concept of cellular differentiation and totipotency
Synopsis -1. Introduction
2.Definition
3. History
4. Experiment
5. Factors affecting
6. Applications
1. Introduction - सभी multicellular जीव , जिनमे उच्च पौधे और जानवर शामिल हैं, ये single cell zygote से बनते है मतलब की mitotic division और differentiation होता है और फिर multicellular जीव बन जाता है।
Animal cell में ज्यादातर cell होते हैं जो एक बार differenctiation हो जाते हैं तो दुबारा से meristemetic नही बन पाते, जबकि living plants में power होती है कि वह differentiate हो जाते है। व meristemetic cell में convert हो जाते है।
इन्हे जब favorable conditions मिलती हैं, तो वह एक नया plant बना लेते हैं। Plants में ये जो power है या potential होती है जिससे वह differentiate होकर नया plant बना लेते है इसे cellular differentiation या totipotency कहते हैं।
यह क्रिया plant tissue culture मे होती हैं जिसमे plant के leaf ,stem या roots आदि को लेकर aseptic condition में रखते हैं तथा नई division बना लेते हैं।
Plant tissue culture ki basis of unit totipotency है।
2. Definition - "Totipotency is the genetic potential of a plant cell to produce the entire plant "
Explanation - Tissue culture की basis यह होती है कि हमे sterile conditions में plant की cells को grow करवाना होता है।
यह cells plant के root , stem ,leaf etc se लिए जाते हैं तथा culture medium मे cells को growth करवाने के लिए mineral, nutritients, vitamins and hormones दिए जाते है जिससे cell division और growth होती है। इसका result यह होता है कि tissue culture मे उपस्थित cell एक unorganised proliferative mass मे परिवर्तित हो जाता है, जिसको हम callus कहते हैं। जिन cell में cell एक से दूसरी cell में differentiated हो जाती हैं वह meristematic cell बनाती हैं और बाद में callus बनता है।
डिफरेंटिएट cell दुबारा से mature cell या meristematic state मे चले जाते है इसे हम de-defferentiation कहते है।
Callus याmeristematic cell में plant का regeneration हो जान re-defferentiation
कहलाता है।
अगर defferentiation में एक organ दूसरे organ मे directly referred हो जाता है उसे trans-defferentiation कहते हैं।
3. History - सर्वप्रथम यह शब्द P.H. Morgan (1901) ने बताया । लेकिन बाद में एक German plant physiologist था Gotlib haberlandt इसने German academy में 1902 में cellular totipotency से introduce करवाया था।
इन्होंने बताया जो terminally differentiate plant cells होते है जिसमे अगर chromosomes होंगे तो वो पूरे plant को regenerate कर सकते हैं। इन्होंने यह बताया था कि single cells को अगर हम differentiated tissue से isolate करते हैं और इसको nutrien medium मे कल्चर करते हैं तो फिर हमे प्लांट मील सकता है।
इनको अपने experiment मे पूरी तरह कामयाबी नहीं मिली थी क्योंकि उस समय कुछ limitations थी लेकिन उन्होंने एक सुझाव दे दिया था। जिससे बाकी scientist ने बाद में study किया।
4. Experiments - Steward Experiments,Steward ने experiment किया था Carrot पर उन्होन carrot के Floem tissue का 2mg Slices लिया था तथा एक liquid nutrient media (Coconut water) लिया।
जो plant cell का part होता है। जिसे culture में रखते है। उसे उन्होन explant कहा ( Ex– phloem tissue of carrot go at )
Liquid nutrient media को कुछ समय तक रख दिया।
बाद मे देखा कि culture मे रखे explant Continuously divide होकर undifferentialed tissue बन जाता है। जिसे Callus कहते है।
अब यह Clusters या undifferentialed tissue है। वह root बनाना प्रारम्भ करते है।
जब इसे semi solid medium मे transfer किया तो इसमें Shoot System भी Devlop होने लगते है। तथा नया plant बनने लगा।
अब इस छोटे plant को pot / soil में transfer करते है। ताकि एक पूरा plant बन जाए
Steward से experent में कहा जाता था। Plant के mature cell भी होते है, जो dedeferentiate कर सकते है। तथा redifferentiate करके फिर से नया plant बना सकते है।
Plant tissue root, stem, lean, vegetative bud, floral bud, anther and embryo इनमे totipotency होती है तथा tissue ले सकते है।
