เอกสารประกอบการเรียน วิชาการปรับปรงุ พันธ์ุพืช รหัสวิชา 3502-2001 หลกั สตู รประกาศนียบตั รวิชาชพี ช้นั สูง พทุ ธศักราช 2557 พันธภิ า สอนเมอื ง วทิ ยาลยั เกษตรและเทคโนโลยีชัยนาทสานักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ
คำนำ เอกสารประกอบการเรียน วชิ า การปรับปรุงพนั ธุ์พืช รหสั วชิ า 3502-2001 ไดจ้ ดั ทาข้ึนจากประสบการณ์การสอนมาเป็ นเวลานาน การศึกษาคน้ ควา้ การเขา้ ร่วมอบรมสัมมนาทางวิชาการและการศึกษาดูงานในสถานประกอบการต่างๆ โดยมีจุดประสงค์เพ่ือให้นักศึกษามีเอกสารที่เหมาะสมสาหรับใชใ้ นการศึกษา เน่ืองจากวิชาการปรับปรุงพนั ธุ์พืชเป็ นวิชาท่ีมีเน้ือหาที่เขา้ ใจยากนกั ศึกษาตอ้ งมีพ้ืนฐานความรู้จากวชิ าพนั ธุศาสตร์ท่ีเรียนมาก่อนซ่ึงนกั ศึกษาส่วนใหญม่ ีผลการเรียนอยู่ในระดบั ปานกลางถึงระดบั อ่อน และหนังสือและเอกสารที่ใช้อ่านประกอบสาหรับวิชาการปรับปรุงพนั ธุ์พชื ในปัจจุบนั เป็ นเอกสารท่ีเหมาะสาหรับนกั ศึกษาระดบั มหาวทิ ยาลยั ทาใหเ้ น้ือหาสาระท่ีดีและมีประโยชน์น้ัน ไม่สามารถที่จะนามาถ่ายทอดให้กบั ผูเ้ รียนในระดบั ต่ากว่าอย่างมีประสิทธิภาพ จึงทาใหน้ กั ศึกษาวทิ ยาลยั เกษตรฯ ยงั ขาดแคลนเอกสารท่ีมีเน้ือหาเหมาะสมกบั ระดบัของผเู้ รียน เน้ือหาในเอกสารประกอบการเรียนวิชาการปรับปรุงพนั ธุ์พืชเล่มน้ี ประกอบดว้ ยเน้ือหาจานวน 12 หน่วย ที่ครอบคลุมคาอธิบายรายวิชา ซ่ึงผูจ้ ดั ทาพยายามเรียบเรียงเน้ือหาให้อ่านเขา้ ใจง่าย เพื่อมุ่งเน้นให้นกั ศึกษาสามารถนาความรู้ไปใช้ในการเรียนระดบั สูงข้ึน หรือสามารถนาไปประยกุ ตใ์ ชใ้ นการประกอบอาชีพในอนาคตได้ การจดั ทาเอกสารประกอบการเรียนฉบบั น้ี สาเร็จไดด้ ว้ ยการสนบั สนุนจากบุคคลหลายท่านผูจ้ ดั ทาขอขอบพระคุณทุกท่านที่ได้ให้ข้อคิดเห็น ในการปรับปรุงแก้ไข และหวงั ว่าเอกสารประกอบการเรียนฉบบั น้ี จะมีส่วนช่วยส่งเสริมการเรียนรู้ของนกั ศึกษาไดอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพ พนั ธิภา สอนเมือง
ลกั ษณะรำยวชิ ำรหสั วชิ ำ 3502 – 2001 วชิ ำ กำรปรับปรุงพนั ธ์ุพชืระดบั ช้ัน ประกำศนียบตั รวิชำชีพช้ันสูง (ปวส.) พทุ ธศักรำช 2557 จำนวนคำบรวม 72 คำบประเภทวชิ ำ เกษตรกรรม สำขำวชิ ำ พชื ศำสตร์จุดประสงค์รำยวชิ ำ 1. เพื่อใหเ้ ขา้ ใจความสาคญั หลกั การและวธิ ีการปรับปรุงพนั ธุ์พืช 2. เพือ่ ใหส้ ามารถคดั เลือกพนั ธุ์พชื ปรับปรุงพนั ธุ์พืช และใชเ้ ทคโนโลยใี นการปรับปรุงพนั ธุ์พชื แบบตา่ ง ๆ ในการประกอบอาชีพอยา่ งมีจรรยาบรรณ 3. เพอื่ ใหม้ ีเจตคติและกิจนิสยั ท่ีดีตอ่ การศึกษาคน้ ควา้ และนาความรู้ไปประยกุ ตใ์ ชใ้ นการผลิตพืชมำตรฐำนรำยวชิ ำ 1. เขา้ ใจหลกั การและวธิ ีการปรับปรุงพนั ธุ์และคดั เลือกพนั ธุ์พืช 2. คดั เลือกพืชตามลกั ษณะของพืชมีดอก พชื ผสมตวั เอง และพชื ผสมขา้ ม 3. คดั เลือกพืชเพื่อปรับปรุงพนั ธุ์ตามวตั ถุประสงค์ 4. เลือกวธิ ีการปรับปรุงพนั ธุ์พืชท่ีเหมาะสมกบั ธรรมชาติของพืชและจุดประสงคข์ องการปรับปรุงพนั ธุ์ 5. ปรับปรุงพนั ธุ์พืช เพ่ือวตั ถุประสงคต์ ่าง ๆ ตามหลกั การและกระบวนการคำอธิบำยรำยวชิ ำ ศึกษาและปฏิบัติเก่ียวกับความสาคัญของการปรับปรุงพนั ธุ์พืช คาศัพท์ที่ใช้ในการปรับปรุงพนั ธุ์พืช หลกั การปรับปรุงพนั ธุ์พืชเบ้ืองตน้ ลกั ษณะของพืชมีดอก พืชผสมตวั เอง และผสมขา้ ม การถ่ายทอดลกั ษณะอิทธิพลของสิ่งแวดลอ้ มต่อการแสดงออกของพืช การคดั เลือกพนั ธุ์พืชการปรับปรุงพนั ธุ์พืชแบบต่าง ๆ การปรับปรุงพนั ธุ์พืชท่ีผสมตวั เอง การปรับปรุงพนั ธุ์พืชท่ีผสมขา้ ม การปรับปรุงพนั ธุ์พืชเพื่อสร้างพนั ธุ์ลูกผสม การปรับปรุงพนั ธุ์พืชเพื่อให้มีความตา้ นทานต่อโรคและแมลง การปรับปรุงพนั ธุ์พืชต่างสายพนั ธุ์ การปรับปรุงพนั ธุ์พืชโดยวธิ ีพนั ธุวิศวกรรมการใชไ้ ซโตเจนเนติก (Cytogenetic) เบ้ืองตน้ และอื่น ๆ
สารบญั (1)สารบัญ หน้าสารบญั ตาราง (1) (6)สารบญั ภาพ (7) 1หน่วยที่ 1 ความหมายและความสาคัญของการปรับปรุงพันธ์ุพชื 2 ความหมายของการปรับปรุงพนั ธุ์พืช 2 ความสาคญั ของการปรับปรุงพนั ธุ์พชื 6 วตั ถุประสงคข์ องการปรับปรุงพนั ธุ์พืช 11 บรรณานุกรม 12 แบบฝึ กหดั 13 แบบทดสอบก่อนเรียน 16 แบบทดสอบหลงั เรียน 19หน่วยที่ 2 คาศัพท์ทใี่ ช้ในการปรับปรุงพนั ธ์ุพชื 20 คาศพั ทท์ ่ีใชใ้ นการปรับปรุงพนั ธุ์พชื 23 บรรณานุกรม 24 แบบฝึ กหดั 25 แบบทดสอบก่อนเรียน 28 แบบทดสอบหลงั เรียน 31หน่วยที่ 3 หลกั การปรับปรุงพนั ธ์ุพชื 32 หลกั การปรับปรุงพนั ธุ์พชื 40 บรรณานุกรม 41 แบบฝึ กหดั 42 แบบทดสอบก่อนเรียน 45 แบบทดสอบหลงั เรียน
(2) สารบญั (ต่อ) หน้าหน่วยท่ี 4 ลกั ษณะของพชื มดี อก พชื ผสมตัวเองและพชื ผสมข้าม 48หน่วยที่ 5 ลกั ษณะโครงสร้างของพืชดอก 49หน่วยท่ี 6 ชนิดของดอก 50 พชื ผสมตวั เอง 53 พชื ผสมขา้ ม 54 บรรณานุกรม 57 แบบฝึ กหดั 58 แบบทดสอบก่อนเรียน 59 แบบทดสอบหลงั เรียน 62 การถ่ายทอดลกั ษณะและอทิ ธิพลของสภาพแวดล้อมทม่ี ีผลต่อการ 65 แสดงออกของพชื 66 การถ่ายทอดลกั ษณะ 67 อิทธิพลของพนั ธุกรรมและสภาพแวดลอ้ มที่มีผลต่อการ 68 แสดงออกของพชื 70 ความสามารถในการถ่ายทอดลกั ษณะ 71 บรรณานุกรม 72 แบบฝึ กหดั 75 แบบทดสอบก่อนเรียน แบบทดสอบหลงั เรียน 78 79 การปรับปรุงพนั ธ์ุพชื ผสมตวั เอง 81 พนั ธุกรรมของพืชผสมตวั เอง 98 วธิ ีการปรับปรุงพนั ธุ์พืชผสมตวั เอง 99 บรรณานุกรม 100 แบบฝึ กหดั 103 แบบทดสอบก่อนเรียน แบบทดสอบหลงั เรียน
(3) สารบญั (ต่อ) หน้าหน่วยท่ี 7 พนั ธุกรรมของพชื ผสมข้าม 106หน่วยท่ี 8 พนั ธุกรรมของพชื ผสมขา้ ม 107 วธิ ีการปรับปรุงพนั ธุ์พืชผสมขา้ ม 108หน่วยท่ี 9 บรรณานุกรม 128 แบบฝึ กหดั 129 แบบทดสอบก่อนเรียน 130 แบบทดสอบหลงั เรียน 133 การปรับปรุงพนั ธ์ุพชื เพอ่ื สร้างพนั ธ์ุลกู ผสม 136 ความหมายของพนั ธุ์ลูกผสม 137 ลกั ษณะดีเด่นของพนั ธุ์ลูกผสม 137 ชนิดของพนั ธุ์ลูกผสม 138 ข้นั ตอนการผลิตพนั ธุ์ลูกผสม 139 การผลิตลูกผสมโดยใชส้ ายพนั ธุ์เพศผเู้ ป็นหมนั 140 สถานการณ์การใชพ้ ชื พนั ธุ์ลูกผสม 143 บรรณานุกรม 146 แบบฝึ กหดั 147 แบบทดสอบก่อนเรียน 148 แบบทดสอบหลงั เรียน 151 การปรับปรุงพนั ธ์ุพชื ให้ต้านทานโรคและแมลง 154 แหล่งความแปรปรวนของพืชที่มีความตา้ นทานโรคและแมลง 155 พนั ธุกรรมของความตา้ นทานโรค 155 วธิ ีการปรับปรุงพนั ธุ์พชื ใหต้ า้ นทานโรค 157 ลกั ษณะความตา้ นทานโรคของพชื 158 สาเหตุท่ีทาใหพ้ ชื ตา้ นทานแมลง 159 พนั ธุกรรมของความตา้ นทานแมลง 160 วธิ ีการปรับปรุงพนั ธุ์พืชใหต้ า้ นทานแมลง 160
