5A94EE33-96DA-4707-A610-BEBC09BF0D35

! การเพาะเลี้ยง เนื้อเยื่อ ! จัดทำโดย นางสาวณัฐนิชา อารีย์ เลขที่ 14 ชั้น ม.6/6 เสนอ คุณครูกายทิพย์ แจ่มจันทร์ ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2564 โรงเรียนส่วนบุญโญปถัมภ์ ลำพูน

ความหม ายของการเพาะเลี้ย งเนื้อเยื่อ การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ หมายถึง การนำเอาส่วนใดส่วนหนึ่งของพืช ไม่ว่าจะเป็นอวัยวะเนื้อเยื่อเซลล์ หรือเซลล์ไม่มีผนัง มาเลี้ยงใน อาหารเลี้ยงในสภาพปลอดเชื้อจุลิทรีย์ และอยู่ในสภาพควบคุม อุณหภูมิ แสงและความชื้นเพื่อให้เซลล์พืชที่นำมาเพาะเลี้ยงนั้น ปราศจากเชื้อที่มารบกวนและทำลายการเจริญเติบโตของพืช ประโยชน์ของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ การขยายพันธุ์พืช (Micropropagation) - ผลิตต้นพันธุ์ปลอดโรคปริมาณมากในระยะเวลาอันรวดเร็วตัวอย่างเช่นเพิ่มปริมาณได้ 10 เท่าต่อการย้ายเนื้อเยื่อลงอาหารใหม่ทุกเดือนเมื่อเวลา 2 เดือน - สามารถผลิตต้นพันธุ์พืชได้ถึง 100 ต้นต้นพันธุ์ที่ได้มีลักษณะตรงตามพันธุ์เหมือนต้นแม่ การปรับปรุงพันธุ์พืช (Plant improvement) - การเพาะเลี้ยงเอ็มบริโอ (Embryo culture) เป็นการสร้างลูกผสมโดยช่วยชีวิต เอ็มบริโอซึ่งรอดชีวิตได้ยากในสภาพธรรมชาติ - การเพาะเลี้ยงอับละอองเรณูและละอองเรณู (Pollen and anther Culture) เป็นการสร้างต้น Haploid plant เพื่อลดระยะเวลาในการสร้างพันธุ์แท้ - การชักนำการกลายพันธุ์ (Induced mutation)) โดยใช้สารเคมีหรือรังสีเพื่อให้ได้ พืชกลายพันธุ์ - การใช้เทคโนโลยีชีวภาพเช่นการรวมโปรโตพลาสต์ (Protoplast fusion) และ เทคโนโลยีพันธุวิศวกรรม (Genetic engineering)

การอนุรักษ์เชื่อพันธุกรรมพืช (Germplasm conservation, Gene bank) - การเก็บรักษาพันธุ์พืชหายากโดยชักนำให้พืชในขวดเพาะ เลี้ยงมีอัตราการเจริญอย่างช้าๆสามารถคงสภาพและมีชีวิต ได้ในเวลาที่ยาวนานเป็นการประหยัดพื้นที่และแรงงาน - การเก็บรวบรวมพันธุ์พืชในขวดเพาะเลี้ยงเพื่อเป็นแหล่ง พันธุกรรมที่มีสำรองตลอดเวลา) การแลกเปลี่ยนพันธุ์พืชระหว่างประเทศ International transfer การแลกเปลี่ยนพันธุ์พืชที่อยู่ในสภาพปลอดเชื้อช่วยลดความเสี่ยงของการแพร่กระจายโรคพืช การผลิตสารทุติยภูมิ (secondary metabolite production) การผลิตสารต่างๆที่ใช้ทางด้านการแพทย์และการเกษตร ข้อจำกัดของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 1. การสร้างห้องปฏิบัติงานเนื่องจากการปฏิบัติงานต้องมีการจัดการพื้นที่ ทำงานและการใช้เครื่องมือและสารเคมีที่มีราคาค่อนข้างสูง 2. การอบรมและฝึกฝนผู้ปฏิบัติงานเนื่องจากการทำงานการเพาะเลี้ยง เนื้อเยื่อมีการทำงานด้วยเทคนิคปลอดเชื้อและทำงานตามลำดับขั้นตอน ตั้งแต่การฟอกฆ่าเชื้อวิธีการตัดและวางเนื้อเยื่อพืชการเพิ่มปริมาณต้นการ ชักนำรากรวมถึงการฆ่าเชื้อเพื่อทำความสะอาดของเครื่องมือที่ใช้ 3. การค้นคว้าวิจัยในการค้นหาเทคนิคและสูตรอาหารเพาะเลี้ยงพืชที่ เหมาะสมรวมถึงการเลือกชนิดและปริมาณสารควบคุมการเจริญเติบโตที่ เหมาะสมเพื่อให้ต้นพืชมีการเจริญเติบโตและพัฒนาพร้อมกันและลดการ เกิดลักษณะของต้นพืชที่แตกต่างไปจากเดิม (Somacdonal variation)

