টিস্যু কালচার কাকে বলে? টিস্যু কালচারের প্রকারভেদ ও ব্যবহার?

টিস্যু কালচার কাকে বলে :-

জীবদেহের গঠন ও কার্যকারিতার একককে কোষ বলা হয়। জীবদেহ এক বা একাধিক কোষ দ্বারা গঠিত। উৎপত্তিগতভাবে একই কাজ করে এমন ধরনের সম বা ভিন্ন আকৃতির কোষ সমষ্টিকে টিস্যু বলা হয়।

এ টিস্যুকে জীবাণুমুক্ত কোন পুষ্টিযুক্ত মাধ্যমে চাষ ও বৃদ্ধি করাকে সংক্ষেপে টিস্যু কালচার (Tissue culture) বা টিস্যু আবাদ বলা হয়।

টিস্যু কালচার উদ্ভিদবিজ্ঞানের একটি নতুন শাখা এবং এ শাখার সাথে অন্যান্য শাখাসমূহ যেমন- উদ্ভিদ প্রজনন, উদ্ভিদ উৎপাদন, বংশগতিবিদ্যা, কোষ বংশগতিবিদ্যা, শারীরবিদ্যা, ভ্রূণবিদ্যা ইত্যাদি অঙ্গাঙ্গিভাবে জড়িত।

উদ্ভিদের যে কোনো বিভাজনক্ষম অঙ্গ থেকে (যেমন- শীর্ষমুকুল, কক্ষমুকুল, কচিপাতা, পত্রবৃত্ত, পরাগধানী, ভ্রূণ, ডিম্বক ইত্যাদি) বিচ্ছিন্ন কোন টিস্যু সম্পূর্ণ জীবাণুমুক্ত পুষ্টিবর্ধক মাধ্যমে আবাদ করাকে টিস্যু কালচার বলা হয়।

টিস্যু কালচার পদ্ধতির মাধ্যমে উল্লিখিত টিস্যু থেকে অধিক সংখ্যক নতুন চারা উদ্ভিদ উৎপাদন করাই টিস্যু কালচার প্রযুক্তির প্রাথমিক উদ্দেশ্য।

আরও পড়ুন :- কঙ্কাল তন্ত্র কাকে বলে?

টিস্যু কালচার জীবপ্রযুক্তির একটি নতুন মাধ্যম হলেও, ইতিমধ্যে এ প্রযুক্তি দ্বারা উদ্ভিদ প্রজনন, উদ্ভিদ উৎপাদন ও উদ্ভিদের মান উন্নয়নে ব্যাপক সফলতা এসেছে।

বর্তমানে বিভিন্ন প্রকার উদ্ভিদের টিস্যু কালচার পদ্ধতি নিয়ে ব্যাপক গবেষণা চলছে এবং এসব গবেষণালব্ধ ফলাফল মানব কল্যাণে ব্যবহৃত হচ্ছে। এ প্রযুক্তির মাধ্যমে পৃথিবীর বিভিন্ন উন্নত ও উন্নয়নশীল দেশে বাণিজ্যিকভাবে উদ্ভিদের চারা উৎপাদন করা হচ্ছে। ফলে টিস্যু কালচার পদ্ধতি ইতিমধ্যে এ সমস্ত দেশের অর্থনীতিতে বিশেষ অবদান রাখছে।

টিস্যু কালচারের প্রকারভেদ :-

টিস্যু কালচার প্রক্রিয়ায় একটি কোষ, কোষগুচ্ছ বা টিস্যু, একটি সম্পূর্ণ অঙ্গ বা সম্পূর্ণ এককোষী জীব কালচার করা যায় অর্থাৎ টিস্যু কালচারের অর্থ ব্যাপক। ব্যবহারিক দিক বিবেচনা করলে টিস্যু কালচার পদ্ধতি বিভিন্ন প্রকৃতির হতে পারে। যেমন-

