เล่มที่ 31
การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช
สามารถแชร์ได้ผ่าน :
การนำวิธีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชไปใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ
จากการศึกษาเพื่อพัฒนาสูตรอาหาร และวิธีการเพาะเลี้ยงพืชชนิดต่างๆ ที่ผ่านมา ทำให้นักพฤกษศาสตร์เห็นแนวทางในการนำการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชไปประยุกต์ เพื่อให้เกิดประโยชน์ในด้านต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านเกษตรกรรม อุตสาหกรรม รวมถึงการศึกษาทางวิทยาศาสตร์ชีวภาพ ซึ่งสรุปโดยสังเขปได้ดังนี้
กล้วยไม้ พืชเศรษฐกิจของไทยที่ทำรายได้เข้าประเทศปีละกว่า ๒,๐๐๐ ล้านบาท ขยายพันธุ์ปีละนับล้านต้น โดยการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช
ด้านการขยายพันธ์พืช
การเพาะเลี้ยง เนื้อเยื่อพืชเป็นวิธีที่ช่วยให้สามารถขยาย พันธุ์พืชจากต้นแม่พันธุ์ที่มีจำนวนน้อยให้เพิ่มจำนวนได้ครั้งละมากๆ อย่างรวดเร็ว และใช้ระยะเวลา ที่สั้นกว่าการขยายพันธุ์แบบเดิม โดยเพียงเริ่มจากการเลี้ยงเนื้อเยื่อส่วนเล็กๆ เท่านั้น จึงเรียกวิธีการนี้อีกชื่อหนึ่งว่า micro-propagation พืชต้นใหม่จำนวนมากมาย ที่ได้จากการเพิ่มจำนวนนี้ มีความสม่ำเสมอ จึงเป็นประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ และสำหรับอุตสาหกรรมที่มีความต้องการใช้พืชขนาดเดียวกันพร้อมกันจำนวนมาก ปัจจุบัน มีรายงานความสำเร็จของการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชชนิดต่างๆ เป็นการค้ามากกว่า ๑,๐๐๐ ชนิด ส่วนใหญ่เป็นพืชเศรษฐกิจ ซึ่งมีทั้งพืชสวน พืชไร่ พืชปลูกป่า พืชสมุนไพร ฯลฯ ในแต่ละปี มีผู้คาดการณ์ว่า ทั่วโลกมีการผลิตพืชจากวิธีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อมากกว่า ๑๐๐ ล้านต้น เป็นเรื่องที่น่ายินดีที่ประเทศไทยมีผู้เชี่ยวชาญ และมีห้องปฏิบัติการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ที่มีประสิทธิภาพสูง กระจายอยู่ทั้งในภาครัฐและภาคเอกชน มีธุรกิจให้บริการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชที่มีมาตรฐานสูง เป็นที่เชื่อถือ ในระดับนานาชาติ บางแห่งมีศักยภาพในการขยายพันธุ์กล้วยไม้ได้ถึง ๕๐ ล้านต้นต่อปี
