कैनेबिस पौधे की टिशू कल्चर: यह क्या है?

• 1. टिशू कल्चर का इतिहास
• 2. टिशू कल्चर की मूल बातें
• 3. पौधे का टिशू कल्चर क्या है और यह कैसे काम करता है?
• 4. टिशू कल्चर बनाम क्लोनिंग
• 4. a. क्लोनिंग
• 4. b. पौधे का टिशू कल्चर
• 5. टिशू कल्चर के 5 स्टेप्स
• 5. a. घर पर पौधे का टिशू कल्चर कैसे करें
• 5. b. रासायनिक संरचना दिशानिर्देश
• 6. निष्कर्ष

टिशू कल्चर में पौधे के जीवित ऊतक को लेकर उसे साफ-सुथरे माहौल में पूरी तरह से विकसित पौधे के रूप में विकसित किया जाता है। यह प्रक्रिया 1885 से शुरू हुई थी और कैनेबिस बीज के लिए यह अपेक्षाकृत नई है, लेकिन अत्यधिक प्रभावी है और लगभग सभी पौधों की प्रजातियों में इस्तेमाल की जा सकती है। टिशू कल्चर की प्रक्रिया में पौधे के ऊतक का एक स्थिर स्रोत मिल जाता है जिसे तकनीशियन पौधे की कोशिकाओं की वृद्धि से संरक्षित कर सकते हैं। इस जर्मप्लाज्म को साफ और सुरक्षित सुविधाओं में रखने से वे विशिष्ट पौधे के कल्टीवर और फीनोटाइप को लंबे समय तक बढ़ाते और सुरक्षित रखते हैं। यह तकनीक दुर्लभ पौधों को सुरक्षित रखने, या असरदार और अधिक उत्पादक फीनोटाइप को जीवित और स्वस्थ बनाए रखने में मदद करती है ताकि ज़रूरत पड़ने पर उन्हें खेत या बाहर लगाया जा सके। टिशू कल्चर को आप पौधों की जेनेटिक्स के 'बैंक' के रूप में देख सकते हैं जिन्हें खास माहौल में तब तक रखा जाता है, जब तक उन्हें मिट्टी या कंटेनर में ट्रांसप्लांट करने के लिए ज़रूरत न हो।

1. टिशू कल्चर का इतिहास

टिशू कल्चर का इतिहास 1885 से शुरू होता है, जब एक जर्मन जूलॉजिस्ट ने चिक इम्ब्रायो से ऊतक उगाने की कोशिश की, लेकिन 1907 में एक अमेरिकन जूलॉजिस्ट ने पहली बार सफलतापूर्वक मेंढक की नसिका कोशिका उगाई थी।

इसके बाद, 1910 में एक फ्रेंच सर्जन ने इस तकनीक को सुधारा और परिभाषित किया कि टिशू कल्चर क्या है, इसके परिभाषित और स्थापित होने के बाद कई अन्य प्रयोग सफल हुए और अन्य शोधकर्ताओं को आर्टिफिशियल कंडीशन्स में स्टेम सेल्स उगाने का रास्ता मिला, जिससे मानव बायोलॉजी के बारे में और अधिक जानकारी मिली और रीजेनेरेटिव मेडिसिन में बड़ी प्रगति हुई। लेकिन, आप सोच रहे होंगे यह कैनेबिस से कैसे जुड़ा है?

2. टिशू कल्चर की मूल बातें

तो टिशू कल्चर, यह कैसे काम करता है, और क्लोनिंग से इसके फर्क को विस्तार से समझने से पहले, पहले इसके जरूरी पहलुओं को जानें।

रिसर्च

अगर आप घर पर टिशू कल्चर आजमा रहे हैं, तो सबसे पहले यह रिसर्च करें कि क्या यह प्रक्रिया उस खास strain के साथ सफल हुई है, ताकि आप उसी प्रक्रिया का पालन कर सकें और गाइडलाइन के रूप में इसका उपयोग कर सकें कि क्या करें और क्या न करें।