(ক) কক্ষমুকুল কালচার,
(খ) মেরিস্টেম কালচার,
(গ) মাইক্রোপ্রোপাগেশন,
(ঘ) ক্যালাস কালচার এর মাধ্যমে চারা উৎপাদন,
(ঙ) দৈহিক কোষ থেকে ভ্রূণ উৎপাদন,
(চ) পরাগধানী কালচার এর মাধ্যমে হ্যাপ্লয়েড উদ্ভিদ উৎপাদন ইত্যাদি।

টিস্যু কালচার পদ্ধতি :-

টিস্যু কালচার পদ্ধতি কয়েকটি ধাপে সম্পন্ন করা হয়। নিম্নে টিস্যু কালচার পদ্ধতির ধাপগুলো সংক্ষেপে বর্ণনা করা হলো-

১. এক্সপ্ল্যান্ট নির্বাচন :

টিস্যু কালচারের উদ্দেশ্যে উদ্ভিদের যে সকল অংশ পৃথক করে ব্যবহার করা হয় তাকে এক্সপ্ল্যান্ট বলা হয়।

উন্নত গুণসম্পন্ন, সতেজ, স্বাস্থ্যবান ও রোগমুক্ত উদ্ভিদকে এক্সপ্ল্যান্টের জন্য নির্বাচন করা হয়। নির্বাচিত মাতৃ উদ্ভিদ থেকে জীবাণুমুক্ত ধারালো ছুরি দিয়ে এক্সপ্ল্যান্ট কেটে নেওয়া হয়।

পুষ্টি মাধ্যমে স্থানান্তরের আগে এক্সপ্ল্যান্টকে সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইড, হাইড্রোজেন পারঅক্সাইড, ব্রোমিন পানি বা ৭০% অ্যালকোহল ইত্যাদির যে কোনো একটি ব্যবহার করে পৃষ্ঠতলীয় নির্বীজন (Surface sterilization) করে নিতে হবে।

২. আবাদ মাধ্যম তৈরি :

টিস্যু কালচারের সাফল্য অনেকটাই নির্ভর করে পুষ্টিমানের উপর। টিস্যু কালচারের জন্য কোন একক পুষ্টি মাধ্যম নেই। বিভিন্ন প্রকার আবাদ মাধ্যম এর মধ্যে MS মিডিয়া (Murashige and Skoog 1962) ও বি মিডিয়াম (Gamborg et al. 1968 ) সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়।

আরও পড়ুন :- অ্যান্টিবডি কাকে বলে?

উদ্ভিদের বৃদ্ধির জন্য অত্যাবশ্যকীয় খনিজ পুষ্টি, ভিটামিন, ফাইটোহরমোন, সুক্রোজ এবং অর্ধ কঠিন মাধ্যম (Semi-Solid Medium) তৈরির জন্য জমাট বাঁধার উপাদান, যেমন অ্যাগার (Agar) প্রভৃতি সঠিক মাত্রায় মিশিয়ে আবাদ মাধ্যম তৈরি করা হয়।

উল্লেখ্য পুষ্টি মাধ্যমের pH নিয়ন্ত্রণে রাখা খুবই গুরুত্বপূর্ণ এবং তা ৫.৫ ৫.৮ এর মধ্যে রাখাই উত্তম। সঠিক মাত্রায় এসব মৌলিক পুষ্টি উপাদান-সমৃদ্ধ পুষ্টি মাধ্যমকে ব্যালান্সড মিডিয়ামও বলা হয়।

৩. জীবাণুমুক্ত আবাদ প্রতিষ্ঠা :

পুষ্টি মাধ্যমে এক্সপ্ল্যান্ট স্থানাস্তত্ত্বরের আগে একে জীবাণুমুক্ত করতে হয়। একে নির্বীজকরণ বলা হয়।

কালচার মিডিয়ামে থাকে পুষ্টি উপাদান তাই সহজেই জীবাণু জন্মাতে পারে। কিন্তু কালচার করার জন্য মিডিয়াম এবং এক্সপ্ল্যান্ট জীবাণুমুক্ত থাকা আবশ্যক।