ในทางปฏิบัติ การขยายพันธุ์พืชอย่างรวดเร็วโดยวิธีการเลี้ยงเนื้อเยื่อ อาจทำได้ โดยการกระตุ้นให้ตาของพืช เจริญเป็นยอดจำนวนมาก หรือเลี้ยงแคลลัส แล้วชักนำแคลลัสให้เจริญเป็นยอดจำนวนมาก จากนั้น จึงนำยอดที่เกิดขึ้น ไปชักนำให้มีราก แล้วย้ายไปปลูกในสภาพธรรมชาติต่อไป สำหรับพืชบางชนิด สามารถขยายพันธุ์โดยการเพิ่มจำนวนเซลล์ แล้วเลี้ยงให้เซลล์เจริญเป็นเอ็มบริออยด์จำนวนมาก เพื่อผลิตเมล็ดสังเคราะห์หรือเมล็ดเทียม (synthetic or artificial seed) โดยนำแต่ละเอ็มบริออยด์มาห่อหุ้ม ด้วยอาหารวุ้น เพื่อรักษาสภาพ และชะลอการงอกไว้จนกว่าจะนำไปปลูกต่อไป ส่วนเมล็ดตามธรรมชาติของพืชบางชนิด กลับมีปัญหาในการงอก เช่น เมล็ดกล้วยไม้ ซึ่งมีขนาดเล็กมาก และแทบจะไม่มีอาหารสะสมอยู่ภายในเมล็ดเลย ในธรรมชาติต้องอาศัยน้ำตาล และสารอาหารจากเชื้อรา ที่เรียกว่า ไมคอร์ไรซา (mycorrhiza) อัตราการงอกตามธรรมชาติจึงต่ำมาก แต่เมื่อนำเมล็ดกล้วยไม้จากฝัก มาเพาะในอาหารเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในสภาพปลอดเชื้อ พบว่า เมล็ดกล้วยไม้งอกได้เร็ว และมีอัตราการงอกสูงมาก เมล็ดกล้วยไม้จะงอกเป็นโครงสร้างสีเขียวขนาดเล็ก รูปร่างค่อนข้างกลม และมีปลายยอดแหลม ซึ่งเรียกโครงสร้างนี้ว่า โพรโทคอร์ม (protocorm) ซึ่งจะพัฒนาไปเป็นต้นกล้วยไม้และมีรากต่อไป ส่วนการขยายพันธุ์กล้วยไม้ โดยการเลี้ยงเนื้อเยื่ออีกวิธีหนึ่งมักเรียกว่า การปั่นตา ทั้งนี้ เนื่องจาก เป็นการขยายพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ โดยการนำเนื้อเยื่อเจริญ ของตายอดและตาข้างจากหน่ออ่อนมาเลี้ยง (meristem culture) ในอาหารเหลวที่นิยมเติมน้ำมะพร้าวและวางบนเครื่องเขย่า ซึ่งเป็นที่มา ของการเรียกวิธีนี้ว่า "การปั่นตา" ทั้งนี้ เพื่อให้เนื้อเยื่อกล้วยไม้ในอาหารเหลว มีโอกาสได้รับออกซิเจนอย่างเพียงพอ เนื้อเยื่อเจริญของตายอดและตาข้างจะเจริญเป็นโครงสร้าง คล้ายโพรโทคอร์มที่งอกจากเมล็ดกล้วยไม้ (protocorm - like bodies หรือ plb) และเพิ่มจำนวนได้ เมื่อตัดแยกและเปลี่ยนอาหารที่เตรียมใหม่อยู่เสมอ โครงสร้างที่คล้ายโพรโทคอร์มนี้ จะพัฒนาเป็นต้นกล้วยไม้ต่อไป เมื่อย้ายมาเลี้ยงในอาหารวุ้นที่เติมกล้วยหอมบด มันฝรั่งบด และผงถ่าน ต้นที่ได้จากการปั่นตา จะมีความสม่ำเสมอ และมีลักษณะตรงพันธุ์เดิมมากกว่า เมื่อเทียบกับต้นที่ได้จากการเพาะเมล็ด ซึ่งเป็นการขยายพันธุ์แบบอาศัยเพศ