पौधे का ऊतक

अब जब आप जान गए कि क्या करना है, तो अगला कदम है जो पौधा आप टिशू कल्चर के लिए लेना चाहते हैं, उस पौधे का चयन करना। डोनर पौधा पूरी तरह स्वस्थ होना चाहिए और उसमें कोई बीमारी नहीं होनी चाहिए। इसके अलावा, पौधे का कौन सा हिस्सा लेना है, यह पौधे के अनुसार अलग हो सकता है, इसलिए सफलता के मौके बढ़ाने के लिए पहले बताई गाइडलाइन्स जरुर फॉलो करें। ध्यान रखें कि इस प्रक्रिया में साफ-सुथरे माहौल की जरूरत है, इसलिए हर चीज (कपड़े, उपकरण और कमरा) साफ और सेनिटाइज़ करें क्योंकि सबसे बड़ी असफलता का कारण कंटामिनेशन है।

हवा

अब हवा की बारी क्योंकि पौधों को साफ हवा चाहिए, तो यह सुनिश्चित करने के लिए कि हवा साफ है, आप एक ग्लव बॉक्स खरीद सकते हैं या पुराने फिश टैंक और PVC पाइप्स से खुद बना भी सकते हैं।

माध्यम

टिशू कल्चर में सबसे जरूरी हिस्सा माध्यम है क्योंकि यही वह जगह है जहाँ पौधे को पर्याप्त विकास के बाद रखा जाता है। माध्यम एक जेल जैसी सामग्री होनी चाहिए, जो रूट डेवलपमेंट और ग्रोथ के लिए स्टेबिलिटी और सपोर्ट प्रदान करती है और पौधे के विकास या ऊर्जा उत्पादन के लिए पोषक तत्व देती है। इसलिए Agar सबसे लोकप्रिय माध्यमों में से एक है।

अब आपको स्पष्ट हो गया होगा कि क्या-क्या चाहिए, तो पढ़िए कि कैनेबिस और अन्य पौधों में टिशू कल्चर कैसे करें। बस याद रखें, अगर आपके पास सही सामग्री और उपकरण नहीं हैं तो यह कठिन हो सकता है, लेकिन चिंता करने की जरूरत नहीं। आप हमेशा अपने पौधों को क्लोन कर सकते हैं; भले ही क्लोन्स की संख्या आपके पौधे की शाखाओं पर निर्भर करती है, यह काफी आसान है और इसके लिए ज्यादा अनुभव जरूरी नहीं, बस क्लोनिंग जैल और कैंची चाहिए, और इतना ही!

3. पौधे का टिशू कल्चर क्या है और यह कैसे काम करता है? 

टिशू कल्चर वही है जैसा ऊपर बताया गया है, यानी सिर्फ कुछ पौधे के ऊतक या कोशिकाओं से सैकड़ों या हज़ारों एक जैसे क्लोन बनाना। इस तकनीक से एक विशेष strain को लगभग हमेशा के लिए संरक्षित रखा जा सकता है, और इसमें बहुत कम जगह और मेहनत लगती है। आम क्लोनिंग की तरह, टिशू कल्चर में भी उसी पौधे के एक छोटे हिस्से की जरूरत होती है, जिसे क्लोन करना हो, पर इस सैंपल को ट्रिम किया जाता है, सेनिटाइज किया जाता है और अच्छी तरह साफ करने के बाद इसे एक न्यूट्रिएंट कल्चर में रखा जाता है, जिसमें न्यूट्रिएंट्स के साथ साथ हॉर्मोन और शुगर भी होते हैं।

यह न्यूट्रिएंट कल्चर हर टिशू कल्चर के अनुसार तैयार किया जाता है, क्योंकि कुछ न्यूट्रिएंट और हॉर्मोन विकास के अलग-अलग चरणों को ट्रिगर करते हैं। अगर आप ग्रोथ, रूट डेवलपमेंट या मल्टीप्लिकेशन (जब पौधा पर्याप्त बड़ा हो जाए) ट्रिगर करना चाहते हैं, तो आपको विशिष्ट न्यूट्रिएंट कल्चर देना होगा। मतलब आपके पास ऊतक का छोटा हिस्सा होगा और जब यह पर्याप्त बड़ा हो जाए, तो उसे सैकड़ों हिस्सों में काटकर अलग-अलग क्लोन किए जा सकते हैं। जब यह ऊतक इतने बड़े हो जाएं कि ग्रोथ के लिए तैयार हों, उन्हें ऐसा न्यूट्रिएंट कल्चर दिया जाएगा जो जड़ें बनाने और बढ़ने के लिए प्रोत्साहित करता है।