এজন্য আবাদ মাধ্যমকে কাচের পাত্রে (যেমন- টেস্টটিউব, কনিক্যাল ফ্লাক্স) নিয়ে তুলা বা প্লাস্টিকের ঢাকনা দিয়ে মুখ বন্ধ করতে হয়। পরবর্তীতে অটোক্লেভ যন্ত্রে ১২১° সে. তাপমাত্রায় ১৫ Ib/sq. inch চাপে ২০ মিনিট রেখে জীবাণুমুক্ত করা হয়।

৪. মিডিয়ামে এক্সপ্ল্যান্ট স্থাপন :

জীবাণুমুক্ত তরল আবাদকে ঠান্ডায় জমাট বাঁধার পর এক্সপ্ল্যান্টগুলোকে এর মধ্যে স্থাপন করা (Inoculate) হয়। এক্সপ্ল্যান্ট কনিক্যাল ফ্লাক্স বা টেষ্টটিউবে রাখা পুষ্টি মাধ্যমে এমনভাবে স্থাপন করা হয় যাতে নিচের কাঁটা প্রান্তটি পুষ্টি মাধ্যম স্পর্শ করে অবস্থান করে। তারপর কাচের পাত্রের মুখ পুনরায় বন্ধ করে দিতে হয়। সম্পূর্ণ প্রক্রিয়াটি একটি লেমিনার এয়ার ফ্রো (Laminar Air Flow) নামক যন্ত্রের মধ্যে জীবাণুমুক্ত পরিবেশে করা হয়।

৫. ক্যালাস সৃষ্টি ও সংখ্যাবৃদ্ধি :

নির্দিষ্ট আলোর তীব্রতা ৩০০০-৫০০০ লাক্স, আর্দ্রতা ৭০-৭৫% ও তাপমাত্রা ১৭-২০ সে. সম্পন্ন নিয়ন্ত্রিত কক্ষে বর্ধনের জন্য রাখা হয়। এ পর্যায়ে আবাদে স্থাপিত টিস্যু বারবার বিভাজনের মাধ্যমে সরাসরি অনুচারা (Plantlets) তৈরি করে বা অবয়বহীন টিস্যু মন্ডে পরিণত হয়। এ টিস্যু মন্ডকে ক্যালাস বলা হয়। এ টিস্যু মন্ড থেকে পরবর্তীতে পর্যায়ক্রমে একাধিক অনুচারা উৎপন্ন হয়।

আরও পড়ুন :- নেফ্রন কি?

৬. চারা উৎপাদন :

মুকুলগুলোকে সাবধানে কেটে নিয়ে মূল উৎপাদনকারী মিডিয়ামে রাখা হয় এবং সেখানে প্রতিটি মুকুল, মূল সৃষ্টি করে পূর্ণাঙ্গ চারায় পরিণত হয়।

৭. চারা টবে স্থানান্তর :

উপযুক্ত সংখ্যক সুগঠিত মূল সৃষ্টি হলে পূর্ণাঙ্গ চারা গাছ কালচার করা পাত্র থেকে সরিয়ে নিয়ে। ধীর প্রক্রিয়ায় সাবধানতার সাথে টবে স্থানান্তর করা হয়। এভাবে টিস্যু কালচারের মাধ্যমে চারাগাছ উৎপাদন কাজ সম্পন্ন করা হয়।

৮. প্রাকৃতিক পরিবেশে তথা মাঠ পর্যায়ে স্থানান্তর :

টবসহ চারাগাছকে কিছুটা আর্দ্র পরিবেশে রাখা হয়। টবে লাগানো চারাগুলো কক্ষের বাইরে রেখে মাঝে মাঝে বাইরের প্রাকৃতিক পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে হয়।