ข้อดีที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการขยายพันธุ์โดยการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช คือ ต้นพืชที่ได้จะปลอดจากเชื้อแบคทีเรีย รา เป็นต้นพันธุ์ที่ปลอดโรค เมื่อนำไปปลูก จึงสามารถเจริญเติบโตได้ดี แข็งแรง และให้ผลผลิตสูงเมื่อเทียบกับการปลูกพืชชนิดเดียวกันที่ขยายพันธุ์มาจากวิธีอื่น นอกจากนี้ การเลี้ยงเนื้อเยื่อเจริญจากปลายยอดยังเป็นวิธี ที่ช่วยให้มีโอกาสได้ต้นใหม่ที่ปลอดจากไวรัสอีกด้วย เนื่องจากเซลล์ของเนื้อเยื่อเจริญมีขนาดเล็กมาก และมีการแบ่งเซลล์เจริญขึ้นไปตลอดเวลา ไวรัสที่กระจายอยู่ภายในพืช อาจไม่ทันแพร่เข้าไปถึงบริเวณดังกล่าวได้ การผลิตพืชปลอดไวรัสจากต้นเดิม ที่เป็นโรคไวรัสอยู่ จึงทำได้โดยการนำเนื้อเยื่อเจริญจากปลายยอดที่มีขนาดเล็กมากมาเพาะเลี้ยง (meristem culture) ให้เจริญเป็นต้นในสภาพปลอดเชื้อ หรือนำเนื้อเยื่อเจริญปลายยอดมาติดบนต้นกล้าที่เลี้ยงไว้ใช้เป็นต้นตอในสภาพปลอดเชื้อ (in vitro micrografting) ต้นที่ได้เมื่อผ่านการทดสอบแล้วว่าปลอดไวรัส จะใช้เป็นแม่พันธุ์เพื่อขยายจำนวน ได้ต้นที่ปลอดไวรัสต่อไป อย่างไรก็ดี ในขณะปลูก ควรป้องกันการแพร่ระบาดของโรคไวรัส จากพาหะต่างๆ เนื่องจากต้นพืชเหล่านี้ แม้จะปลอดไวรัส แต่ยังคงเป็นพืชพันธุ์เดิมที่ไม่สามารถต้านทานต่อโรคไวรัส
ด้านการปรับปรุงพันธุ์พืช
การเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช หลายวิธีสามารถนำมาประยุกต์ใช้ร่วมกับความรู้ทางพันธุศาสตร์ชีววิทยาระดับโมเลกุล รวมถึงสาขาที่เกี่ยวข้อง เพื่อปรับปรุงพันธุ์พืช ให้เกิดพันธุ์ใหม่ๆ ในระยะเวลาที่สั้นลง และยังเพิ่มโอกาส ให้นักปรับปรุงพันธุ์ คัดเลือกพันธุ์ ที่มีลักษณะแปลกใหม่ไปจากที่เคยมี รวมทั้งช่วยในการสร้างพืชพันธุ์ใหม่ ที่มีลักษณะตามต้องการได้ แม้ว่าลักษณะดังกล่าว อาจไม่เคยปรากฏมา ก่อนในพืชชนิดนั้น นอกจากนี้ วิธีการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ยังเอื้อต่อการคัดเลือกลักษณะพันธุกรรมบางลักษณะ ให้ทำได้เร็วขึ้น ตั้งแต่ในระดับเซลล์ ที่เลี้ยงในสภาพปลอดเชื้อ จึงช่วยให้การทดสอบพันธุ์มีประสิทธิภาพ และประหยัดค่าใช้จ่ายลงได้มาก
การเลี้ยงเอ็มบริโอของมะพร้าวกะทิ
การปรับปรุงพันธุ์พืชบางชนิดมีข้อจำกัดอยู่ที่การเจริญของเอ็มบริโอ นอกจากกรณีของกล้วยไม้แล้ว มะพร้าวกะทิก็เป็นตัวอย่างพืชอีกชนิดหนึ่ง ที่สามารถใช้การเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในการปรับปรุงพันธุ์โดยนำเอ็มบริโอมาเลี้ยง ซึ่งตามปกติมะพร้าวกะทิจะไม่สามารถงอกเป็นต้นได้ เนื่องจากเนื้อของมะพร้าวกะทิ เป็นอาหารสะสม ที่แตกต่างไปจากเนื้อและน้ำ ของมะพร้าวแกงทั่วๆ ไป เอ็มบริโอของมะพร้าวกะทิไม่สามารถใช้อาหารสะสมดังกล่าวได้ การนำเอ็มบริโอของมะพร้าวกะทิ มาเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ จึงเป็นการช่วยขยายพันธุ์และปรับปรุงพันธุ์ให้ได้ต้นที่เป็นมะพร้าวกะทิพันธุ์แท้ ที่มียีนควบคุมลักษณะ ของเนื้อมะพร้าวเป็นยีนด้อย ทั้งสองตำแหน่ง ซึ่งจะไม่พบในธรรมชาติ มะพร้าวกะทิที่เคยบริโภคกันมาแต่ดั้งเดิม มาจากต้นมะพร้าวพันทาง (heterozygous) ตามธรรมชาติซึ่งมียีนควบคุมลักษณะเนื้อมะพร้าวแกงที่เป็นยีนเด่น คู่กับยีนควบคุมลักษณะเนื้อมะพร้าวกะทิที่เป็นยีนด้อย จึงให้ผลผลิตบางผล เฉพาะในดอกที่ออวูลมี เซลล์สืบพันธุ์ที่มียีนด้อย เมื่อได้รับการผสม ด้วยละอองเกสรที่นำยีนด้อยมาเท่านั้นที่จะได้ผลผลิตเป็นมะพร้าวกะทิ มะพร้าวกะทิจึงมีราคา ที่สูงกว่ามะพร้าวแกงทั่วไป การจะเพิ่มผลผลิตมะพร้าวกะทิ ด้วยการนำต้นจากการเลี้ยงเอ็มบริโอ ของมะพร้าวกะทิ ไปปลูก โดยต้องการให้ผลผลิตเป็นมะพร้าวกะทิล้วน และจำเป็นต้องแน่ใจด้วยว่า ในบริเวณใกล้เคียง ไม่มีมะพร้าวตามธรรมชาติขึ้นปะปนอยู่ มิฉะนั้น ละอองเกสรจากต้นมะพร้าวตามธรรมชาติที่มียีนเด่น อาจปะปนมาผสมกับดอกของต้นมะพร้าวกะทิ ทำให้มีโอกาสได้ผลผลิตเป็นมะพร้าวแกงธรรมดาได้
พืชที่เกิดจากการเลี้ยงอับเรณู
การปรับปรุงพันธุ์พืชอีกหลายชนิดที่ทำโดยการผสมข้ามชนิดพืช มักประสบปัญหาหลังการผสม คือ ไม่ติดเมล็ด หรือเมล็ดลีบ เพราะเอ็มบริโอไม่พัฒนา หรือขาดอาหารสะสม เนื่องจากความแตกต่างของสายพันธุ์และชนิดพืช กรณีเช่นนี้สามารถช่วยชีวิตเอ็มบริโอได้ โดยการนำเมล็ดอ่อน หรือเอ็มบริโอตั้งแต่อายุน้อยๆ ภายหลังจากการผสมเกสร มาเลี้ยงด้วยอาหารสังเคราะห์ในสภาพปลอดเชื้อ ก็จะทำให้เอ็มบริโอมีโอกาสเจริญเป็นต้นพืชลูกผสมที่ต้องการได้
นอกจากนี้ การผลิตเมล็ดพันธุ์ลูกผสมของพืชเศรษฐกิจหลายชนิด เช่น ข้าวโพด นิยมใช้พืชพันธุ์แท้ตั้งแต่ ๒ สายพันธุ์ขึ้นไปมาผสมกัน แต่เดิมการสร้างพืชพันธุ์แท้ ต้องปลูกพืช เพื่อผสมตัวเอง แล้วเก็บเมล็ดปลูกให้ผสมตัวเองซ้ำอีกหลายชั่วอายุทำให้ใช้เวลานานหลายปี แต่การเลี้ยงอับเรณู (anther) และละอองเรณู (pollen grain) ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีโครโมโซมชุดเดียว ให้เจริญเป็นต้นในสภาพปลอดเชื้อ ช่วยให้มีโอกาสได้ต้นพืชที่มีโครโมโซมครึ่งหนึ่งของปกติ (haploid plant) และนำมาสร้างพืชพันธุ์แท้ โดยใช้สารโคลชิซีน (colchicine) เพิ่มจำนวนชุดโครโมโซม ทำให้ได้พืชพันธุ์แท้ในระยะเวลาสั้น และยังช่วยประหยัดทั้งต้นทุน และแรงงานได้มาก
พืชที่เกิดจากการเลี้ยงอับเรณู
ในการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ยังอาจพบการแปรผันทางพันธุกรรมของเนื้อเยื่อ ที่เลี้ยงในสภาพปลอดเชื้อ ซึ่งเกิดขึ้นได้เอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเลี้ยงแคลลัสเป็นเวลานานๆ การแปรผันดังกล่าว เกิดขึ้นในระหว่างการเพิ่มจำนวนเซลล์ที่ไม่เกี่ยวกับเพศ (somatic cell) จึงเรียกการแปรผันนี้ว่า somaclonal variation ต้นใหม่ที่เกิดขึ้น จากแคลลัสดังกล่าวมักพบว่า มีลักษณะบางประการเปลี่ยนแปลงไป เช่น สารพันธุกรรมและการแสดงออก ซึ่งอาจสังเกตได้จากลักษณะต้น ใบ ดอก ความต้านทานโรค ความทนต่อสภาพแวดล้อมบางอย่าง การผลิตสารบางชนิดที่ต่างไปจากต้นเดิม นักปรับปรุงพันธุ์สามารถคัดเลือกลักษณะใหม่ๆ ที่เกิดขึ้นนี้ไปใช้ประโยชน์ต่อไป นอกจากการประยุกต์ดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์อาจใช้สารเคมีกระตุ้นการเจริญ หรือใช้สารที่มีผลต่อดีเอ็นเอ ซึ่งเป็นสารพันธุกรรม เช่น โคลชิซีน รวมทั้งการฉายรังสี เช่น รังสีแกมมา ชักนำให้เนื้อเยื่อพืชเกิดการกลายพันธุ์ (mutation) เพื่อเพิ่มการแปรผันทางพันธุกรรม สร้างโอกาสสำหรับการคัดเลือกลักษณะที่ต้องการ โดยการคัดเลือกลักษณะใหม่ที่เกิดขึ้น และติดตาม ศึกษาลักษณะที่ต้องการ เช่น การแปรผันของลักษณะและสี ของดอกไม้ ความต้านทานต่อโรคแมลง แต่บางลักษณะสามารถคัดเลือกได้เร็วกว่านั้น เช่น ความทนเค็ม ความทนทานต่อยาหรือสารบางอย่าง โดยการเลี้ยงเซลล์หรือแคลลัสที่มีการแปรผัน ในอาหารที่เติมเกลือ หรือสารเงื่อนไขในสภาพปลอดเชื้อ เพื่อคัดเซลล์ที่ไม่สามารถทนต่อเงื่อนไขที่ให้ได้ออกไป คงเหลือเฉพาะเซลล์ ในกลุ่มที่คาดว่า จะมีสมบัติทนต่อสภาพที่เป็นเงื่อนไขได้ แล้วจึงนำไปเลี้ยงให้เจริญเป็นต้น เพื่อทดสอบในระดับต้นพืช และในสภาพแปลงปลูกต่อไป ซึ่งการประยุกต์เช่นนี้ ช่วยจำกัดขอบเขตของงานให้แคบลง มุ่งสู่เป้าหมายได้ดียิ่งขึ้น อีกทั้งยังประหยัดเวลา แรงงาน และต้นทุนได้ ในระดับหนึ่ง
ในช่วง ๓๐ ปี ที่ผ่านมา นักชีววิทยาสนใจที่จะศึกษาและนำความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้าง รวมถึงการทำงานของยีนในระดับโมเลกุลมากขึ้นจนสามารถประยุกต์ ใช้ความรู้ดังกล่าว ในการปรับปรุงพันธุ์พืชมากมายหลายชนิด ให้มีลักษณะบางประการตามต้องการได้ ตัวอย่างเช่น การศึกษาหาวิธีที่เหมาะสม ในการนำดีเอ็นเอ ที่ตัดต่อแล้ว (recombinant DNA) เข้าสู่พืช ซึ่งดีเอ็นเอดังกล่าวประกอบด้วยยีนเป้าหมายที่ควบคุมลักษณะที่ต้องการต่อกับยีนเครื่องหมายที่สามารถตรวจสอบ เพื่อคัดเลือกเซลล์ หรือเนื้อเยื่อที่ได้รับการถ่ายโอนยีนได้ เช่น ยีนต้านทานต่อยาปฏิชีวนะบางชนิด หรือยีนรายงานผล เช่น gus ซึ่งเป็นยีนที่ควบคุม การสร้างเอนไซม์บีตากลูคูโรนิเดส (<cb>-glucu-ronidase) ที่ช่วยให้ตรวจสอบได้ว่า ยีนมีการแสดงออก ซึ่งเป็นการยืนยันผลการถ่ายโอนยีนเข้าสู่เซลล์ หรือเนื้อเยื่อพืช วิธีการถ่ายโอนยีนเข้าสู่เนื้อเยื่อพืช (gene transformation) ที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน และมีรายงานว่าได้ผลดี ได้แก่ วิธีการถ่ายโอนยีนเข้าสู่เซลล์พืชโดยการใช้เครื่องยิงอนุภาค (biolistic particle bombardment, gene gun) การใช้ผลึก silicon carbide ทำให้เซลล์เกิดบาดแผล เพื่อให้ดีเอ็นเอแทรกเข้าไปได้ การถ่ายโอนยีนเข้าสู่โพรโทพลาสต์ โดยใช้กระแสไฟฟ้ากระตุ้น (electroporation) รวมถึงการใช้แบคทีเรีย Agrobacterium tumefaciens และ A. rhizogenes เป็นพาหะนำยีน ที่ต้องการเข้าสู่พืช อย่างไรก็ดี ภายหลังการ ถ่ายโอนยีน มักต้องอาศัยการเลี้ยงเนื้อเยื่อและเซลล์พืชร่วมด้วย เพื่อให้เซลล์ที่ได้รับการถ่ายโอนยีนเจริญขึ้นเป็นต้นพืช ทำให้ได้พืชดัดแปรพันธุกรรมจำนวนมากขึ้น
การเลี้ยงเซลล์แขวนลอยในถังหมัก
เพื่อผลิตสารทุติยภูมิ
ความก้าวหน้าของวิทยาการด้านการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ช่วยให้การสร้างพืชดัดแปรพันธุกรรม โดยการถ่ายโอนยีน ประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก ตัวอย่างของการสร้างพืชดัดแปรพันธุกรรม โดยการถ่ายโอนยีนเข้าสู่พืช เช่น การถ่ายโอนยีนควบคุมการสร้างโปรตีนห่อหุ้มอนุภาคไวรัสบางชนิด เข้าสู่ ยาสูบ มะละกอ พริก เพื่อให้ต้านทานต่อไวรัส การถ่ายโอนยีนยับยั้งปฏิกิริยา ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์เอทิลีนของผลไม้ เช่น มะเขือเทศ ทำให้ผลไม่สุก ช่วยยืดอายุหลังเก็บเกี่ยว และสามารถบ่มให้สุกได้ ด้วยก๊าซเอทิลีนจากภายนอก ส่วนการถ่ายโอนยีนยับยั้งการสังเคราะห์เอทิลีนในคาร์เนชัน ก็พบว่า ช่วยยืดอายุปักแจกันได้นานขึ้นถึง ๒ เท่า การถ่ายโอนยีนควบคุมสีดอกที่ต้องการ การถ่ายโอนยีนควบคุมการสร้างสารพิษของแบคทีเรีย (bt toxin) และยีนยับยั้งเอนไซม์ย่อยโปรตีนเข้าสู่พืช ได้แก่ ยาสูบ มันฝรั่ง มะเขือเทศ ฝ้าย ข้าวโพด เป็นต้น ทำให้แมลงที่มากัดกินพืชตาย นอกจากนี้ ยังมีความพยายามถ่ายโอนยีนในพืช ให้มีคุณค่าเพิ่มขึ้น เช่น ข้าวที่มีโปรตีน วิตามิน แร่ธาตุที่เป็นประโยชน์สูงกว่าเดิม ในอนาคต อาจมีพืชอาหาร ที่ได้รับการถ่ายโอนยีนควบคุมการสร้างวัคซีนป้องกันโรค แล้วให้เด็กได้รับประทานกันอย่างเอร็ดอร่อย มีประโยชน์ทั้งในแง่คุณค่าทางอาหาร และทางการแพทย์ ที่ไม่จำเป็นต้องรับวัคซีนด้วยการฉีดยาอีกต่อไป
