e-book งานวิจัยเทียนสิรินธร

โครงการอนุรักษ์เทยี นสริ ินธร บริเวณอา่ งเก็บน้ำเขอื่ นรัชชประภา อุทยานแห่งชาติเขาสก โดยการขยายพันธุด์ ว้ ยเทคโนโลยกี ารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ The propagation by tissue culture technology for the conservation of Impatiens sirindhorniaeTriboun & Suksathan at Rajjaprabha Dam in Khaosok National park อุทยานแหง่ ชาตเิ ขาสก คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั สุราษฎร์ธานี โครงการอนรุ กั ษพ์ นั ธุกรรมพชื อันเนื่องมาจากพระราชดำริ ฯ (อพ.สธ.) สนับสนนุ โดย การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย

โครงการ : การอนุรักษ์เทียนสิรนิ ธร บริเวณอา่ งเก็บน้ำเขื่อนรชั ชประภา อุทยานแหง่ ชาติเขาสก โดยการขยายพันธ์ดุ ้วยเทคโนโลยีการเพาะเลีย้ งเนือ้ เย่ือ แหล่งทุน : ทุนวิจัยและพัฒนา นวัตกรรม โดยการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) เขื่อน รัชชประภา ปีงบประมาณ 2562 – 2564 สัญ ญ าเลขที่ 61-F405000-11- IO.SS03F3008420 ผ้วู จิ ยั : ผชู้ ่วยศาสตราจารย์ ดร.ไซนยี ๊ะ สะมาลา นายวิโรจน์ โรจนจนิ ดา ผู้ชว่ ยศาสตราจารย์ ดร.สหณัฐ เพชรศรี ดร.กติ ติมา คงทน นางเยาวลักษณ์ สุวรรณคง ดร.สรุ รี ัตน์ เยน็ ช้อน วา่ ท่ี ร.ต.สทุ ธริ ักษ์ หนองแกว้ นายนพรัตน์ สุลีทัศน์ นายปราโมทย์ บัวแกว้ นายสุเทพ เทพสรุ ิวงศ์ นายอำนวย เดิมแก้ว นายวชิ ยั เพ็งจันทร์ ที่ปรกึ ษา : นายเชาวลิต วชิ ริ ะประเสรฐิ นายสุบนิ เนตรสว่าง นายนิมหู ะหมัดนรู ดิน แว นายกิจจา ศรีทองกุล นายกลุ โชติ สุขจันทร์ ดร.ปยิ รษั ฎ์ ปรญิ ญาพงษ์ เจรญิ ทรพั ย์ หนว่ ยงานที่ร่วมวิจัย : 1. มหาวทิ ยาลัยราชภัฏสรุ าษฎรธ์ านี 2. อุทยานแห่งชาติเขาสก 3. การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (เข่ือนรัชชประภา) 4. โครงการอนุรักษ์พันธกุ รรมพชื อนั เนื่องมาจากพระราชดำริ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกมุ ารี (อพ.สธ.)

ท่ีมาและความสำคัญ อทุ ยานแห่งชาติเขาสก จังหวัดสุราษฎร์ธานี มีสภาพป่าอุดมสมบูรณ์ มีแหลง่ ท่องเท่ียวที่มีความสวยงาม จนไดร้ ับการจัดอันดับให้เปน็ 1 ใน 8 อุทยานแห่งชาตทิ ี่สวยที่สดุ ในโลก จากโว๊ค (Vogue) นิตยสารช่อื ดงั ระดับ โลก และจดั เป็นอทุ ยานมรดกแหง่ อาเซยี น ในปี 2563 อา่ งเกบ็ นำ้ เข่ือนรัชชประภา ซึ่งอยู่ในพนื้ ที่อุทยานแห่งชาติเขาสก ประกอบไปดว้ ยภูเขาหินปูน สง่ ผลให้ เกิดสภาพภูมิประเทศที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะ อันจะทำให้พืชนั้นมีการปรับตัวเพ่ือให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมของ พนื้ ทเี่ หล่าน้ัน สง่ ผลให้พชื มลี ักษณะท่ีแตกต่างไปจากพรรณไมใ้ นพ้ืนท่ีอื่น ๆ กลายเป็นความโดดเด่นไม่เหมือน ใคร เช่น เทียนสิรินธร (Impatiens sirindhorniae Triboun & Suksathan) ซึ่งมีรายงานว่าเป็นพืชชนิดใหม่ ของโลก ในปี 2009 และเป็นพืชเฉพาะถ่ินหายาก พบได้ท่ีเดียวในโลก พบได้เฉพาะจังหวัดสุราษฎร์ธานีและ กระบี่ โดยชนดิ พนั ธเุ์ ฉพาะถน่ิ เหลา่ น้ีมักมีการกระจายพนั ธ์ุแคบ ๆ พบเฉพาะในพน้ื ท่ีขนาดเลก็ บนภูเขาหนิ ปูน อีกท้งั มจี ำนวนประชากรจำกดั นบั ว่าเป็นส่งิ มีชวี ติ ทห่ี ายาก และส่มุ เส่ียงต่อการสูญพนั ธ์ุเปน็ อยา่ งมาก ภเู ขาหนิ ปูนบรเิ วณอ่างเกบ็ นำ้ เข่อื นรชั ชประภา เป็นถิ่นอาศยั ของเทียนสริ นิ ธร