(4) สารบัญ (ต่อ)หน่วยที่ 9 การปรับปรุงพนั ธ์ุพชื ให้ต้านทานโรคและแมลง (ต่อ) หน้าหน่วยที่ 10 บรรณานุกรม แบบฝึ กหดั 162หน่วยที่ 11 แบบทดสอบก่อนเรียน 163 แบบทดสอบหลงั เรียน 164 167 การปรับปรุงพนั ธ์ุพชื ต่างสายพนั ธ์ุ ความหมายของการปรับปรุงพนั ธุ์พชื ต่างสายพนั ธุ์ 170 วตั ถุประสงคข์ องการปรับปรุงพนั ธุ์พืชตา่ งสายพนั ธุ์ 171 ปัญหาและการแกไ้ ขของการปรับปรุงพนั ธุ์พชื ต่างสายพนั ธุ์ 171 การปรับปรุงพนั ธุ์พืชต่างสายพนั ธุ์ 171 บรรณานุกรม 173 แบบฝึ กหดั 177 แบบทดสอบก่อนเรียน 178 แบบทดสอบหลงั เรียน 179 182 การปรับปรุงพนั ธ์ุพชื โดยวธิ ีพนั ธุวศิ วกรรม ความหมายและความเป็นมาของการปรับปรุงพนั ธุ์พชื โดย 185 186 วธิ ีพนั ธุวศิ วกรรม ข้นั ตอนการปรับปรุงพนั ธุ์พชื โดยวธิ ีพนั ธุวศิ วกรรม 187 พชื ที่ไดจ้ ากการปรับปรุงพนั ธุ์โดยวธิ ีพนั ธุวศิ วกรรม 189 ประโยชนข์ องการปรับปรุงพนั ธุ์พชื โดยวธิ ีพนั ธุวศิ วกรรม 191 แนวโนม้ การพฒั นาท่ีไดจ้ ากการปรับปรุงพนั ธุ์พชื โดย 193 วธิ ีพนั ธุวศิ วกรรม 194 บรรณานุกรม 195 แบบฝึ กหดั 196 แบบทดสอบก่อนเรียน 199 แบบทดสอบหลงั เรียน
(5) สารบญั (ต่อ)หน่วยท่ี 12 เซลล์พนั ธุศาสตร์เบือ้ งต้นและการนาไปใช้ประโยชน์ใน หน้าภาคผนวก การปรับปรุงพนั ธ์ุพชื 202 โครโมโซม การเปล่ียนแปลงจานวนโครโมโซม 203 การนาผลจากเซลลพ์ นั ธุศาสตร์มาใชป้ ระโยชนใ์ น 207 204 การปรับปรุงพนั ธุ์พืช บรรณานุกรม 211 แบบฝึ กหดั 212 แบบทดสอบก่อนเรียน 213 แบบทดสอบหลงั เรียน 216 219 ภาคผนวก ก เฉลยแบบทดสอบก่อนเรียน 220 ภาคผนวก ข เฉลยแบบฝึกหดั 233 ภาคผนวก ค เฉลยแบบทดสอบหลงั เรียน 248
(6)สารบญั ตาราง หน้าตารางที่ 1-1 พืชพนั ธุ์ใหม่ท่ีไดร้ ับการปรับปรุงพนั ธุ์ระหวา่ งปี 2549-2551 6ตารางที่ 3-1 การเปรียบเทียบระหวา่ งรังสีและสารเคมี 36ตารางท่ี 3-2 ตวั อยา่ งความสาเร็จในการใชร้ ังสีอาบเมลด็ เพ่อื ปรับปรุงพนั ธุ์ 38ตารางที่ 4-1 แสดงตวั อยา่ งพชื ผสมขา้ มท่ีมีสาเหตุแตกต่างกนั 55ตารางท่ี 4-2 แสดงถึงลกั ษณะต่าง ๆ ของลูก ระหวา่ งผสมตวั เองและผสมขา้ ม 55ตารางท่ี 4-3 ชื่อวทิ ยาศาสตร์ ชื่อไทยและจานวนโครโมโซมในสภาพดิพลอยด์ 56 ของพืชผสมตวั เอง พชื ผสมขา้ มตน้ 92ตารางท่ี 6-1 การผสมกลบั ในชว่ั ต่าง ๆ และแนวโนม้ การเปล่ียนของอตั ราส่วน 156 ของยนีตารางที่ 9-1 แสดงปฏิกิริยาความตา้ นทานหรืออ่อนแอตอ่ โรคแบบยนี ต่อ ยนี 156 ในกรณียนี หน่ึงตาแหน่ง 204ตารางที่ 9-2 แสดงปฏิกิริยาความตา้ นทานหรืออ่อนแอตอ่ โรคแบบยนี ต่อ ยนี 207 209 ในกรณียนี สองตาแหน่งตารางที่ 12-1 จานวนโครโมโซมของสิ่งมีชีวติตารางท่ี 12-2 ชนิดของ Euploid ซ่ึงแสดงความแตกตา่ งกนั ที่จานวน Xตารางท่ี 12-3 การเรียกชื่อของ aneuploid แตกต่างกนั ไปตามจานวนของ โครโมโซมที่ขาดหรือเกิน
