Optimizing Thidiazuron and Carrot Extract for Micropropagation and Phytochemical Profiling of Dendrobium macrophyllum A.Rich

في الغابات الرطبة في إندونيسيا والبلدان المجاورة، تلتصق أوركيد فريدة تُعرف باسم Dendrobium macrophyllum بأغصان الأشجار، حيث تميزها أزهارها ذات اللون الأخضر الشاحب وملمسها الوبري كجزء متميز من النظام البيئي المحلي. ومثل العديد من أنواع الأوركيد البرية، تواجه هذه الأنواع مستقبلاً محفوفاً بالمخاطر؛ فبذورها الطبيعية صغيرة جداً وتعتمد بشكل كبير على فطريات تربة معينة، مما يجعلها نادراً ما تنبت من تلقاء نفسها، كما أن الطلب على هذه النباتات في الطب التقليدي والبستنة قد أدى إلى الإفراط في حصادها. ولإنقاذ مثل هذه الأنواع من الاختفاء، يلجأ العلماء إلى طريقة تسمى "الإكثار الدقيق"، وهي في الأساس وسيلة لزراعة آلاف النباتات المتطابقة في بيئة مختبرية دون الاعتماد على البذور. تتضمن هذه العملية أخذ قطعة صغيرة من النبات، مثل الساق، ووضعها في هلام (جل) غني بالعناصر الغذائية يشجعها على إنماء جذور وأوراق وساق جديدة. ويعتمد نجاح هذه التقنية بشكل كبير على وصفة الهلام، وتحديداً توازن منظمات النمو — وهي مواد كيميائية تخبر خلايا النبات متى تنقسم ومتى تشكل هياكل جديدة. وبينما استخدم العلماء منذ فترة طويلة مواد كيميائية اصطناعية لتوجيه هذا النمو، هناك اهتمام متزايد بخلط هذه المواد مع مستخلصات طبيعية من نباتات شائعة، آملين في إيجاد طريقة أكثر فعالية وربما أكثر لطفاً لمضاعفة الأنواع المهددة بالانقراض.

لقد سعى الباحثون في جامعة سيبلاس ماريت في إندونيسيا لإيجاد الوصفة المثالية لتكاثر Dendrobium macrophyllum عبر اختبار مزيج محدد من منظم نمو اصطناعي يسمى ثيديازورون ومستخلص طبيعي مصنوع من الجزر. قاموا بزراعة شرائح من سيقان الأوركيد في أوعية زجاجية تحتوي على هلام مغذٍ، مع تغيير كميات المكونين لمعرفة أي مزيج ينتج النباتات الأكثر صحة. واكتشف الفريق أن مزيجاً معيناً كان يعمل بشكل أفضل بكثير من غيره: تركيز قدره 1.5 جزء في المليون من الثيديازورون ممزوجاً مع 20 ملليلتراً من مستخلص الجزر لكل لتر من الهلام. عمل هذا المزيج المحدد كحافز قوي للنمو. وبالمقارنة مع النباتات التي نمت بدون أي إضافات، طورت تلك التي نمت في المزيج الأمثل جذوراً أكثر بنسبة 177 بالمائة، وأوراقاً أكثر بنسبة 69.5 بالمائة، ونموات خضرية (سيقان) جديدة بنسبة 90.68 بالمائة. لعب مستخلص الجزر دوراً حاسماً في تسريع العملية، حيث ساعد في ظهور النموات الخضرية الجديدة أسرع بنحو تسعة أيام مقارنة بالعلاجات الأخرى، بينما دفع الثيديازورون الزيادة الإجمالية في عدد أجزاء النبات.

ولم يتوقف الباحثون عند عد الأوراق والجذور فحسب؛ بل نظروا أيضاً عن كثب إلى البنية الداخلية للنباتات لفهم كيفية تغيير هذه المواد لكيمياء الأوركيد الحيوية. وباستخدام المجاهر، قاموا بقياس سمك أنسجة الأوراق والجذور، ووجدوا أن توازن المواد الكيميائية يؤثر على كيفية تكتل الخلايا معاً. فعلى سبيل المثال، امتلكت الأوراق التي نمت مع علاجات معينة طبقات داخلية أكثر سمكاً، مما يمكن النبات من إدارة الماء والمواد المغذية بفعالية أكبر. كما كشفت الدراسة أن التركيبة الكيميائية للنباتات التي نمت في المختبر تختلف عن تلك التي تنمو في البرية. ومن خلال تحليل أنسجة النبات باستخدام جهاز يفصل المركبات الكيميائية ويحددها، وجد الفريق أن النباتات المزروعة في المختبر كانت غنية بأحماض دهنية محددة، لا سيما حمض واحد يسمى حمض الأوكتاديكانويك، والذي شكل أكثر من نصف المركبات القابلة للكشف. وفي المقابل، كانت النباتات الأم البرية تمتلك ملفاً كيميائياً أكثر تنوعاً، يتضمن أنواعاً مختلفة من الإسترات والتربينات التي غالباً ما ترتبط بالخصائص الطبية.

تشير هذه النتائج إلى أنه من خلال ضبط بيئة النمو بعناية، لا يمكن للعلماء مضاعفة الأوركيد المهدد بالانقراض بكفاءة أكبر فحسب، بل يمكنهم أيضاً التأثير المحتمل على إنتاج المركبات الكيميائية القيمة داخلها. تؤكد الدراسة أن الجمع بين منظم نمو اصطناعي ومستخلص جزر طبيعي يخلق تأثيراً تآزرياً، حيث يعمل الاثنان معاً لتحفيز النمو بشكل أكثر فعالية مما لو عمل كل منهما بمفرده. وبينما أنتجت النباتات البرية مجموعة متنوعة من المركبات الكيميائية، أظهرت النباتات المزروعة في المختبر زيادة كبيرة في أحماض دهنية محددة تساعد النباتات على الاستجابة للإجهاد. يوفر هذا البحث طريقة محسنة وملموسة للحفاظ على Dendrobium macrophyllum، مما يقدم وسيلة موثوقة لزيادة تعدادها لأغراض الحفظ والدراسة المستقبلية دون الاعتماد على عملية الإنبات الطبيعية البطيئة وغير المستقرة للبذور.