ปจั จบุ ันยังไมม่ ีการรายงานถึงการกระจายพนั ธ์ุ การขยายพันธ์ุ และการอนรุ ักษ์พันธุกรรมของเทยี น สิ รนิ ธร บริเวณอ่างเก็บน้ำเขอื่ นรชั ชประภา อุทยานแหง่ ชาติเขาสก จึงมคี วามจำเป็นอยา่ งย่ิงในการศกึ ษาข้อมูล ดงั กลา่ ว โดยนำเทคโนโลยีการเพาะเล้ยี งเนื้อเยื่อมาประยุกต์ใชเ้ พ่ือการขยายพันธ์ุและอนรุ ักษ์พนั ธุกรรม ทั้งน้ี จากการทค่ี ณะวิจยั ศกึ ษาเบือ้ งต้นพบวา่ ตวั อย่างพืชของเทียนสริ นิ ธรทพ่ี บตามเขาหนิ ปูนในอ่างเกบ็ น้ำของเขอื่ น รัชชประภา มีลักษณะบางประการท่ีแตกต่างไปจากคำบรรยายลักษณะ ท่ีรายงานไว้ในการตีพิมพ์เผยแพร่พืช ชนิดของ Suksathan และ Triboun (2009) จึงเป็นเหตุให้จำเป็นต้องศึกษาค้นคว้าเพื่อตรวจสอบด้วย กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ว่าจะเปน็ พืชชนิดใหม่ของโลกหรือไม่ ซ่ึงสามารถนำข้อมูลทไ่ี ด้ไปต่อยอดในการ จัดการท่องเท่ียวเชิงนิเวศ (ecotourism) และบูรณาการกับการมีส่วนร่วมของชุมชนเพ่ือการอนุรักษ์อย่าง ยั่งยืนตอ่ ไป เทียนสิรนิ ธร พืชเฉพาะถน่ิ หายาก พบได้ที่เดียวในโลก

สำรวจการกระจายพันธ์ุของเทียนสริ นิ ธร บรเิ วณอ่างเกบ็ น้ำเข่อื นรัชชประภา

วตั ถุประสงคข์ องโครงการวิจยั เพื่อสนองพระราชดำริโครงการอนรุ ักษ์พนั ธุกรรมพืชอนั เนื่องมาจากพระราชดำริ สมเด็จพระเทพรตั นราชสุดาฯ สยามบรมราชกมุ ารี (อพ.สธ.) เพื่อทราบนเิ วศวิทยาและการกระจายพนั ธขุ์ องเทยี นสิรินธร เพ่ือระบสุ ายพันธ์ุเทียนสริ ินธรทมี่ ีลกั ษณะของใบและสีดอกท่แี ตกต่างกนั ดว้ ย เทคนิคทางชีววิทยาโมเลกุล เพ่อื ขยายพันธ์ุเทยี นสริ ินธรโดยใช้เทคโนโลยีการเพาะเลย้ี งเน้อื เยือ่ เพ่อื อนรุ ักษพ์ นั ธุกรรมของเทยี นสิรินธร และป้องกนั การสูญพันธุ์ เพ่อื เพิ่มปรมิ าณและนำเทยี นสิรนิ ธรคืนสธู่ รรมชาติ เพ่ือจัดทำฐานขอ้ มลู เทยี นสิรนิ ธรลงในฐานข้อมลู ทรพั ยากรของโครงการ อพ.สธ. ขอบเขตในการดำเนนิ การวจิ ยั