4. टिशू कल्चर बनाम क्लोनिंग

जैसे-जैसे कैनेबिस इंडस्ट्री बढ़ रही है, कम समय में ज्यादा yield और potency पाने के लिए कमर्शियल ग्रोअर्स नई दिशा ढूंढ़ रहे हैं। संभव हो तो ग्रोअर्स क्लोनिंग से टिशू कल्चर की ओर बढ़ रहे हैं, लेकिन क्यों?

क्लोनिंग 

जैसा कि आप जानते ही होंगे, क्लोनिंग में पौधे से कटिंग ली जाती है और तब तक प्रतीक्षा की जाती है जब तक उस पर जड़ें न बन जाएं, यह क्लोन अपनी मदर पौधे की सही प्रतिलिपि बनता है।

लेकिन क्लोन्स अनिश्‍चित हो सकते हैं क्योंकि बीजों की तुलना में इनका जीवनकाल कम हो सकता है और ये कीट, संक्रमण, रोग आदि के प्रति ज्यादा संवेदनशील होते हैं, और पीढ़ियों के साथ जेनेटिक म्यूटेशन भी हो सकता है। टिशू कल्चर के साथ यह काफी अलग है।

पौधे का टिशू कल्चर

टिशू कल्चर की प्रक्रिया काफी सरल है लेकिन इसे सही कंडीशन्स रखने के लिए बहुत नियंत्रण की जरूरत होती है, टिशू कल्चर लैब में ज़रूरी होता है:

स्टेरिलाइज़ेशन

टिशू कल्चर के लिए पौधों को आदर्श माहौल चाहिए, इसलिए यह माहौल पौधे की जरूरत की हर चीज़ को ऐसी फॉर्म में देनी चाहिए जो आसानी से अवशोषित हो, लेकिन वही माहौल बैक्टीरिया या हानिकारक सूक्ष्मजीवों के लिए भी आदर्श है, इसलिए सब कुछ स्टेरिलाइज़ होना चाहिए। यह स्टेरिलाइज़ेशन बहुत जरूरी है क्योंकि फंगस या बैक्टीरिया आपके पौधों को मार सकते हैं, इसलिए लैब ही नहीं, सारे उपकरण, टूल्स, और पौधे के ऊतक (उर्फ “एक्सप्लांट”) को भी स्टेरिलाइज़ करना चाहिए।

असेप्टिक वातावरण  

पूरी प्रक्रिया एकदम साफ-सुथरे माहौल में होना बेहद जरूरी है, आदर्श स्थिति में, एक विशेष चेंबर बनाया जाता है जिससे आप उन उपकरणों से संपर्क कर सकें जो पहले से ही स्टेरिलाइज्ड हैं। हर बार जब आपको किसी उपकरण, सामग्री या ऊतक को हवा में एक्सपोज करना हो, यही वातावरण उपयोग में लाया जाता है।

रोगाणु आसानी से कार्य स्थल में प्रवेश कर सकते हैं; फंगस के बीजाणु हमेशा हमारे आसपास हवा में रहते हैं। इन-विट्रो पौधों (जैसे पेट्री डिश में उगने वाले) को संक्रमण से बचाने के लिए तकनीशियन अक्सर फ्लो हुड के सामने या नीचे काम करते हैं। ये डिवाइस पंखे की मदद से हवा को HEPA फ़िल्टर से गुजराती है—एक ऐसा उपकरण जो हवा से बहुत छोटे जीवाणु, वायरस, बैक्टीरिया और फंगस के स्पोर्स फ़िल्टर कर सकता है। इसके बाद साफ हवा Laminar फ्लो में कार्य स्थल पर आती है, जिससे ओपन पेट्री डिश पर कण गिरने से बच जाते हैं।