(7)สารบัญภาพ หน้าภาพท่ี 1-1 การผสมพนั ธุ์บวั ประดบั ของนกั ศึกษา 4ภาพท่ี 1-2 โป๊ ยเซียนลูกผสม 5ภาพท่ี 1-3 อโกลนีมาลูกผสม 5ภาพที่ 1-4 ชวนชมลูกผสม 5ภาพท่ี 1-5 ขา้ วโพดเล้ียงสัตวท์ ่ีมีเมล็ดสีเหลืองเขม้ 8ภาพที่ 1-6 อโกลนีมาลูกผสมที่ไดจ้ ากการปรับปรุงพนั ธุ์ 9ภาพท่ี 3-1 ขา้ วพนั ธุ์ กข.6 37ภาพที่ 4-1 แสดงส่วนประกอบดอกไมท้ วั่ ๆไป 50ภาพที่ 4-2 ดอกไมส่ มบูรณ์เพศของฟักทอง 51ภาพที่ 4-3 ก. แสดงช่อดอกแบบ panicle ของขา้ วเจา้ 52 ข. ส่วนประกอบของ floret 53 ค. ตาแหน่งของส่วนประกอบของ floret 66ภาพท่ี 4-4 ดอกถว่ั ลนั เตาภาพท่ี 5-1 การกระจายตวั ของลกั ษณะที่ควบคุมดว้ ยยนี 1 คู่ ซ่ึงควบคุมลกั ษณะ 80 เมลด็ เรียบและเมล็ดยน่ ของถว่ั ลนั เตาภาพที่ 6-1 การเขา้ สู่ความคงตวั ทางพนั ธุกรรมของพชื ผสมตวั เองเมื่อกาหนด 83 ใหม้ ียนี 1 คู่ 86ภาพที่ 6-2 ข้นั ตอนการคดั เลือกพนั ธุ์บริสุทธ์ิ 88ภาพท่ี 6-3 วธิ ีการปรับปรุงพนั ธุ์พชื แบบบนั ทึกประวตั ิ 90ภาพท่ี 6-4 วธิ ีการปรับปรุงพนั ธุ์พชื แบบเก็บรวม 96ภาพที่ 6-5 การปรับปรุงพนั ธุ์พชื แบบตน้ ต่อตน้ 96ภาพท่ี 6-6 แสดงส่วนต่างๆของดอกขา้ ว 113ภาพที่ 6-7 การผสมพนั ธุ์ขา้ ว 114ภาพท่ี 7-1 การผสมพนั ธุ์ขา้ วโพด 115ภาพท่ี 7-2 บวั ผนั และบวั สายลูกผสมภาพท่ี 7-3 การผสมพนั ธุ์บวั ของนกั ศึกษา
(8)สารบญั ภาพ (ต่อ) หน้าภาพท่ี 7-4 โป๊ ยเซียนลูกผสมพนั ธุ์ต่าง ๆ 116ภาพที่ 7-5 การใชถ้ ุงตาขา่ ยคลุมดอกโป๊ ยเซียนท่ีไดร้ ับการผสมแลว้ 117ภาพที่ 7-6 โป๊ ยเซียนพนั ธุ์ต่าง ๆ 121ภาพท่ี 7-7 การประกวดโป๊ ยเซียน 121ภาพที่ 7-8 รางวลั ที่ 1 ประเภทลูกไมใ้ หม่ 122ภาพที่ 7-9 รางวลั ที่ 1 ประเภทลูกไมใ้ หม่ 122ภาพที่ 7-10 อโกลนีมาลูกผสม 123ภาพท่ี 7-11 อโกลนีมาที่ใชเ้ ป็นพอ่ พนั ธุ์แมพ่ นั ธุ์ 125ภาพที่ 7-12 การผสมเกสรอโกลนีมา 126ภาพท่ี 8-1 ลกั ษณะดีเด่นของพชื ลูกผสม 138ภาพท่ี 8-2 การผลิตพนั ธุ์ลูกผสมโดยใชส้ ายพนั ธุ์เพศผเู้ ป็นหมนั 142ภาพท่ี 8-3 ขา้ วโพดพนั ธุ์ลูกผสม 143ภาพที่ 8-4 ขา้ วพนั ธุ์ลูกผสมในประเทศจีน 144ภาพที่ 8-5 มะเขือเทศลูกผสม 145ภาพที่ 8-6 ดาวเรืองลูกผสม 145ภาพท่ี 9-1 การทดสอบเพ่อื คดั พนั ธุ์ตา้ นทานโรคของขา้ วโพด 157ภาพท่ี 10-1 การผสมพนั ธุ์ระหวา่ งขา้ วสาลีกบั หญา้ เอจิลอพ เพ่ือถ่ายทอดลกั ษณะ 174 ตา้ นทานโรคราสนิม 175ภาพที่ 10-2 การผสมพนั ธุ์ระหวา่ งขา้ วสาลี (Triticum vulgare)กบั ขา้ วไรน์ 176 (Secale cereale)เพ่อื สร้าง Triticale 187ภาพท่ี 10-3 Triticale 188ภาพที่ 11-1 เปรียบเทียบการผสมขา้ มพนั ธุ์กบั การตดั ต่อยนีภาพที่ 11-2 แสดงวธิ ีการพายนี ใหม่เขา้ สู่เซลลพ์ ืชโดยการใชพ้ ลาสมิคของ 189 192 แบคทีเรียภาพที่ 11-3 แสดงวธิ ีการใช้ high-velocity gun ในการยิงเขา้ สู่เซลลพ์ ืชภาพที่ 11-4 เมลด็ ขา้ วสีทอง (golden Rice)
(9)สารบัญภาพ (ต่อ)ภาพที่ 11-5 ดอกคาร์เนชน่ั และดอกกุหลาบสีน้าเงิน หน้าภาพท่ี 11-6 เปรียบเทียบความตา้ นทานโรคไวรัสใบด่างวงแหวนในมะละกอ 192 แสดงอาการตา้ นทานโรค(ซา้ ย) และมะละกอท่ีไดด้ ดั แปลงพนั ธุกรรม 193 แสดงอาการของโรค(ขวา)ภาพท่ี 12-1 รูปร่างโครโมโซม 203
