השפעת התכונות הפיזיקליות של מצע הגידול על התפתחות והתחדשות קאלוס

יעילות ההתחדשות התאית נותרת אתגר מרכזי בשיפור גידולים חקלאיים באמצעות ביוטכנולוגיה. בעוד שהפרוטוקולים הקונבנציונליים לתרביות רקמה מתמקדים באופטימיזציה הורמונלית ותזונתית, המחקר שלי בוחן כיצד התכונות הפיזיקליות של מצעי הגידול משפיעות על תהליכי ההתפתחות. באמצעות מערכת המודל של קאלוס בארבידופסיס תאליאנה, חקרתי כיצד שינויים בתכונות המכניות של המצע, באמצעות שינוי סוג הממצק במצע הגידול, משפיעים על התרבות תאים, התמיינות והתחדשות.

שינוי תכונות אלו הוביל לדפוסי התמיינות בלתי צפויים, כולל היווצרות שערות שורש, כאשר נעשה שימוש בריכוז מסוים של אגר. לאחר ניתוח התכונות הפיזיקליות של המצע, מצאנו כי דחיסות (compressibility) עשויה להיות אחת הסיבות העיקריות לפנוטיפים שנצפו בקאלוסים.

ממצאים אלו הניעו אותנו לבחון האם לחץ אוסמוטי ולחץ אטמוספרי יכולים להשפיע באופן דומה על התפתחות הקאלוס, שכן גורמים אלה משפיעים ישירות על הסביבה המכנית שהתאים חווים במהלך ההתמיינות. זרעים שנחשפו לתנאי לחץ כפולים במשך 14 ימים הציגו עיכוב בנביטה, ולאחריו דפוסי התפתחות שונים במהלך ההתאוששות, שהושפעו משמעותית מהרכב מצע הגידול.

חקירה מעמיקה יותר העלתה כי בחירת הממצק במצע הגידול השפיעה לא רק על תדירות ההתחדשות אלא גם על התזמון והארגון של האורגנוגנזה. אנו משערות כי השפעות אלו נובעות מהבדלים בפוטנציאל המים ובזמינות החומרים המזינים, המשתנים בהתאם לסוג הממצק.

ממצאינו מצביעים על כך שיש להתייחס לבחירת הממצק במצע הגידול כמשתנה ניסויי מרכזי ולא כרכיב ניטרלי במצע, עם השלכות משמעותיות הן על חקר ההתפתחות הצמחית והן על יישומים לשיפור גידולים חקלאיים.