विशेष ग्रो माध्यम

पौधे के टिशू कल्चर में स्टेराइल माध्यम तैयार किया जाता है जो न्यूट्रिएंट्स, शक्कर, पानी और ग्रोथ के लिए जगह प्रदान करता है, यह माध्यम पौधों को पूरी तरह विकसित होने तक हर जरूरी चीज देता है। यह माध्यम आप घर पर तैयार पाउडर, चीनी और डिस्टिल्ड पानी (pH 5.8) से बना सकते हैं। प्रक्रिया सरल है, लेकिन बहुत ज्यादा सावधानी की आवश्यकता है।

5. टिशू कल्चर के 5 स्टेप्स

यह हैं लैब में पौधे के टिशू कल्चर के 5 आसान स्टेप्स, ध्यान दें कि यह पूरी प्रक्रिया का सारांश भर है।

1. वह पौधा चुनें जिसे आप इस्तेमाल करना चाहते हैं;
2. ऊतक को स्टेराइल माहौल में रखें, एक टुकड़ा निकालें, साफ करें और उचित माध्यम में बढ़ने दें;
3. अनुकूल परिस्थितियां सुनिश्चित करें और ऊतक को बढ़ने दें (आमतौर पर 14 दिन लगते हैं);
4. पौधे को जड़ें बनाने के लिए प्रेरित करें;
5. आखिरी कंटेनर में ट्रांसप्लांट करें और बढ़ने दें।

अब, अगर आप एक विस्तृत स्टेप-बाय-स्टेप गाइड और घर पर बनाने का तरीका चाहते हैं, तो यहां एक गाइड है, ध्यान रखें कि इसके लिए महंगे उपकरणों की जरूरत होगी, इसलिए भले ही यह DIY है, लेकिन विशेष उपकरण जरूर चाहिए।

घर पर पौधे का टिशू कल्चर कैसे करें

अगर आप कैनेबिस के साथ पौधे का टिशू कल्चर कैसे करें, जानना चाहते हैं तो यहां एक विस्तृत स्टेप-बाय-स्टेप गाइड है, जैसा कि ऊपर बताया गया, इसमें विशेष उपकरणों की ज़रूरत होगी, लेकिन इसे घर पर करना बिलकुल संभव है।

प्रारंभिक चरण (1-2 सप्ताह)

स्टेप 1

फ्लो हुड चालू करें और शुरू करने से कम से कम 30 मिनट तक चलने दें, अगर आपके पास लैमिनार फ्लो हुड नहीं है तो अल्कोहल बर्नर/लैम्प का इस्तेमाल करें और लपट के पास काम करें।

स्टेप 2

फ्लो हुड को 70% इथेनॉल से स्टेरिलाइज़ करें, लेकिन फिल्टर पर सीधा स्प्रे न करें।

स्टेप 3

स्टेरिलाइज़र को चालू करें और 20 मिनट तक गर्म होने दें।

स्टेप 4

पेपर के एक पैकेट को ड्राई साइकिल पर स्टेरिलाइज़ करें, फिर वेसल, पानी और ट्वीन को स्लो साइकिल पर स्टेरिलाइज़ करें।

स्टेप 5

माध्यम तैयार करने के लिए, एक कंटेनर लें, उसमें रिवर्स ओस्मोसिस, डिस्टिल्ड या डिआयोनाइज़्ड पानी (आदर्श) डालें। यदि आप 1L माध्यम बना रहे हैं, तो 900ml पानी डालें। फिर ग्रो न्यूट्रिएंट्स डालें जब तक EC 1.5 तक न पहुंचे, फिर 30g/L शक्कर डालें और घोल का pH 5.7 करें, फिर 6g/L एगर डालें और इसे ऑटोक्लेव करने वाली बोतल में डालें, लेकिन ओवरफ्लो न करें। बोतल को 15 मिनट तक स्टेरिलाइज़र में चलाएं, फिर हर स्टेरिलाइज्ड वेसल में लगभग 50ml डालें।

स्टेप 6

अब माध्यम तैयार हो गया है, 0.5% ब्लीच और 0.1% स्टेराइल ट्वीन 20 का घोल बनाएं, अगर आपके पास केवल 2.75% ब्लीच है, तो 1L में 181ml मिलाएं।

स्टेप 7

एक कंटेनर में थोड़ा पानी भरें, अपना कैनेबिस मेटीरियल लें, उसे पानी में डालें, और सुनिश्चित करें कि पौधे की सामग्री स्वस्थ हो। अगर आप पौधे की सामग्री 1 घंटे से ज्यादा स्टोर कर रहे हैं, तो उसे बर्फ वाले कूलर में रखें और जल्द से जल्द पानी में डालें।