1 หน่วยท่ี 1 ความหมายและความสาคญั ของการปรับปรุงพนั ธ์ุพชืหวั ข้อเรื่อง 1. ความหมายของการปรับปรุงพนั ธุ์พชื 2. ความสาคญั ของการปรับปรุงพนั ธุ์พชื 3. วตั ถุประสงคข์ องการปรับปรุงพนั ธุ์พืชสาระสาคญั การปรับปรุงพนั ธุ์พืช เป็ นการเปลี่ยนแปลงทาให้พืชมีลกั ษณะทางพันธุกรรมดีข้ึนกวา่ เดิมซ่ึงส่ิงท่ีตอ้ งการหลงั การปรับปรุงพนั ธุ์ คือ การเพิ่มผลผลิตและการเพ่ิมคุณภาพของผลผลิตน้ันความสาคญั ของการปรับปรุงพนั ธุ์พืชมีหลายประการที่สาคญั คือ เพื่อแกไ้ ขการขาดแคลนอาหารของประชากรโลก และแกไ้ ขปัญหาดา้ นการเพาะปลูก ส่วนวตั ถุประสงค์ในการปรับปรุงพนั ธุ์พืชคือ การเพิ่มผลผลิตและการเพิม่ คุณภาพของผลผลิตน้นั ใหม้ ีคุณค่ามากยงิ่ ข้ึนจุดประสงค์การเรียนรู้ 1. บอกความหมายของการปรับปรุงพนั ธุ์พชื ได้ 2. บอกความสาคญั ของการปรับปรุงพนั ธุ์พชื ได้ 3. บอกวตั ถุประสงคข์ องการปรับปรุงพนั ธุ์พืชได้
2 หน่วยท่ี 1 ความหมายและความสาคญั ของการปรับปรุงพนั ธ์ุพชื1. ความหมายของการปรับปรุงพนั ธ์ุพชื การปรับปรุงพนั ธุ์พืช หมายถึง การปรับปรุงเปล่ียนแปลงองค์ประกอบทางพนั ธุกรรมของพืชให้มีลกั ษณะดีกวา่ เดิม ในทุกลกั ษณะเท่าท่ีจะทาได้ โดยใชห้ ลกั ทางวิชาการมาใชร้ ่วมกนั หลายสาขาวิชา เพื่อทาให้พืชที่ศึกษามีการเปลี่ยนแปลงลกั ษณะตามจุดประสงค์ของผูท้ าการปรับปรุงพนั ธุ์พืช ซ่ึงส่ิงที่ตอ้ งการหลงั จากการปรับปรุงพนั ธุ์ คือ การเพม่ิ ผลผลิตใหม้ ากข้ึน หรือเพ่ิมคุณภาพของผลผลิตทาให้พืชมีคุณค่าข้ึน เช่น การเพิ่มลกั ษณะความตา้ นทานโรคและแมลง การเพ่ิมคุณค่าทางโภชนาการ เป็นตน้2. ความสาคญั ของการปรับปรุงพนั ธ์ุพชื พืชจดั เป็ นองคป์ ระกอบที่สาคญั ของปัจจยั 4 ของมนุษย์ ซ่ึงไดแ้ ก่ อาหาร เคร่ืองนุ่งห่มยารักษาโรค ที่อยูอ่ าศยั เพราะปัจจยั 4 ซ่ึงจาเป็ นต่อการดารงชีพของมนุษยน์ ้ันมาจากพืชท้งั สิ้นนอกจากน้ีความตอ้ งการดา้ นอื่นๆ เช่น การใชไ้ มป้ ระดบั มาตกแตง่ บา้ น สวนหรือสถานที่ต่าง ๆ เพื่อก่อให้เกิดความสวยงามตอ้ งใช้พืชท้งั สิ้น พืชจึงเป็ นทรัพยากรธรรมชาติที่ตอ้ งดูแลรักษาและขยายการปลูกเพอ่ื ใหม้ ีบริเวณเพียงพอตอ่ ความตอ้ งการของประชากรโลกท่ีเพมิ่ ข้ึนเร่ือยๆ มนุษยร์ ู้จกั การปรับปรุงพนั ธุ์พืชมาต้ังแต่สมัยโบราณมีการปลูกพืชเพื่อใช้เป็ นอาหารในชีวติ ประจาวนั โดยถือหลกั วา่ พืชพนั ธุ์ดียอ่ มให้ผลผลิตดี โดยจะเก็บตน้ พืชท่ีให้ผลผลิตดีเอาไว้ทาพนั ธุ์ โดยมิไดม้ ีหลกั เกณฑใ์ นการพิจารณาคดั เลือกแต่อยา่ งใด การปรับปรุงพนั ธุ์พืชในยคุ แรกๆน้ันมีขอบเขตจากดั โดยมีธรรมชาติเป็ นตวั ช่วยในการคดั เลือกพนั ธุ์ มนุษยจ์ ะเลือกปลูกพนั ธุ์ท่ีสามารถอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อม โดยไม่ได้คานึงถึงการจดั การทางเกษตรกรรมที่คิดว่าเหมาะสมเช่นในปัจจุบนั น้ี เพราะสภาพดินยงั มีความอุดมสมบูรณ์ สภาพแวดลอ้ มของธรรมชาติยงั อยใู่ นสภาวะสมดุล การระบาดของแมลงศตั รูพืชยงั มีไมม่ าก ต่อมามีปัญหาการขาดแคลนอาหารของโลก การมีสภาพเส่ือมโทรมของพ้ืนท่ี การระบาดของโรค