การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ

       


  การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเป็นเทคโนโลยีการขยายพันธุ์พืช เพื่อให้ได้จำนวนมากในระยะเวลาอันสั้น โดยเป็นการเพาะเลี้ยงสิ่งมีชีวิตเฉพาะส่วนเท่านั้น ไม่ใช้่พืชทั้งต้น การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ทำโดยนำเอาเนื้อเยื่อของพืชในส่วนที่กำลังเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว เช่น ที่ปลายยอดอ่อน ตาข้าง ดอก ใบ เนื้อเยื่อ หรือ
ส่วนประกอบของพืชที่เป็นเนื้อเยื่อเจริญมา เพาะเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ที่อยู่ใน
สภาวะปลอดเชื้อ ซึ่งเป็นอาหารที่เนื้อเยื่อนั้นต้องการ พร้อมทั้งสารที่กระตุ้น โดย
จัดและควบคุมสภาพแวดล้อมให้อยู่ในสภาพที่ปลอดเชื้อ มีอุณหภูมิ ความชื้น และแสงสว่าง ที่ต้องเอื้อต่อชิ้นส่วนของพืชจะเจริญเติบโตได้
การเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อนั้น ๆ ทำให้เซลล์ของพืชแบ่งตัวเพิ่มจำนวน
มากมายเป็นกลุ่มเซลล์ที่เรียกว่า แคลลัส (Callus) เราจึงสามารถบังคับให้
เนื้อเยื่อนี้เจริญเติบโตขึ้นเป็นต้นอ่อนได้เมื่อมีสภาวะที่ เหมาะสมและแบ่งเนื้อเยื่อ
เหล่านี้ ไปเลี้ยงในอาหารใหม่จนเจริญเติบโตเป็นต้นใหม่จำนวนมากมายตามต้อง
การ วิธีนี้ใช้กันมากในการกระจายพันธุ์พืชบางชนิดที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ
เช่น กล้วยไม้ หน้าวัว ต้นสัก หวาย กล้วย ข้าว เป็นต้น
การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อมีประโยชน์ต่อการปรับปรุงพันธุ์ เพื่อให้พืชผลิตสาร
สำคัญบางชนิด เช่น ยารักษาโรค หรือเพื่อให้ได้พืชที่มีลักษณะพึงประสงค์ เช่น การใช้สารเคมีหรือรังสี ชักนำให้พืชที่เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อไว้เกิดการกลายพันธุ์ ซึ่ง
อาจทำให้ได้ดอกหรือผลที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
การนำเอาส่วนใดส่วนหนึ่งของพืช ไม่ว่าจะเป็นส่วนอวัยวะ หรือส่วนเนื้อเยื่อ มาเลี้ยงในอาหารวิทยาศาสตร์ที่ประกอบด้วย แร่ธาตุ น้ำตาล วิตามิน และสารควบคุมความเจริญเติบโต ภายใต้สภาพปลอดเชื้อจุลินทรีย์และอยู่ในสภาวะควบคุมอุณหภูมิ แสง ความชื้น โดยส่วนของพืชที่นำมาเลี้ยงนี้จะสามาถเติบโตพัฒนาได้หลายรูปแบบ ไม่ว่าจะพัฒนาเป็นส่วนอวัยวะ เกิดเป็นกลุ่มเซลล์ที่เรียกว่า แคลลัส หรือ คัพภะ (ต้นอ่อนขนาดเล็ก) ที่เรียกว่า เอ็มบริโอ ซึ่งในที่สุดก็จะสามารถบังคับให้ส่วนต่างๆ เหล่านี้เกิดเป็นต้นใหม่ที่มีรากที่สมบูรณ์สำหรับการนำไปปลูกลงดินต่อไปได้