การผลิตสารทุติยภูมิ (secondary metabolites) จากพืช
พืชหลายชนิดสร้างสารทุติยภูมิที่เรานำมาใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น พืชสมุนไพรที่สร้างสารสำคัญบางชนิด พืชที่สร้างสารให้สี กลิ่น รส ที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องสำอาง และเภสัชกรรม การเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช นอกจากจะใช้เป็นวิธีขยายพันธุ์พืชเหล่านี้ เพื่อนำไปปลูกในสภาพธรรมชาติแล้ว ยังอาจใช้เพื่อเลี้ยง และเพิ่มปริมาณเนื้อเยื่อและเซลล์พืชสำหรับการผลิตสารที่ต้องการ ในสภาพปลอดเชื้อได้ โดยไม่ต้องเลี้ยงให้เป็นต้น และนำไปปลูก หากแต่ควบคุมสภาพแวดล้อม ที่ส่งเสริมให้เซลล์พืชที่เลี้ยง มีกระบวนการทางชีวเคมีผลิตสารทุติยภูมิ ซึ่งสามารถนำมาสกัดเพื่อใช้ประโยชน์ต่อไป วิธีดังกล่าวนี้ใช้เวลาน้อย และไม่ต้องใช้พื้นที่ปลูก ไม่เสี่ยงต่อโรคและความไม่แน่นอนของสภาพธรรมชาติ อีกทั้งยังสามารถเพิ่มผลผลิต โดยการคัดเลือก และเลี้ยงเซลล์ที่สร้างสารได้ในปริมาณสูง เมื่อเซลล์เพิ่มจำนวนได้เร็ว และควบคุมสภาพแวดล้อมให้เหมาะสมได้ จึงมีผลผลิต โดยไม่ขึ้นกับฤดูกาล อย่างไรก็ดี แม้ประเทศไทยจะมีการส่งเสริม ให้เกิดการขยายตัวของธุรกิจด้านนี้อย่างเห็นได้ชัด การนำการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชมาใช้ผลิตสารทุติยภูมิที่มีราคาแพง และมีความต้องการสูง ยังต้องการการศึกษาวิจัย ในพืชชนิดต่างๆ อย่างจริงจังอีกมาก เพื่อหาวิธีการที่เหมาะสม ในการควบคุมคุณภาพ และเพิ่มผลผลิต รวมทั้งลดต้นทุนในขั้นตอนต่างๆ เพื่อให้คุ้มค่า ในเชิงพาณิชย์ต่อไป
สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ทรงนำ นายโคฟี อันนัน เลขาธิการสหประชาชาติ ชมโครงการส่วนพระองค์ฯ สวนจิตรลดา โครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืช อันเนื่องมาจากพระราชดำริฯ เมื่อวันที่ ๑๑ กรกฎาคม พ.ศ. ๒๕๔๗
ด้านการอนุรักษ์พันธุกรรมพืช