แมลงศตั รูพืช และท่ีสาคญั คือจานวนประชากรโลกเพ่ิมข้ึนอยา่ งรวดเร็ว ในขณะที่พ้ืนที่ในการเพาะปลูกของโลกมีเท่าเดิม จึงมีความจาเป็ นท่ีตอ้ งเพ่ิมผลผลิตให้มากข้ึน โดยมีวธิ ีการบงั คบั ให้เกิดการผสมพนั ธุ์ และการคดั เลือกพนั ธุ์ใหไ้ ดล้ กั ษณะที่ตอ้ งการไดเ้ ริ่มข้ึนอยา่ งแพร่หลาย หลงั จากที่กฎเกณฑ์ทางพนั ธุศาสตร์ของเมนเดล (Mendel’s Law) ไดถ้ ูกนามาเผยแพร่ในหมู่นกั วิทยาศาสตร์ต้ังแต่ปี ค.ศ. 1900 นอกจากน้ันการรวบรวมเอาความรู้ในแขนงต่าง ๆ ทางวิทยาศาสตร์เช่น
3สรีรวทิ ยา ชีวเคมี สถิติ โรคพืช กีฏวิทยา เป็ นตน้ มาใชร้ ่วมกบั วิชาพนั ธุศาสตร์ซ่ึงเป็นสาเหตุสาคญัการทาให้การปรับปรุงพนั ธุ์พืชมีความก้าวหน้าย่ิงข้ึน การนาเอาวิธีการทางเทคโนโลยีชีวภาพ(biotechnology) เช่น เทคนิคการเพาะเล้ียงเน้ือเยื่อ (tissue culture) วิธีพันธุวิศวกรรม (geneticengineering) มาใชเ้ ป็ นเครื่องมือที่ช่วยในการปรับปรุงพนั ธุ์พืช ยอ่ มเป็ นเคร่ืองยืนยนั วา่ เทคโนโลยีในการปรับปรุงพนั ธุ์พืชไดเ้ จริญรุดหน้าไปอยา่ งไม่หยุดย้งั ดงั น้ันความสาคญั ของการปรับปรุงพนั ธุ์พชื มีดงั น้ี 2.1 ความสาคัญต่อประชากรและการเพาะปลกู การปรับปรุงพนั ธุ์พืชมีความสาคญั ต่อประชากรและการเพาะปลูก ดงั น้ี 2.1.1 เพ่ือแกไ้ ขปัญหาการขาดแคลนของประชากรโลก เน่ืองจากจานวนประชากรโลกเพิ่มข้ึนอยา่ งรวดเร็ว โดยเฉพาะอยา่ งยงิ่ ประเทศที่ดอ้ ยพฒั นาและประเทศและประเทศท่ีกาลงั พฒั นาอตั ราการเพิ่มของประชากรเพ่ิมข้ึนมากกวา่ ปริมาณอาหารที่มนุษยส์ ามารถผลิตได้ทาใหเ้ กิดการขาดแคลนอาหารของประชากรโลก ปริมาณการบริโภคธัญพืชต่อประชากรเพิ่มข้ึนเกือบ 40% ในช่วงระหวา่ งปี พ.ศ.2493-2527 อนั เป็ นผลมาจากการเพิ่มการผลิตธญั พืชเพิ่มข้ึนเกือบ 2.6 เท่า แต่พอช่วงระหวา่ งปี พ.ศ. 2527-2531 ปริมาณผลผลิตธัญพืชต่อประชากรลดลง 14% โดยเฉพาะในประเทศที่มีประชากรมาก เช่น ประเทศจีน อินเดีย อินโดนีเซีย และเม็กซิโก เป็ นตน้ ท่ีเป็ นเช่นน้ีเพราะว่าประสิทธิภาพการผลิตในภาคการเกษตรคงที่ ในขณะท่ีจานวนประชากรขยายตัวเพ่ิมข้ึน จึงจาเป็นตอ้ งมีการเพิม่ ผลผลิตพชื ตอ่ พ้ืนที่ดว้ ยวธิ ีการใชพ้ นั ธุ์พชื พนั ธุ์ใหม่ท่ีใหผ้ ลผลิตสูง ซ่ึงไดม้ าจากวธิ ีการปรับปรุงพนั ธุ์พืช ประเทศไทยมีการปรับปรุงพนั ธุ์พืชเศรษฐกิจหลายชนิด เพ่ือให้มีผลผลิตสูงข้ึน เพ่ือแกไ้ ขปัญหาการขาดแคลนอาหารของประชากรโลก เช่น ถว่ั เหลืองพนั ธุ์ศรีสาโรง 1ใหผ้ ลผลิต 251 ก.ก./ไร่ ออ้ ยพนั ธุ์สุพรรณบุรี 80 ใหผ้ ลผลิต 17.99 ตนั /ไร่ เป็นตน้ 2.1.2 เพื่อแก้ไขปัญหาด้านการเพาะปลูก ในการเพาะปลูกพืชเกษตรกรส่วนใหญ่ไม่สามารถที่ยา้ ยแหล่งเพาะปลูกไดง้ ่าย เมื่อมีปัญหาดา้ นการเพาะปลูกเกิดข้ึน จึงตอ้ งแกไ้ ขดว้ ยการปรับปรุงพนั ธุ์พชื ใหเ้ หมาะสม ดงั น้ี (1) ปรับปรุงพนั ธุ์พืชให้ตา้ นทานโรคและแมลง แกไ้ ขปัญหาสภาพพ้ืนท่ีท่ีมีโรคแมลงระบาดจนไม่สามารถปลูกพืชได้ เช่น การระบาดของโรคราน้าคา้ งในขา้ วโพด เป็ นตน้จนไม่สามารถปลูกขา้ วโพดพนั ธุ์กัวเตมาลาที่ปลูกอยู่เดิมได้ จนกระทง่ั มีการปรับปรุงขา้ วโพดพนั ธุ์สุวรรณ 1 ซ่ึงสามารถตา้ นทานโรคราน้าคา้ ง ทาใหพ้ ้ืนท่ีน้นั สามารถปลูกขา้ วโพดได้
4 (2) ปรับปรุงพนั ธุ์พืชให้มีอายเุ ก็บเก่ียวส้ันข้ึน เพ่ือใหป้ ลูกพืชไดม้ ากกวา่ 1 คร้ังต่อปี หรือสามารถปลูกร่วมกบั พืชอื่นได้ เช่น ขา้ วโพดพนั ธุ์สุวรรณ 2 ท่ีมีอายุเก็บเกี่ยวส้นั หรือถวั่ เขียวพนั ธุ์อู่ทอง 1 อทู่ อง 2 เป็นตน้ ท่ีสามารถปลูกร่วมกบั พืชชนิดอื่นได้ 2.2 ความสาคญั ต่อนักศึกษาทีเ่ รียนวชิ าการปรับปรุงพนั ธ์ุพชื การปรับปรุงพนั ธุ์พชื มีความสาคญั ตอ่ นกั ศึกษา ดงั น้ี 2.2.1 เพ่ือการศึกษาและคน้ ควา้ ทดลอง ทาให้นกั ศึกษาไดม้ ีทกั ษะสามารถปฏิบตั ิการผสมพนั ธุ์พืชชนิดต่างๆ ท่ีนกั ศึกษาสามารถพบเห็นในชีวติ ประจาวนั และพชื ที่เป็นที่นิยมทว่ั ไป เช่น บวั โป๊ ยเซียน อโกลนีมา เป็ นตน้ เพื่อที่นกั ศึกษาจะไดเ้ ป็ นประสบการณ์ในการเรียนนาไปประยกุ ตใ์ ชใ้ นการผสมพนั ธุ์ชนิดอ่ืนๆ และเป็นแนวทางในการศึกษาข้นั ต่อไป 2.2.2 ทาใหเ้ กิดรายได้ ในปัจจุบนั มีนกั ผสมพนั ธุ์สมคั รเล่นท่ีสามารถทารายได้จากการผสมพันธุ์ด้านไม้ดอก-ไม้ประดับ ท่ีมีวิธีการผสมพนั ธุ์ไม่ยุ่งยาก และใช้ระยะเวลาในการให้ผลผลิตไม่นาน เช่น โป๊ ยเซียน อโกลนีมา ชวนชม เป็ นต้น ซ่ึงผูผ้ สมพันธุ์พืชเหล่าน้ีประสบผลสาเร็จได้พืชพันธุ์ใหม่ท่ีสามารถจาหน่ายเป็ นการค้า ทารายได้ให้แก่ผู้ผสมพันธุ์เป็ นจานวนมาก 2.2.3 เพื่อให้เกิดจินตนาการและมีความคิดริเร่ิมสร้างสรรค์ ในการพฒั นาและปรับปรุงพนั ธุ์พืช เพื่อให้ไดพ้ ืชพนั ธุ์ใหม่ที่เกิดข้ืนจากการปรับปรุงพนั ธุ์ เช่น โป๊ ยเซียน อโกลนีมาชวนชม ลูกผสม เป็นตน้ ดงั แสดงในภาพที่ 1-1 , 1-2 , 1-3
5ภาพที่ 1-1 โป๊ ยเซียนลูกผสมท่ีมา : ผเู้ ขียนภาพที่ 1- 2 อโกลนีมาลูกผสมที่มา : อทิพฒั น์ (2549 )ภาพท่ี 1- 3 ชวนชมลูกผสมท่ีมา : ผเู้ ขียนที่มา : ผเู้ ขียน
6 แตอ่ ยา่ งไรกต็ ามการปรับปรุงพนั ธุ์พืชเป็ นเพียงปัจจยั หน่ึงในการเพมิ่ ผลผลิตต่อพ้ืนที่ปลูกในจานวนหลาย ๆ ปัจจยั เช่น การเลือกเวลาปลูกและวธิ ีปลูกที่เหมาะสม การใชป้ ๋ ุยและการให้น้าอยา่ งถูกวธิ ี การควบคุมกาจดั ศตั รูพืชอยา่ งมีประสิทธิภาพ เป็ นตน้ นอกจากน้นั การแกป้ ัญหาการขาดแคลนอาหารของประชากรโลกจะตอ้ งผสมผสานกบั การคุมกาเนิดประชากรอย่างถูกวิธี การแกป้ ัญหาเศรษฐกิจและสังคมอยา่ งมีประสิทธิภาพ โดยมีความสอดคลอ้ งกบั นโยบายแผนพฒั นาเศรษฐกิจและสงั คมของแต่ละประเทศ3. วตั ถุประสงค์ในการปรับปรุงพนั ธ์ุพชื 3.1 เพอื่ เพมิ่ ผลผลติ ต่อพืน้ ทป่ี ลูก ในโครงการปรับปรุงพนั ธุ์พชื ชนิดตา่ ง ๆ มกั วางโครงการปรับปรุงเพม่ิ ผลผลิต ไวเ้ ป็นวตั ถุประสงคอ์ นั ดบั แรก ซ่ึงการเพมิ่ ผลผลิต มีดงั ตอ่ ไปน้ี - การเพิ่มจานวนผลผลิตต่อพ้ืนท่ี เช่น การผลิตขา้ วโพดในปี พ.ศ. 2500 มีผลผลิตเฉลี่ยประมาณ 331 ก.ก. / ไร่ ผลจากปรับปรุงพนั ธุ์พืชปรากฏว่าในปัจจุบันผลผลิตเฉล่ียของขา้ วโพดสูงกวา่ 500 ก.ก. / ไร่ โดยเฉพาะขา้ วโพดพนั ธุ์ลูกผสมผลผลิตเฉลี่ย 990 ก.