พืชที่เกิดขึ้นมาจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อจะมีลักษณะเหมือนกับพืชต้นพันธุ์ที่นำมาใช้เพาะเลี้ยงทุกประการ จึงเป็นวิธีการหนึ่งที่สามารถนำมาใช้ในการขยายพันธุ์พืช และการเก็บรักษาและอนุรักษ์เชื้อพันธุ์พืชต่างๆ โดยอาศัยการเก็บกลุ่มเซลล์ที่เรียกว่า แคลลัสของพืชไว้ที่อุณหภูมิเย็นจัดถึง -196 องศาเซลเซียสภายใต้ไนโตรเจนเหลว ซึ่งวิธีนี้จะสามารถเก็บพืชได้เป็นเวลานานโดยไม่มีการกลายพันธุ์ หรืออาจใช้ในการเก็บรวบรวมพันธุ์พืชโดยบังคับให้พืชโตช้าๆ ในขวดแก้วเล็กๆ ซึ่งการอนุรักษ์พันธุ์พืชเช่นนี้จะใช้พื้นที่น้อยกว่าการเก็บพันธุ์พืชที่ผลิตเป็นต้นพืชโดยตรง

นอกจากนี้ การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ยังมีประโยชน์ต่อการแลกเปลี่ยนพันธุ์พืชกับต่างประเทศที่สะดวกขึ้น พืชที่อยู่ในขวดสะอาดปราศจากเชื้อจุลินทรีย์และราที่จะทำอันตรายต่อพืช โดยเฉพาะการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสมุนไพรในรูปแบบเซลล์แขวนลอย ยังช่วยในการผลิตสารต่างๆ ที่ใช้เป็นยารักษาโรคหรือสารที่ใช้เป็นยาฆ่าแมลงได้ อีกทั้งยังเป็นประโยชน์มหาศาลในการปรับปรุงพันธุ์พืชให้พืชต้านทานโรคและแมลงได้ดีขึ้น หรือให้ผลผลิตมากขึ้น โดยอาศัยเทคนิคในการเลี้ยงต้นอ่อนขนาดเล็ก เทคนิคในการเพาะเลี้ยงอับละอองเกสรและละอองเกสรพืช หรือเทคนิคในการชักนำให้พืชกลายพันธุ์เป็นพันธุ์ใหม่ๆ โดยอาศัยสารเคมีหรือการฉายรังสี เป็นต้น
ประโยชน์ของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ
คุณสมบัติที่ถูกนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์ของวิธีเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อมีหลายข้อพอสรุปได้ดังนี้
1. สามารถผลิตต้นพันธุ์พืชปริมาณมาณมากในระยะเวลาอันรวดเร็ว ตัวอย่างเช่น หากพืชสามารถเพิ่ม ปริมาณได้ 3 เท่า ต่อการย้ายเนื้อเยื่อลงอาหารใหม่ทุกเดือนๆ ละ 1 ครั้ง เมื่อเวลาผ่านไป 6 เดือน จะสามารถผลิต ต้นพันธุ์พืชได้ถึง 243 ต้น
2. ต้นพืชที่ผลิตได้จะปลอดโรค โดยเฉพาะโรคที่มีสาเหตุจากเชื้อไวรัส มายโคพลาสมา ด้วยการตัด เนื้อเยื่อเจริญที่อยู่บริเวณปลายยอดของลำต้น ซึ่งยังไม่มีท่อน้ำท่ออาหาร อันเป้นทางเคลื่อนย้ายของเชื้อโรค ดังกล่าว
3. ต้นพืชที่ผลิตได้ จะมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนต้นแม่ คือ มีลักษณะตรงตามพันธุ์ ด้วยการใช้ เทคนิคของการเลี้ยงจากชิ้นตาพืชพัฒนาเป็นต้นโดยตรง หลีกเลี่ยงขั้นตอนการเกิดกลุ่มก้อนเซลล์ที่เรียกว่า แคลลัส
4. ต้นพืชที่ผลิตได้จะมีขนาดสม่ำเสมอ ผลผลิตที่ได้มีมาตรฐานและเก็บเกี่ยวได้คราวละมากๆ พร้อมกัน หรือในเวลาเดียวกัน
5. เพื่อการเก็บรักษาหรือแลกเปลี่ยนพันธุ์พืชระหว่างประเทศ เช่น การมอบเชื้อพันธุ์กล้วยในสภาพปลอดเชื้อ ขององค์กรกล้วยนานาชาติ (INIBAP) ให้กรมส่งเสริมการเกษตร เมื่อปี พ.ศ. 2542
6. เพื่อประโยชน์ด้านการสกัดสารจากต้นพืช นำมาใช้ประโยชน์ด้านต่างๆ เช่น ยาฆ่าแมลง ยารักษาโรค เป็นต้น