เป็นที่ทราบกันดีแล้วว่า ประเทศไทยเป็นแหล่งที่อุดมไปด้วยความหลากหลายทางชีวภาพของพืช แม้ปัจจุบัน จะมีเหลือลดน้อยลงไปบ้าง แต่ก็ยังไม่สายเกินไป ที่จะช่วยกันอนุรักษ์สิ่งที่มีอยู่ ไว้ใช้ประโยชน์ต่อไปในอนาคต นอกจาก การเก็บเมล็ดแล้ว การเก็บในลักษณะ ของการเลี้ยงพืชต้นเล็กๆ ยอดพืช หรือเนื้อเยื่อพืช ในสภาพปลอดเชื้อในหลอดทดลอง ยังเป็นวิธีการอีกวิธีหนึ่ง ที่ประหยัดพื้นที่ และเก็บรักษาอยู่ในสภาวะแวดล้อมที่ควบคุม จึงปลอดภัยจากการสูญเสีย การชะลอการเจริญของเนื้อเยื่อพืช เพื่อลดแรงงาน และค่าใช้จ่าย ในการดูแลเก็บรักษาก็สามารถควบคุมได้ ขณะเดียวกัน ก็พร้อมที่จะนำมาขยายพันธุ์ เพื่อใช้ประโยชน์ และเหมาะสำหรับการแลกเปลี่ยนเชื้อพันธุ์พืช เพราะกะทัดรัด ขนส่งสะดวก และปลอดโรค
ปลายยอดพืชในเม็ดวุ้น
สืบเนื่องจากพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เมื่อ พ.ศ. ๒๕๐๓ ที่ให้อนุรักษ์ต้นยางนา และพรรณไม้จากภาคต่างๆ ทั่วประเทศ ในรูปของโครงการป่าสาธิต ในสวนจิตรลดา และใน พ.ศ. ๒๕๒๘ มีพระราชดำริให้อนุรักษ์ต้นขนุน ที่ปลูกอยู่หลังพระที่นั่งไพศาลทักษิณในพระบรมมหาราชวัง ซึ่งโครงการส่วนพระองค์ฯ สวนจิตรลดา ได้สนองพระราชดำริ โดยการเก็บรักษาพันธุ์พืชเอกลักษณ์ ด้วยวิธีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เช่น ขนุน "ไพศาลทักษิณ" และหวายพันธุ์ต่างๆ ต่อมา สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ได้พระราชทานพระราชดำริ และมีพระราชานุมัติแต่งตั้ง คณะทำงานโครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชอันเนื่องมาจากพระราชดำริฯ ขึ้น เมื่อ พ.ศ. ๒๕๓๖ เพื่อดำเนินกิจกรรมปกปัก สำรวจ เก็บรวบรวม อนุรักษ์ ศึกษาทำธนาคารข้อมูล และใช้ประโยชน์ วางแผนพัฒนาพันธุ์ ตลอดจน สร้างจิตสำนึก และสนับสนุนการอนุรักษ์พันธุกรรมพืช ด้วยทรงเห็นความสำคัญ และความจำเป็นของการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชซึ่งเป็นสมบัติ ของคนไทย และจะเป็นทรัพยากรพื้นฐานของการพัฒนาเกษตรกรรม อุตสาหกรรม และสิ่งแวดล้อม อันมีผลเชื่อมโยงไปถึง สถานภาพด้านสังคม และเศรษฐกิจของชาติในอนาคต ในปัจจุบัน โครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชในพระราชดำริฯ มีธนาคารพืชพรรณ (Plant Germplasm Bank) ที่อนุรักษ์ และขยายพันธุ์พืชหายากของไทยจำนวนมาก โดยการเลี้ยงเนื้อเยื่อ ที่จะเป็นประโยชน์ต่อไป นอกจากนั้น ยังมีหน่วยงานราชการอีกหลายแห่งของกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ เป็นหน่วยงานหลัก ที่ดำเนินการด้านการอนุรักษ์พันธุกรรมพืช ซึ่งส่วนหนึ่งได้เก็บรักษาในรูปของการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช
หัวข้อก่อนหน้า