ผลการวจิ ัย 1. สำรวจแหลง่ การกระจายพนั ธุ์ พบการกระจายของต้นเทียนสิรินธรบริเวณเทือกเขากาเลาะและเขาสามเกลอ จำนวน 35 ตำแหน่ง โดยถน่ิ อาศัยของเทยี นสริ ินธรปรากฏบนหนา้ ผาของเทือกเขาหินปูน ท่ีมีความชนั สูงเป็นแนวตง้ั ฉาก (ประมาณ 90 องศา) ตน้ เทียนสิรินธรเจริญเติบโตตามรอยแตกของหน้าผาบนภูเขาหินปูน ความหนาของช้ันดินน้อยมาก ไปจนถึงไม่มีดินหรือฮิวมัสเลย ส่วนมากพื้นท่ีท่ีพบต้นเทียนสิรินธรเป็นท่ีเปิดโล่งหรือมีเศษซากใบไม้ปกคลุม เล็กน้อย สำรวจพบการแตกกอของต้นและการออกดอกของเทียนสิรินธรอยา่ งมากในชว่ งเดือนกันยายนและ เดอื นตลุ าคม ซ่งึ เหมาะกับการจัดการท่องเทย่ี วชมตน้ เทียนสริ ินธรในอนาคต ภาพแสดงตำแหน่งการกระจายของต้นเทียนสริ ินธรบรเิ วณเทอื กเขากาเลาะ

ภาพแสดงตำแหนง่ การกระจายของต้นเทียนสริ ินธรบรเิ วณเทือกเขาสามเกลอ ภาพแสดงลกั ษณะหนา้ ผาภูเขาหินปนู ท่ีเปน็ ถน่ิ อาศยั ของต้นเทยี นสิรินธรท่ีพบในเขอื่ นรัชชประภา

2. ศึกษาลกั ษณะทางสัณฐานวิทยา สรรี วิทยา และชีววิทยาโมเลกลุ จากการศึกษาลกั ษณะทางสัณฐานวิทยาจากตวั อย่างทเี่ ก็บบริเวณพ้ืนที่เขาหินปนู ในอ่างเกบ็ น้ำเขื่อน รัชชประภา จ. สุราษฎร์ธานี เปรียบเทียบกับตัวอย่างที่เก็บบริเวณ อ.ปลายพระยา จ.กระบี่ พบว่าตัวอย่าง เทียนสิรินธรท่ีพบบริเวณเขื่อนรัชชประภา มีดอกสีขาวถึงชมพูเข้ม ใบจะสั้นกว่า และขอบใบหยักตื้นกว่า ตัวอย่างเทียนสิรินธรที่พบในพื้นท่ี จ.กระบ่ี อวัยวะท่ีใช้ในการสืบพันธ์ุ อาทิ รูปร่างเกสรเพศเมีย เกสรเพศผู้ รังไข่ เรณู ฝักและเมล็ด มีความคล้ายคลึงกับที่ปรากฏในตัวอย่างพรรณไม้จากพื้นท่ีอ่ืน จากการวิเคราะห์ ปรมิ าณคลอโรฟิลล์และแอนโธไซยานินพบว่าตัวอย่างเทียนสิรินธรที่พบใน จ. สุราษฎร์ธานี และจ.กระบี่ ที่มี ลกั ษณะภายนอกแตกตา่ งกนั มีปริมาณคลอโรฟิลลแ์ ละแอนโธไซยานินแตกต่างกนั อยา่ งมีนยั สำคัญทางสถิติ ภาพแสดงลักษณะทางสณั ฐานวิทยาจากตัวอยา่ งท่ีเก็บบริเวณพ้นื ท่เี ขาหนิ ปนู ในอ่างเกบ็ นำ้ เขอ่ื นรชั ชประภา จ. สรุ าษฎรธ์ านี เปรยี บเทยี บกบั ตวั อย่างท่เี ก็บบริเวณ อ.ปลายพระยา จ.กระบ่ี

ภาพแสดงอวยั วะสืบพนั ธ์ุเทียนสิรนิ ธร จากตัวอย่างท่ีเก็บบริเวณพ้ืนที่เขาหนิ ปูน ในอ่างเก็บนำ้ เขอื่ นรชั ชประภา จ. สรุ าษฎร์ธานี