পূর্ণাঙ্গ চারাগুলো সজীব ও সবল হয়ে উঠলে সেগুলোকে এক পর্যায়ে প্রাকৃতিক পরিবেশে মাটিতে লাগানো হয়। উল্লেখ্য, টিস্যু কালচার প্রযুক্তিকে বর্তমানে অনেক ধরনের গবেষণার ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হচ্ছে।

টিস্যু কালচারের প্রয়োগ পদ্ধতি ও উদ্দেশ্যভেদে বিভিন্ন রকম হয়। কী ধরনের উদ্ভিদ থেকে কোন প্রকৃতি ও আকারের টিস্যু ব্যবহার করতে হবে এবং কী ধরনের কালচার মিডিয়াম ব্যবহার করা হবে তা সম্পূর্ণভাবে নির্ভর করবে কালচারের উদ্দেশ্যের উপর। উপরে বর্ণিত কার্যপদ্ধতি প্রয়োগভেদে পরিবর্তিত হতে পারে।

টিস্যু কালচার এর ব্যবহার :-

টিস্যু কালচার প্রযুক্তির কৌশলকে কাজে লাগিয়ে আজকাল উদ্ভিদ প্রজননের ক্ষেত্রে এবং উন্নত জাত উদ্ভাবনে ব্যাপক সাফল্য পাওয়া গেছে। জীবপ্রযুক্তি প্রয়োগ করে কৃষিতে যথেষ্ট উন্নতি সম্ভব হয়েছে।

এখন উদ্ভিদ কোষ বা টিস্যু থেকে টিস্যু কালচার প্রক্রিয়ায় সম্পূর্ণ নতুন উদ্ভিদ সৃষ্টি করা হচ্ছে। টিস্যু কালচার প্রযুক্তি আবিষ্কারের পর থেকে উদ্ভিদ প্রজননের ক্ষেত্রে অনেক সমস্যার সমাধান সম্ভব হয়েছে।

ইতিমধ্যে এ পদ্ধতি প্রয়োগের মাধ্যমে উদ্ভিদ প্রজননবিদরা ব্যাপক সফলতা অর্জন করেছেন। বিশেষ করে বীজ উৎপাদনে অক্ষম উদ্ভিদের ক্ষেত্রে টিস্যু কালচার প্রক্রিয়ার মাধ্যমে চারা উৎপাদন সম্ভব।

বিশেষ বৈশিষ্ট্যযুক্ত উদ্ভিদ (যেমন- ফুল, ফল, শস্য, ওষুধ উৎপাদনকারী উদ্ভিদ) এর চাহিদা বিশ্বব্যাপী। এমতাবস্থায় একমাত্র টিস্যু কালচার প্রযুক্তির মাধ্যমে স্বল্প সময়ে, স্বল্প ব্যয়ে ও স্বল্প পরিসরে অধিক চারা উৎপাদন সম্ভব।

এ প্রযুক্তিকে বাণিজ্যিকভাবে কাজে লাগিয়ে অর্কিড, গ্লাডিওলাস, টিউলিপ ও লিলিসহ বহু ফুল ও ফল উৎপাদনকারী উদ্ভিদ আবাদের মাধ্যমে কৃষি শিল্পে এক বিপ্লবের সম্ভব হয়েছে।

আরও পড়ুন :- প্রজনন কাকে বলে?

মেরিস্টেম বা ভাজক টিস্যুর কালচারও টিস্যু কালচার প্রযুক্তির একটি উল্লেখযোগ্য দিক। উদ্ভিদের শীর্ষ মুকুলের অগ্রভাগের টিস্যুকে মেরিস্টেম বা ভাজক টিস্যু বলা হয়।

মেরিস্টেম বা ভাজক টিস্যু অঞ্চলের কোষগুলো এত দ্রুত বিভাজিত হয় যে, সেটা রোগ-জীবাণুমুক্ত থাকে। তাই কোন উদ্ভিদের মেরিস্টেম কালচারের মাধ্যমে নতুন রোগমুক্ত উদ্ভিদ পাওয়া অধিকতর সহজ।