การเจริญของชิ้นส่วนพืชท่ีนํามา เพาะเลี้ยงบนอาหารสังเคราะห์ มีกระบวนการเปลี่ยนแปลงของเนื้อเยื่อ 3 แบบ คือ แคลลัส คือ กลุ่มเซลล์ท่ียังไม่ พัฒนาเป็นยอดและราก ยอดหรือราก โดยเกิดเป็นอิสระต่อกัน เรียกกระบวนการน้ีว่า ORGANOGENESIS เอ็มบริออยด์ (EMBRYOID) มีข้ันตอนการพัฒนาเหมือน เอ็มบริโอจนเป็นต้น แต่มีจุดกําเนิดจากเซลล์ร่างกาย เรียก กระบวนการนี้ว่า EMBRYOGENESIS

อุปกรณ์ท่ีใช้ในห้องเพาะเลี้ยงเน้ือเยื่อ

อุปกรณ์ท่ีใช้ในห้องเพาะเลี้ยงเน้ือเยื่อ

พืชที่นิยมนำมาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื้อ นิยมใช้กับพืชที่มีปัญหาในเรื่องของการขยายพันธุ์ หรือพืชที่มีปัญหาเรื่องโรค เช่น ขิง กล้วยไม้ หรือพืชเศรษฐกิจ เช่น กุหลาบ ดาวเรือง ข้าว แครอท คาร์เนชั่น เยอร์บีร่า เป็นต้น ห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ อุปกรณ์และเคร่ืองมือท่ีใช้ในงาน แบ่งออกเป็น 3 ห้องหลักคือ เพาะเลี้ยงเนื้อเย่ือ 1. ห้องเตรียมอาหารและเก็บสารเคมี การจัดวางเคร่ืองมือและอุปกรณ์ต้องคํา 2. ห้องย้ายเน้ือเยื่อ นึงถึง ความสะดวกในการใช้งานภายใน 3.ห้องเพาะเล้ียงเนื้อเยื่อ ห้องต่างๆ ดังนี้

ขั้นตอนการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ การเพาะเลี้ยงเนื้ อเยื่ อมีวิธีการทำ 5 ขั้นตอน ดังนี้ 1. การเตรียมอาหาร คือ การเตรียมอาหาร คือ การนำธาตุอาหารหลักที่พืช ต้องการในการเจริญเติบโต และธาตุอาหารรองมาผสมกับวุ้น ฮอร์โมนพืช วิตามินและน้ำตาล ในอัตราส่วนที่เหมาะสม แล้วนำไปฆ่าเชื้อ ใส่ลงในขวด อาหารเลี้ยง บางครั้งอาจหยดสีลงไป เพื่อให้สวยงามและสังเกตได้ชัดเจน ธาตุอาหารที่พืชต้องการ • ธาตุอาหารหลัก ได้แก่ ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โปรตัสเซียม แคลเซียม แมกนีเซี่ยมและกำมะถัน • ธาตุอาหารรอง ได้แก่ ธาตุอาหารที่จำเป็นน้อย เช่น เหล็ก แมงกานีส สังกะสี ทองแดง 2. การฟอกฆ่าเชื้อส่วนเนื้ อเยื่อ คือ เป็นวิธีการใช้สารเคมีหรือวิธีการต่าง ๆ ที่ทำให้ชิ้นส่วนของพืชที่นำมาเลี้ยงในอาหารเลี้ยง ปราศจากเชื้อ จุลินทรีย์ต่าง ๆ 3. การนำเนื้ อเยื่อลงขวดเลี้ยง เป็นการนำเอาชิ้นส่วนของพืชที่ ฟอกฆ่าเชื้อแล้ว วางลงบนอาหารเลี้ยงที่ปลอดเชื้อโดยใช้เครื่องมือ และปฏิบัติการในห้องหรือตู้ย้ายเนื้ อเยื่อโดยเฉพาะน 4. การนำขวดเลี้ยงเนื้ อเยื่อไปเลี้ยง เป็นการนำเอาขวด อาหารเลี้ยงที่มีชิ้นส่วนของเนื้ อเยื่อไปเลี้ยงไว้บนเครื่อง เขย่า เพื่อให้อากาศได้คลุกเคล้าลงไปในอาหาร ทำให้แร่ ธาตุ, ฮอร์โมนและสารอาหารต่าง ๆ ช่วยกระตุ้นให้ เนื้ อเยื่อที่นำมาเลี้ยงบนอาหารนั้น เกิดต้นอ่อนของพืช จำนวนมาก 5. การย้ายเนื้ อเยื่ อออกจากขวด เมื่ อกลุ่มของ ต้นอ่อนเกิดขึ้น ให้แยกต้นอ่อนออกจากกัน เพื่อ นำไปเลี้ยงบนอาหารเลี้ยงใหม่ จนต้นอ่อนแข็ง แรงดีแล้ว จึงนำต้นอ่อนที่สมบูรณ์ออกจากขวด ปลูกในแปลงเลี้ยงต่อไป