จากการศึกษาทางชีววิทยาโมเลกุลด้วยเครื่องหมายดีเอ็นเอของพืช โดยการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอด้วย ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลิเมอเรสโดยใช้ไพรเมอร์ที่จำเพาะต่อยีน matK และ rbcL และวิเคราะห์ความแปรผันทาง พนั ธุกรรมของพืชสกุล Impatiens พบว่าบริเวณยีน matK มีความผันแปรของลำดับนิวคลีโอไทด์ภายในชนิด ของเทียนสิรินธร ขณะที่ยีน rbcL ไม่มีความผันแปรของลำดับนิวคลีไทด์ภายในชนิดแต่มีความผันแปรของ ลำดับนิวคลีไทด์ภายนอกชนิดกับเทียนสายพันธุ์อ่ืน ผลจากการวิเคราะห์โดยใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอของพืช พบว่ายีน matK แสดงให้เห็นความหลากหลายทางพันธุกรรมภายในชนิดของตัวอย่างเทียนสิรนธร อย่างไร ก็ตามความแตกตา่ งดังกล่าวยงั ไม่มากพอท่ีจะแยกตัวอย่างพืชทพ่ี บในบริเวณเข่อื นรชั ชประภา จ.สุราษฎรธ์ านี เป็นชนิดใหม่ได้ และยังพบว่ายีน rbcL เป็นเครื่องหมายดีเอ็นเอท่ีใช้ในการจำแนกสายพันธ์ุของพืชสกุลเทียน ออกจากกนั ได้ ภาพแสดงการเพ่ิมปริมาณดีเอน็ เอดว้ ยปฏิกริ ิยาลูกโซโ่ พลเิ มอเรส โดยใชไ้ พรเมอร์ที่จำเพาะต่อยีน matK และ rbcL ภาพแสดงค่าความแตกต่างทางพนั ธกุ รรมของพืชสกุล Impatiens จากบรเิ วณยนี matK

ภาพแสดงค่าความแตกต่างทางพนั ธกุ รรมของพชื สกุล Impatiens จากบริเวณยนี rbcL 3. ศกึ ษาวธิ กี ารขยายพนั ธุ์โดยการเพาะเลีย้ งเนอื้ เยื่อพืช จากการนำช้ินส่วนใบ ยอด และข้อ ฟอกฆ่าเช้ือด้วย clorox ความเข้มข้น 10 – 20 เปอร์เซ็นต์ หรือ Hg2Cl2 ความเข้มข้น 0.1 เปอร์เซน็ ต์ เป็นเวลา 20 นาที หลังจากวางเล้ียงบนอาหารแข็งสูตร MS ท่ีปราศจาก สารควบคุมการเจริญเตบิ โต เป็นเวลา 4 สัปดาห์ พบวา่ ช้ินส่วนข้อที่ฟอกฆ่าเช้ือด้วย Hg2Cl2 ความเข้มขน้ 0.1 เปอรเ์ ซน็ ต์ เป็นเวลา 20 นาที เป็นชดุ การทดลองท่ีมีประสิทธิภาพในการฟอกฆา่ เชื้อ และชิ้นส่วนมกี ารพฒั นา เปน็ ยอดและรากได้ดีทส่ี ุด การศึกษาผลของออกซินและไซโทไคนินต่อการพัฒนาของยอด พบว่าช้ินส่วนข้อและยอดท่ีพัฒนาบน อาหารแข็งสตู ร MS ที่เติมไซโทไคนนิ เพยี งอย่างเดียว (BA ความเข้มข้น 0.5 – 2.0 มิลลิกรัมตอ่ ลติ ร ) สามารถ ชักนำให้เกิดยอดรวมได้ดีกว่าการใช้สารควบคุมการเจริญเติบโตออกซินร่วมกับไซโทไคนิน (BA ความเข้มข้น 0.5 – 1 มิลลิกรัมต่อลิตร ร่วมกับ IBA หรือ NAA ความเข้มข้น 1 มิลลิกรัมต่อลิตร) โดยพบว่า BA ความ เข้มขน้ 2 มลิ ลกิ รมั ต่อลติ ร ใหผ้ ลดีทส่ี ดุ และชิน้ ส่วนยอดสามารถชกั นำใหเ้ กิดยอดรวมไดด้ กี วา่ ชนิ้ สว่ นข้อ การชักนำให้เกิดราก พบว่าชิ้นส่วนยอดที่พัฒนาบนอาหารแข็งสูตร 1/3MS ที่ไม่เติมสารควบคุม การเจรญิ เติบโต และเติมผงถ่าน 1 กรัมต่อลิตร สามารถชักนำใหเ้ กิดรากได้ดีทีส่ ดุ

ภาพแสดงช้นิ สว่ น ใบ ยอด ขอ้ ทีฟ่ อกฆ่าเชอ้ื ดว้ ย Hg2Cl2 ความเขม้ ขน้ 0.1 เปอร์เซน็ ต์ เป็นเวลา 20 นาที หลงั จากวางเลีย้ งบนอาหารแข็งสูตร MS เปน็ เวลา 4 สัปดาห์ ภาพแสดงการชักนำยอด โดยนำชิ้นส่วนขอ้ และยอดวางเลี้ยงบนอาหารแข็งสูตร MS ที่เติม BA ความเขม้ ขน้ 2 มิลลิกรมั ต่อลิตร เป็นเวลา 4 สปั ดาห์