পরাগধানী বা পরাগরেণু কালচার এর মাধ্যমে হ্যাপ্লয়েড (n) উদ্ভিদ উৎপাদন সম্ভব। উদ্ভিদ প্রজননের ক্ষেত্রে হ্যাপ্লয়েড উদ্ভিদসমূহ অতি প্রয়োজনীয়।

প্রচলিত সাধারণ উদ্ভিদ প্রজনন পদ্ধতিতে বিভিন্ন উদ্ভিদের ক্ষেত্রে প্রত্যাশিত হোমোজাইগাস লাইন পাওয়া অনেক সময় সাপেক্ষ।

কিন্তু পরাগরেণু বা পরাগধানী কালচারের মাধ্যমে হ্যাপ্লয়েড উদ্ভিদ উৎপাদন সম্ভব হলে সেটা থেকে সহজেই প্রত্যাশিত ডাবল হ্যাপ্লয়েড (2n) উদ্ভিদ পাওয়া যায়। যেমন- যথাযথ সংরক্ষণের অভাবে পৃথিবী থেকে অনেক মূল্যবান উদ্ভিদ চিরতরে নিশ্চিহ্ন হয়ে যাচ্ছে।

এ সমস্ত বিলুপ্তপ্রায় উদ্ভিদকে বিলুপ্তির হাত থেকে রক্ষা করা অতীব জরুরী এবং এজন্য টিস্যু কালচার প্রযুক্তিই হচ্ছে উপযুক্ত মাধ্যম। কেননা- এ পদ্ধতিতে স্বল্প সময়ে এবং স্বল্প ব্যয়ে উল্লিখিত উদ্ভিদ থেকে অধিক চারা উদ্ভিদ উৎপাদন সম্ভব।

যেমন- ভ্রূণ কালচার হলো টিস্যু কালচার প্রযুক্তির আর একটি বিশেষ দিক। ভ্রূণ কালচার প্রক্রিয়ায় উদ্ভিদ প্রজনন বিদ্যার অনেক সমস্যা সমাধান সম্ভব হয়েছে। বিশেষ করে আন্তঃপ্রজাতিক সংকরায়নের ক্ষেত্রে ভ্রূণ পূর্ণতা লাভ করে না, ফলে সংকর উদ্ভিদ পাওয়া যায় না। এসব ক্ষেত্রে সংকরায়নের পর ভ্রূণ কালচার করা হয়। ফলে ভুণ আর নষ্ট হতে পারে না এবং পরবর্তীতে ভ্রূণ বিকাশের ফলে নতুন পূর্ণাঙ্গ সংকর উদ্ভিদের সৃষ্টি হয়।

এভাবে উৎপন্ন সংকর উদ্ভিদের সাহায্যে উন্নত জাতের উদ্ভিদ উৎপাদন করা যায়। অনেক উদ্ভিদ প্রজাতি যৌন জননে অক্ষম। এক্ষেত্রে উক্ত উদ্ভিদের প্রোটোপ্লাস্ট সংযোগের মাধ্যমে সংকরায়ন সম্ভব হয়েছে। এ প্রক্রিয়ায় সৃষ্ট সংকর (Hybrid) উদ্ভিদ থেকে স্বাভাবিক উদ্ভিদ উৎপাদন সম্ভবপর হয়েছে।

আরও পড়ুন :- পেশী কলা কাকে বলে?

একই টিস্যু কালচারে সৃষ্ট উদ্ভিদসমূহের মধ্যে জেনেটিক বৈশিষ্ট্যের বিভিন্নতা দেখা যায়। একে সোমাক্লোনাল ভিন্নতা বা ভ্যারিয়েশন বলা হয়। এরূপ সোমাক্লোনাল ভারিয়েশনকে কাজে লাগিয়ে উন্নত ও কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্য (যেমন- অধিক পুষ্টি মান, রোগ প্রতিরোধী) সম্পন্ন উদ্ভিদ প্রজাতি উৎপাদন সম্ভব হয়েছে।