ลักษณะของ เมล็ดพันธุ์พืช พืชแต่ละชนิดก็จะมีลักษณะเมล็ดที่แตกต่างกันออกไป โดย หลักๆ แล้วเมล็ดพันธุ์พืชจะมี 3 ลักษณะ ที่จำแนกได้ ดังนี้ 1.แบบเปลือกหุ้มเมล็ด ซึ่งจะมีเปลือกหุ้มเพื่ อคอยป้องกันโครงสร้างภายใน ไม่ให้โดนแมลงเจาะ หรือมีความเสียหายเกิดขึ้น เพราะถ้าส่วนภายในได้รับ ความเสียหายเนื้ อเยื่อก็จะได้รับความเสียหายไปด้วย จะทำให้เพาะไม่ได้ หรือ ถ้าเพาะได้ก็จะได้ต้นที่ไม่แข็งแรง 2.แบบที่มีอาหารสะสมอยู่ในเมล็ดแล้ว ซึ่งแบบนี้จะมีการเก็บ สะสมอาหารไว้ที่เนื้ อเยื่อที่มีความแตกต่างกัน โดยอาหารจะ มีการสะสมในรูปแบบแป้ง โปรตีน ฯลฯ เพื่อไว้ใช้ในการงอก และเลี้ยงต้นกล้าที่งอกใหม่ๆ ซึ่งเมล็ดพันธุ์แบบนี้จะให้ต้น กล้าที่มีความแข็งแรงและสมบู รณ์เมื่ องอกออกมา 3.แบบคัพภะ ซึ่งเป็นส่วนที่มีความสำคัญมาก โดย จะมีราก ลำต้น และยอด เพื่อการงอกออกมา เป็นต้นพืชใหม่ แต่ถ้าคัพภะเมล็ดนั้นตายก็จะ สามารถงอกต้นพันธุ์ขึ้นมาได้ ส่วนนี้จึงมีความ สำคัญค่อนข้างมาก เป็นการใช้ส่วนต่างๆ ของพืชพันธุ์ที่จะนำมาเพาะ แทน การเพาะพันธุ์แบบการใช้เมล็ดพันธุ์ โดยจะใช้วิธีการแบบ ปักชำ การทาบกิ่ง การติดตากิ่ง การเพาะเลี้ยงเนื้ อเยื่อ ฯลฯ ในการเพาะขยายพันธุ์พืชให้เจริญเติบโตซึ่งวิธีการ แบบนี้จะทำให้พืชมีการเจริญเติบโตได้เร็วกว่าการเพาะ ขยายพันธุ์แบบใช้เมล็ด