ภาพแสดงช้นิ สว่ นยอดท่ีพัฒนาบนอาหารแข็งสตู ร 1/3MS ที่เติมผงถ่าน 1 กรมั ตอ่ ลิตร เปน็ เวลา 4 สปั ดาห์ 4. ศกึ ษาวธิ กี ารอนุรักษ์พนั ธกุ รรมในหลอดทดลอง การศึกษาวิธีการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชระยะกลาง โดยการลดความเข้มข้นของธาตุอาหารสูตร MS พบว่าไม่สามารถชะลอการเจริญเติบโตได้ และพบว่าอาหารแข็งสูตร 1/2MS ที่เติม PBZ ความเข้มข้น 5 มลิ ลิกรัมต่อลิตร เหมาะสมต่อการชะลอการเจริญเติบโตของชิ้นส่วนข้อเทียนสิรนิ ธร อย่างไรก็ตามช้ินส่วนพืช เกิดรากจำนวนมาก ดังนั้นการเติม BA ความเข้มข้น 2 มิลลิกรัมต่อลิตร ร่วมกับ PBZ ความเข้มข้น 5 มลิ ลกิ รมั ต่อลิตร เหมาะสมต่อการชะลอการเจรญิ เตบิ โตของยอดและรากไดด้ ที ี่สดุ ภาพแสดงวธิ ีการชะลอการเจริญเตบิ โต โดยนำชนิ้ ส่วนข้อวางเล้ียงบนอาหารแขง็ สตู ร 1/2MS ท่เี ติม BA ความเข้มข้น 2 มิลลกิ รมั ตอ่ ลติ ร ร่วมกับ PBZ ความเข้มข้น 5 มลิ ลิกรมั ต่อลิตร เปน็ เวลา 8 สัปดาห์

5. ศึกษาวธิ ีการอนุบาลต้นกล้าเทียนสิรนิ ธรในโรงเรอื นเพาะชำและบริเวณถนิ่ อาศยั เดิม วิธีการอนุบาลปลูกตน้ กลา้ เทยี นสริ ินธรจากการเพาะเลีย้ งเน้อื เย่ือ โดยนำมาปรบั สภาพในอณุ หภมู ิห้อง เป็นเวลา 2 สัปดาห์ หลังจากน้ันย้ายปลูกโดยใช้ดินผสมใบก้ามปูร่วมกับขุยมะพร้าว อัตราส่วน 3:1 เป็น วัสดุปลูก พบว่าต้นกล้ารอดชีวิต 100 เปอร์เซน็ ต์ และมกี ารพัฒนาของยอดจากตาข้างได้ดี จากการนำต้นกล้าท่ีอนุบาลปลูกจากโรงเรือนเป็นเวลา 3 เดือน นำไปปลูกบริเวณภูเขาหินปูน ทั้งริม อ่างเก็บน้ำ และในอ่างเก็บน้ำเขื่อนรัชชประภา พบว่าต้นกล้ามีอัตราการรอดชีวิต 100 เปอร์เซ็นต์ และมีการ พัฒนาของยอดจากตาขา้ งเพม่ิ ข้นึ เร่มิ ออกดอกเมอื่ อายตุ ้นกลา้ ประมาณ 4 เดอื น ภาพแสดงวิธกี ารอนบุ าลปลกู ต้นกล้า โดยใช้ดนิ ผสมใบกา้ มปูร่วมกับขยุ มะพรา้ ว อัตราสว่ น 3:1 เปน็ วสั ดุปลกู ภาพแสดงวธิ กี ารอนบุ าลปลกู ต้นกล้าบริเวณภูเขาหนิ ปูนซ่งึ เปน็ ถน่ิ อาศัยเดิม

สรปุ ผลการวิจยั การศึกษาครั้งน้ีเป็นการรายงานผลครั้งแรก เก่ียวกับการกระจายของเทียนสิรินธรในเขื่อน รชั ชประภา สถานะทางอนุกรมวิธาน ความหลากหลายทางพันธุกรรมของเทียนสิรนิ ธร รวมท้ังวิธีการ ขยายพันธ์ุและอนุรักษ์พันธุกรรมในหลอดทดลอง ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในการจัดการเชิง อนุรกั ษ์ ส่งเสรมิ การท่องเทยี่ ว และทำให้ชุมชนตระหนักถึงความสำคญั ของพรรณพชื ในทอ้ งถนิ่