स्टेप 8

एक सीलब्ल स्टेरिलाइज्ड कंटेनर लें और उसे ब्लीच/ट्वीन घोल से लगभग 80% भरें, फिर पौधे की सामग्री डालकर सील करें।

स्टेप 9

20 मिनट तक धीरे-धीरे हिलाएं और फिर पहले 20 मिनट के बाद 20 सेकंड तेजी से हिलाएं।

स्टेप 10

पौधे की सामग्री को 80% स्टेरिलाइज्ड पानी से भरे दूसरे वेसल में ट्रांसफर करें, धीरे से 5 मिनट तक हिलाएं और 2 बार दोहराएं।

स्टेप 11

स्टेराइल फोर्सेप्स से पौधे की सामग्री को स्टेराइल पेपर पर रखें, ताकि अतिरिक्त पानी सोख लिया जाए, फिर हर वेसल में एक टुकड़ा रखें। पौधा वेसल में सीधा होना चाहिए और फिर 25°C तापमान पर 18/6 लाइट सायकल के तहत कम से कम 3 हफ्ते के लिए रैक पर रखें। जब आपके पौधे तैयार हो जाएं, तो आपने सफलतापूर्वक एक क्लोन उगा लिया है और अब इसे अपनी पसंद के माध्यम (आउटडोर या इंडोर) में उगाया जा सकता है।

रासायनिक संरचना दिशानिर्देश 

ध्यान दें कि अलग-अलग प्रकार के माध्यम होते हैं, उनके मिनरल्स और मात्रा माध्यम के अनुसार बदल सकती है। यह गाइड मुर्शिगे-कोग माध्यम को उदाहरण के रूप में लेकर लिखा गया है, इसलिए अपने माध्यम में कौन-कौन सी सामग्री और मात्रा चाहिए, यह जरुर जांच लें।

ये वह जरूरी न्यूट्रिएंट्स हैं जिनकी आपके कैनेबिस पौधों को अधिक मात्रा में आवश्यकता होती है और टिशू कल्चर में ये जरूरी हैं, इनके बिना पौधे हरे पदार्थ का विकास नहीं कर पाएंगे।

ये वे न्यूट्रिएंट्स हैं जिनकी आपके पौधों को कम मात्रा में आवश्यकता है, पर यह भी अत्यंत जरूरी हैं, इनके बिना पौधे ठीक से नहीं बढ़ेंगे और निश्चित तौर पर उनमें कमी के लक्षण दिखेंगे।

ये विटामिन्स आपके पौधों की मेटाबॉलिज्म में मदद करते हैं, खासकर टिशू कल्चर में, इसलिए इन्हें सही मात्रा में देना जरूरी है।

6. निष्कर्ष

कैनेबिस टिशू कल्चर शुरुआत में कठिन लग सकता है, लेकिन यह अपेक्षाकृत सरल है, बस आपको सही कंडीशन्स बनाए रखनी हैं और बेहतर जीवित रहने की दर के लिए सुरक्षा संबंधी सभी उपाय करने हैं। हमें पता है यह तकनीक नई है और महंगी भी, इसलिए सभी ग्रोअर्स के लिए जरूरी उपकरण उपलब्ध नहीं हो सकते, लेकिन अगर आप इस फील्ड में काम करते हैं या घर पर अपनी लेब बना चुके हैं, तो अपना ज्ञान अन्य ग्रोअर्स के साथ जरुर साझा करें, नीचे कमेंट करें!

बाहरी संदर्भ

1. प्लांट टिशू कल्चर. - Kärkönen, Anna & Santanen, Arja & Iwamoto, Kuninori & Fukuda, Hiroo. (2020). 
2. नैनोटेक्नोलॉजी और प्लांट टिशू कल्चर. - Tariq, Amina & Ilyas, Saiqa & Naz, Shagufta. (2020). 
3. प्लांट टिशू कल्चर मीडिया, रिसेंट एडवांसेस इन प्लांट इन विट्रो कल्चर. - Annarita Leva and Laura M. R. Rinaldi (2012).