การบำรุงดูแลพันธุ์พืช ซึ่งการเพาะขยายพันธุ์พืชนั้นส่วนหนึ่งจะช่วยในเรื่องการรักษาสภาพของพืช ให้มีความสมบูรณ์ และรักษาระยะเวลาของพืชที่ใกล้สูญพันธุ์กลับเป็นพืชที่มี ความเพิ่มมากขึ้นของพืชพันธุ์ นอกจากนี้ยังช่วยรักษาสภาพของสายพันธุ์ เฉพาะของพืชพันธุ์แต่ละชนิดให้คงอยู่และเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ไม่หายไปตาม กาลเวลา เป็นการคิดค้นเพื่อให้เกิดสายพันธุ์ใหม่ที่มีการปรับปรุงพันธุ์อยู่ ตลอดเวลา ให้มีสายพันธุ์ที่พิเศษกว่าสายพันธุ์ที่มีอยู่ ต่อยอดการเพาะขยาย พันธุ์ ให้เกษตรกรมีความรู้และเข้าใจพืชแต่ละชนิดมากขึ้น และเกิดเป็นสาย พันธุ์ที่มีความทนทานต่อโรคและแมลงมากขึ้น เพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของ สภาพแวดล้อม และรักษาระบบนิเวศน์ให้มีความสมบูรณ์ของผืนป่ามากขึ้น ได้พืชพันธุ์ที่สามารถทนต่อสภาพอากาศได้เป็นอย่างดี ข้อดีของการเพาะพันธุ์พืช 1.สามารถผลิตต้นพืชได้ในปริมาณที่มากในระยะเวลาอันสั้น 2.ต้นพืชที่ผลิตได้จะปลอดโรค โดยเฉพาะโรคที่มีสาเหตุจากเชื้อไวรัส มายโคพลาสมา ด้วยการตัดเนื้ อเยื่อเจริญที่อยู่บริเวณปลายยอดของ ลำต้น ซึ่งยังไม่มีท่อน้ำ ท่ออาหาร อันเป็นทางเคลื่ อนย้ายของเชื้อโรค 3.ต้นพืชที่ผลิตได้ จะมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนต้นแม่คือ มีลักษณะตรงตามพันธุ์ 4.ต้นพืชที่ผลิตได้จะมีขนาดสม่ำเสมอ ผลผลิตที่ได้มีมาตรฐาน และเก็บเกี่ยวได้ในเวลาเดียวกัน 5.เพื่ อการเก็บรักษาหรือแลกเปลี่ยนพันธุ์พืชระหว่าง ประเทศเช่น การมอบเชื้อพันธุ์กล้วยในสภาพปลอดเชื้อ ขององค์กรกล้วยนานาชาติ (INIBAP) ให้กรมส่งเสริม การเกษตร เมื่ อปี พ.ศ. 2542 6.เพื่ อประโยชน์ด้านการสกัดสารจากต้นพืชนำมาใช้ ประโยชน์ด้านต่างๆ เช่น ยาฆ่าแมลง ยารักษาโรค

ข้อเสียการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 1. มีขั้นตอนและวิธีการที่ยุ่งยาก 2. ต้นทุนสูงกว่าการขยายพันธุ์พืชโดยวิธีอื่ น 3. เสี่ยงต่อความเสียหายจากศัตรูพืชเนื่ องจากพืชต้นใหม่ที่ได้มีจำนวนมาก และมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกันทำให้การระบาดของโรคและ แมลงศัตรูพืชเกิดได้ง่าย 4. การแปรปรวนทางพันธุกรรม (somatic variation) อาจเกิดขึ้นได้เนื่ อการเพาะเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ซึ่งมีธาตุอาหารและฮอร์โมนอยู่สูงต้น พืชอาจมีการแปรปรวนทางพันธุกรรมเกิดขึ้นได้ (บุญหงษ์จงคิด, 2548, หน้า 125) แต่บางคราวการแปรปรวนกลับให้ผลดีทางด้านพันธุ์ แปลกใหม่เกิดการกลายพันธุ์ของไม้ดอกไม้ประดับเช่นกล้วยไม้แคระ อาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ อาหารเพาะเลี้ยงเนื้ อเยื่อมี 2 ประเภทคืออาหารแข็ง (solid medium) กับอาหารเหลว (liquid medium) อาหารแข็งใช้วัน (agar) ในการปรับสารละลายอาหาร ให้มีสภาพเป็นของแข็งความเข้มข้นของวันที่ใช้กัน แพร่หลายและได้ผลดีคือ 0.8 เปอร์เซ็นต์ของปริมาตร อาหารทั้งหมดส่วนอาหารเหลวเนื้ อเยื่อจะจมหรือ แขวนลอยอยู่บนกระดาษกรองที่นุ่มในอาหารเหลว ตลอดเวลาเนื้ อเยื่อที่จมอยู่ในอาหารเหลวอาจ ถูกคนที่ความเร็ว 100-160 รอบต่อนาทีเพื่ อ ช่วยในการหายใจของพืช