ایجاد همگروه های عاری از عوامل بیماریزا، استفاده می شود . به عنوان مثال، در میخک برای کشت مریستم یا نوک ساقه، سرشاخه ای به طول چند سانتیمتر که دارای چندین برگ باشد را جدا می سازند و پس از ضد عفونی و شستشو، برگهای بزرگ آنرا قطع می کنند. سپس، در محیطی عاری از عوامل بیماریزا، به دقت برگ های کوچکتر و برگهایی که گرداگرد مریستم انتهایی را فرا گرفته اند برمی دارند تا “برجستگی انتهایی” ظاهر شود. از مریستم انتهایی ذره ای به اندازه ۲/۰ تا ۵/۰ میلیمتر که شامل انتهای شاخه و یک یا چند برگ زیر آن می باشد برداشته می شود و بر روی کاغذ صافی ، که برای انتقال مواد غذائی در داخل محلول کشت نهاده شده، قرار داده می شود. در محیط کشت، مواد معدنی ، قند و بعضی ویتامین ها (مانند تیامین) وجود دارد . برای شروع ریشه زائی میخک، استفاده از اسید نفتالن استیک (به میزان ۲ قسمت در میلیون) توصیه شده است ؛ پس از آنکه ریشه دهی شروع شد نمونه، به محیط عاری از اسید نفتالن استیک انتقال داده می شود. لوله های آزمایشی محتوی نمونه های گیاهی را در نور و دمای متوسطی نگهداری می کنند و ریشه ها را پس از آنکه به مدت ۴-۳ هفته به اندازه کافی رشد کردند به خاک انتقال می دهند.
برای کشت پینه ابتدا، با استفاده از یکی از اندام های گیاهی، تعداد زیادی یاخته اختصاصی نشده به نام پینه، تحت شرایط عاری از عوامل بیماریزا ایجاد می گردد . مرحله اول، شامل تولید پینه و رشد دادن آنست ؛ در مرحله دوم سعی در ایجاد اختصاص و تنوع در یاخته و متعاقباً تولید اندام های گیاهی و بالاخره پدید آوردن یک گیاه کامل می گردد . ایجاد ریشه و شاخ و برگ در پینه، برای گیاهان علفی (مانند هویج، تنباکو و شمعدانی) به آسانی انجام می پذیرد، ولی در مورد گیاهان چوبی (مانند مرکبات) کمتر موفقیت آمیز بوده است. محیط کشت تولید پینه محتوی مواد معدنی ، قند، ویتامین و مواد تنظیم کننده رشد می باشد. معمولاً وجود آکسین ها لازم است و از سایتوکینین ها نیز برای بعضی از گیاهان استفاده می شود. معمولاً پینه در تاریکی بهتر از روشنایی رشد می کند ، ولی برای تنوع یافتن و اختصاصی شدن یاخته ها نور لازم است . پس از آنکه اندازه پینه با تقسیم سلولی بزرگ شد آنرا به قطعات کوچک تقسیم کرده و روی محیط کشت تازه قرار می دهند. برای تولید شاخ و برگ، قطعه ای از پینه را بر روی محیط محتوی سایتوکینین یا ادنین می نهند و پس از آنکه قسمت های “جنین مانند کوچک” یا “جنین رویشی ” بر آنها ایجاد گشت و تولید شاخ و برگ کرد آنها را بر محیط کشت دیگری که حاوی آکسین می باشد قرار می دهند. تا ریشه دار شوند. گیاهان کوچک ریشه دار را پس از آماده کردن ، مانند گیاهانی که بطرق معمولی تکثیر شده اند، برای سازش با خاک و محیط گلخانه رشد می دهند. در پینه بعضی گیاهان (مانند تنباکو) ممکن است شاخ و برگ و ریشه با هم ایجاد شوند ؛ بنابراین باید توازنی از نظر میزان سایتوکینین و آکسین در محیط کشت وجود داشته باشد .چنانکه در این نوع تکثیر، فقط یک یاخته از مجموعه یاخته هائی که صفت بخصوصی را بروز می دهند (مثلاً مقاومت نسبت به یک بیماری یا علف کش) مورد نظر باشد، انتخاب آن سلول امکانپذیر خواهد بود ؛ بدین ترتیب که ؛ پینه را در محلول های غذایی ویژه ای، به صورت “کشت تعلیقی یاخته ای” در آورده (در این صورت، لازم است که محلول مرتباً روی دستگاه های لرزا بهم بخورد) سپس یاخته ها را در ظروف استریل قرار داده، آنها را با شرایطی که می خواهد مقاومت گیاه در برابر آنها سنجیده شود (مثلاً یک بیماری یا علفکش بخصوص) روبرو می سازیم ، در این حالت، یاخته هایی که مقاومت نشان نمی دهند از بین می روند. یاخته های مقاوم را می توان، با استفاده از پیپت های ریز جدا ساخت و در محیط های کشت رشد داده، پینه تولید کرد؛ سپس با تولید شاخ و برگ و ریشه، گیاهان کاملی از یک یاخته اولیه کاملاً مقاوم پدید آورد.
جدا ساختن جنین از بذر، در محیط عاری از عوامل بیماریزا، و رشد دادن آن بر روی محیط های کشت استریل، یکی از روش های ریز ازدیادی است که برای گونه های بخصوصی مورد استفاده قرار می گیرد. مثلاً جنین بعضی از هلوهای زودرس، بدان هنگام که میوه آنها می رسد به اندازه کافی رشد نکرده و این موضوع باعث اشکالاتی در اصلاح هلوهای زودرس می شود. بوسیله جداکردن جنین و کشت آن ، می توان این اشکال را بر طرف ساخت . همچنین به روش کشت جنین ، می توان جلوی از بین رفتن بذور بعضی از تلاقی های بین گونه ای را، که بذر حاصله از آنها دارای اندو اسپرم ناقص می باشد، گرفت و گیاهان دورگه حاصله را بوسیله کشت جنین رشد داد. در این زمینه، با استفاده از کشت جنین در گیاهان خانواده چلیپائیان، گیاهان دو رگه ای از تلاقی گونه ها به دست آورده اند. با کشت جنین می توان بعضی انواع رکود را که در پوسته بذر بعضی گیاهان (مانند بداغ) وجود دارد برطرف کرد. همچنین، جوانه زدن بذور ارکیدها، (که بذر شان میکروسکپی و شامل یک جنین ساده تنوع نیافته و بدون مواد غذائی ذخیره است) با کشت بر روی محیط های غذایی مخصوص و در شرایط عاری از عوامل بیماریزا میسر می گردد .
