कैलस कल्चर पादप ऊतक संवर्धन की एक मौलिक तकनीक है जिसमें पौधों से प्राप्त ऊतक को पोषक माध्यम में उगाया जाता है और उन्हीं परिस्थितियों में बनाए रखा जाता है।

    परिभाषा

    कैलस कल्चर का अर्थ है नियंत्रित वातावरण में पोषक माध्यम पर कोशिकाओं का इन विट्रो कल्चर करना। कैलस आमतौर पर तब बनता है जब पौधे की कोशिकाएँ अपनी विभेदित अवस्था खो देती हैं और असंगठित विभाजित होती हैं।

    उद्देश्य

    • सम्पूर्ण पौधों का पुनर्जनन: अंगोत्पत्ति (अंगों का निर्माण) या दैहिक भ्रूणोत्पत्ति (भ्रूण का निर्माण) के माध्यम से।
    • आनुवंशिक संशोधन: पौधों में नए जीन को जोड़ना
    • द्वितीयक मेटाबोलाइट उत्पादन: मूल्यवान यौगिकों के निष्कर्षण के लिए।
    • संरक्षण: पौधों के आनुवंशिक संसाधनों के संरक्षण के लिए।

    आवश्यक सामग्री

    प्रत्यारोपण (एक्सप्लांट्स): पौधे के ऊतक (पत्ती, तना, जड़, आदि) जिनका उपयोग संवर्धन आरंभ करने के लिए किया जाता है।

    पोषक माध्यम: मुराशिगे और स्कोग (एमएस) माध्यम या अन्य फॉर्मूलेशन, इसके साथ पूरक:

      • मैक्रोन्यूट्रिएंट्स और माइक्रोन्यूट्रिएंट्स
      • विटामिन
      • कार्बन स्रोत (आमतौर पर सुक्रोज)
      • पादप वृद्धि विनियामक (पीजीआर) जैसे ऑक्सिन (2,4-डी, एनएए) और साइटोकाइनिन (बीएपी, किनेटिन)

    कांच के बर्तन: पेट्री डिश, फ्लास्क, या जार।

    विसंक्रमण उपकरण: आटोक्लेव, लेमिनार एयरफ्लो कैबिनेट, और विसंक्रमण एजेंट (इथेनॉल, ब्लीच)।

    नियंत्रित वातावरण: नियंत्रित तापमान, प्रकाश और आर्द्रता वाला विकास कक्ष या इनक्यूबेटर।

    प्रक्रिया

    1. प्रत्यारोपण का चयन और तैयारी:
      • सबसे पहले स्वस्थ और युवा ऊतकों का चयन करते हैं।
      • इथेनॉल और सोडियम हाइपोक्लोराइट जैसे सतही स्टेरिलेंट्स का उपयोग करके सूक्ष्मजीवी संदूषण को खत्म करने के लिए एक्सप्लांट्स को स्टेरिलाइज करते हैं। ।
      • फिर जीवाणुरहित पानी से अच्छी तरह धो लेंते हैं।
    2. संरोपण:
      • सबसे पहले  जीवाणुरहित एक्सप्लांट को पोषक माध्यम पर रखते हैं।
      • फिर माध्यम को अगर (agar) के साथ ठोस बनाया जाता है।
      • ऑक्सिन और साइटोकाइनिन का उपयोग कैलस निर्माण को प्रेरित करने के लिए किया जाता है। कैलस प्रेरण के लिए इन पीजीआर का अनुपात महत्वपूर्ण है।
    3. इन्क्यूबेशन:
      • पौधों को नियंत्रित वातावरण में, सामान्यतः 25°C पर 16 घंटे प्रकाश व 8 घंटे अंधेरे में संवर्धित करते हैं।
      • कैलस निर्माण के लिए संवर्धन की निगरानी करते हैं, जो आमतौर पर कुछ सप्ताह के बाद असंगठित कोशिकाओं के एक समूह के रूप में दिखाई देता है।
    4. उपसंवर्धन:
      • जब कैलस बन जाए, तो इसे आगे के विकास को बढ़ावा देने के लिए एक नए माध्यम में स्थानांतरित करते हैं।
      • कैलस को बनाए रखने और जीर्णता या भूरापन से बचाने के लिए नियमित रूप से उपसंवर्धन करते हैं।

    कैलस कल्चर को प्रभावित करने वाले कारक

    1. पादप प्रजातियाँ: विभिन्न पौधे ऊतक संवर्धन की परिस्थितियों पर अलग-अलग प्रतिक्रिया देते हैं।
    2. प्रत्यारोपण का प्रकार: कुछ ऊतक कैलस निर्माण के लिए अधिक अनुकूल होते हैं।
    3. पोषक माध्यम संरचना: पोषक तत्वों और पीजीआर का प्रकार और सांद्रता महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
    4. पर्यावरण परिस्थितियाँ: प्रकाश, तापमान और आर्द्रता को अनुकूलतम बनाए रखने की आवश्यकता होती है।

    अनुप्रयोग

    • पादप प्रजनन: वांछित लक्षणों के साथ नई पादप किस्मों को विकसित करने के लिए।
    • आनुवंशिक इंजीनियरिंग: विदेशी जीनों के प्रवेश को सुगम बनाती है।
    • द्वितीयक मेटाबोलाइट उत्पादन: कैलस संवर्धन जैवसक्रिय यौगिकों का उत्पादन कर सकता है।
    • संरक्षण: दुर्लभ और लुप्तप्राय पौधों की प्रजातियों के संरक्षण में मदद करता है।
    • अनुसंधान: पादप कोशिका विभेदन और
      मॉर्फोजेनेसिस के अध्ययन के लिए एक मॉडल प्रणाली प्रदान करता है।

    चुनौतियां

    • संदूषण: ऊतक संवर्धन में एक प्रमुख मुद्दा, जिसके लिए सख्त संदूषणरोधी तकनीकों की आवश्यकता होती है।
    • आनुवंशिक स्थिरता: दीर्घकालिक कैलस संवर्धन में सोमाक्लोनल भिन्नता हो सकती है।
    • अनुकूलन: प्रत्येक पौधे की प्रजाति और प्रत्यारोपण प्रकार के लिए परिस्थितियों को अनुकूलित करने के लिए व्यापक परीक्षण की आवश्यकता होती है।