พืชที่นิยมนำมาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื้อ นิยมใช้กับพืชที่มีปัญหาในเรื่องของการขยายพันธุ์ หรือพืชที่มีปัญหาเรื่องโรค เช่น ขิง กล้วยไม้ หรือพืชเศรษฐกิจ เช่น กุหลาบ ดาวเรือง ข้าว แครอท คาร์เนชั่น เยอร์บีร่า เป็นต้น

ขั้นตอนการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อมีวิธีการทำ 5 ขั้นตอน ดังนี้

1. การเตรียมอาหาร คือ การเตรียมอาหาร คือ การนำธาตุอาหารหลักที่พืชต้องการในการเจริญเติบโต และธาตุอาหารรองมาผสมกับวุ้น ฮอร์โมนพืช วิตามินและน้ำตาล ในอัตราส่วนที่เหมาะสม แล้วนำไปฆ่าเชื้อ ใส่ลงในขวดอาหารเลี้ยง บางครั้งอาจหยดสีลงไป เพื่อให้สวยงามและสังเกตได้ชัดเจน
ธาตุอาหารที่พืชต้องการ
• ธาตุอาหารหลัก ได้แก่ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โปรตัสเซียม แคลเซียม แมกนีเซี่ยมและกำมะถัน
• ธาตุอาหารรอง ได้แก่ ธาตุอาหารที่จำเป็นน้อย เช่น เหล็ก แมงกานีส สังกะสี ทองแดง
2. การฟอกฆ่าเชื้อส่วนเนื้อเยื่อ คือ เป็นวิธีการใช้สารเคมีหรือวิธีการต่าง ๆ ที่ทำให้ชิ้นส่วนของพืชที่นำมาเลี้ยงในอาหารเลี้ยง ปราศจากเชื้อจุลินทรีย์ต่าง ๆ
3. การนำเนื้อเยื่อลงขวดเลี้ยง เป็นการนำเอาชิ้นส่วนของพืชที่ฟอกฆ่าเชื้อแล้ว วางลงบนอาหารเลี้ยงที่ปลอดเชื้อ โดยใช้เครื่องมือและปฏิบัติการในห้องหรือตู้ย้ายเนื้อเยื่อโดยเฉพาะ
4. การนำขวดเลี้ยงเนื้อเยื่อไปเลี้ยง เป็นการนำเอาขวดอาหารเลี้ยงที่มีชิ้นส่วนของเนื้อเยื่อไปเลี้ยงไว้บนเครื่องเขย่า เพื่อให้อากาศได้คลุกเคล้าลงไปในอาหาร ทำให้แร่ธาตุ, ฮอร์โมนและสารอาหารต่าง ๆ ช่วยกระตุ้นให้เนื้อเยื่อที่นำมาเลี้ยงบนอาหารนั้น เกิดต้นอ่อนของพืชจำนวนมาก
5. การย้ายเนื้อเยื่อออกจากขวด เมื่อกลุ่มของต้นอ่อนเกิดขึ้น ให้แยกต้นอ่อนออกจากกัน เพื่อนำไปเลี้ยงบนอาหารเลี้ยงใหม่ จนต้นอ่อนแข็งแรงดีแล้ว จึงนำต้นอ่อนที่สมบูรณ์ออกจากขวด ปลูกในแปลงเลี้ยงต่อไป
พืชใกล้สูญพันธุ์
คือ ขนุนไพศาลทักษิณ ซึ่งมีเหลืออยู่เพียงต้นเดียวในพระราชวังไพศาลทักษิร ตามโครงการพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวและสมเด็จพระนางเจ้าพระบรมราชินีนาถ เพื่อเก็บพันธุ์ไว้เผยแพร่ต่อไปโดยมองให้ Central LAB ที่มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์บางเขน กองทัพบกและสวนจิตรลดา เป็นผู้รับผิดชอบโครงการร่วมกัน เป็นต้น

ที่มา

http://www.nstda.or.th/nstda-knowledge/5155-20110509-plant-tissue-culture

http://www.freewebs.com/sakesan/main_issue.htm

http://www.trueplookpanya.com/true/knowledge_detail.php?mul_content_id=917

Comments