ก. / ไร่ - การเพม่ิ ปริมาณเส้นใย ในพืชเส้นใย เช่น ฝ้ าย ป่ าน ปอ เป็ นตน้ - การเพิ่มปริมาณน้ามนั ในพชื น้ามนั เช่น ถว่ั เหลือง ละหุ่ง ปาลม์ น้ามนั เป็นตน้ - การเพ่มิ จานวนดอกต่อตน้ ในพืชประเภทไมด้ อก ไมป้ ระดบั ตา่ ง ๆ ประเทศไทยมีการปรับปรุงพนั ธุ์พืชเพื่อเพ่ิมผลผลิตเป็ นวตั ถุประสงค์หลกั ตวั อย่างพืชพนั ธุ์ใหมท่ ี่ไดร้ ับการปรับปรุงพนั ธุ์ระหวา่ งปี พ.ศ. 2549-2550 ดงั แสดงในตารางท่ี 1-1ตารางท่ี 1-1 พชื พนั ธ์ุใหม่ทไี่ ด้รับการปรับปรุงพันธ์ุระหว่างปี พ.ศ. 2549-2550พชื พนั ธ์ุ ลกั ษณะเด่น วธิ ีการปรับปรุงพนั ธ์ุออ้ ย ขอนแก่น 80 มีผลผลิตในออ้ ยปลูก 20.7 ตนั /ไร่ และ ผลผลิตในออ้ ยตอ ที่ 1 13.5 ตนั /ไร่ มี การคดั เลือกพนั ธุ์ ความตา้ นทานโรคแส้ดาทุเรียน จนั ทบุรี 1 อายเุ ก็บเกี่ยวส้นั เก็บเกี่ยวไดใ้ นช่วง การผสมพนั ธุ์ ตน้ ฤดูของทุเรียนในภาคตะวนั ออก รสชาติหวานมนั กลิ่นอ่อน ผลสีเหลืองจนั ทบุรี 2 อายเุ ก็บเกี่ยวส้นั กวา่ พนั ธุ์จนั ทบุรี 1 ผล การผสมพนั ธุ์ สีเหลืองเขม้ รสชาติหวานมนั กลิ่นออ่ น
7 พชื พนั ธ์ุ ลกั ษณะเด่น วธิ ีการปรับปรุงพนั ธ์ุถว่ั เหลือง จนั ทบุรี 3 การผสมพนั ธุ์ อายเุ ก็บเกี่ยวส้นั เก็บเกี่ยวไดใ้ นช่วง เชียงใหม่ 5 ตน้ ฤดูของทุเรียนในภาคตะวนั ออก โดยการนาถวั่ เหลือง ผลสีเหลืองเขม้ รสชาติหวานมนั กล่ิน พนั ธุ์เชียงใหม่ 60 ไป ค่อนขา้ งแรง ใหผ้ ลผลิตสูงกวา่ พนั ธุ์เชียงใหม่ 60 ฉายรังสีแกมมา ตา้ นทานตอ่ โรคราสนิม การผสมพนั ธุ์ถว่ั เขียว ชยั นาท 80 ใหผ้ ลผลิตสูงอตั รา 250 ก.ก./ไร่ เหมาะ การผสมพนั ธุ์ ผวิ ดา สาหรับการเพาะถวั่ งอก อายเุ กบ็ เก่ียว การผสมพนั ธุ์ ส้นั การผสมพนั ธุ์ ออ้ ย สุพรรณบุรี 80 ใหผ้ ลผลิตน้าหนกั เฉล่ีย 17.79 ตนั /ไร่ การผสมพนั ธุ์ ใหผ้ ลผลิตน้าตาลเฉล่ีย 2.66 ตนั ซีซีเอส/ การผสมพนั ธุ์ ไร่ ตา้ นทานโรคเหี่ยวเน่าแดงและโรค การผสมพนั ธุ์ แส้ดา กาแฟ อาราบิกา้ พนั ธุ์ ตา้ นทานโรคราสนิมสูง ผลผลิตสูงเฉลี่ย เชียงใหม่ 80 5 ปี 215 ก.ก./ไร่ อยใู่ นระดบั ดี มีปริมาณ คาเฟอีนนอ้ ยถวั่ เหลือง ศรีสาโรง 1 ผลผลิตเฉล่ีย 251 ก.ก./ไร่ สูงกวา่ พนั ธุ์ นครสวรรค์ 1 กาแฟ โรบสั ตา้ พนั ธุ์ ผลผลิตเฉล่ียในเวลา 3 ปี 3.94 ก.ก./ไร่/ปี ชุมพร 1 สูงกวา่ พนั ธุ์ที่เกษตรกรปลูกทว่ั ไป ประมาณ 73.8% หมอ่ น สกลนคร ผลผลิตต่อไร่สูงกวา่ พนั ธุ์บุรีรัมย์ 60 ท่ี เกษตรกรปลูกอยา่ งแพร่หลาย ร้อยละ 30 ทนตอ่ สภาพแหง้ แลง้ ไดด้ ีกวา่ถวั่ ฝักยาว น่าน 1 คุณภาพของฝักดี ผกั เรียบตรง เน้ือแน่น พองชา้ รสชาติดี ใหผ้ ลผลิตสูงที่มา : กรมวชิ าการเกษตร (2549 – 2550)
8 3.2 เพ่ือเพ่ิมคุณภาพของผลผลิต ทาให้พืชมีคุณค่าข้ึน โดยที่พืชที่ใช้เป็ นอาหารมี%โปรตีน %วิตามินซี และน้าตาลเพ่ิมมากข้ึน หรือเพิ่มความหวาน รสชาติ สีสัน ขนาด รูปร่างหรือ มีการเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการ เช่น การปรับปรุงพนั ธุ์ออ้ ยให้มี % ความหวานเพิ่มมากข้ึนการปรับปรุงพนั ธุ์ขา้ วสีทอง (golden rice) ให้มีโปรวิตามินเอสูง การปรับปรุงขา้ วสาลี ขา้ วบาเลย์กลว้ ย มนั สาปะหลงั มนั เทศ ใหม้ ีวติ ามินเอ วติ ามินอี และแร่เหลก็ มากข้ึน เป็นตน้ 3.3 เพ่ือให้ได้พันธ์ุที่ต้านทานต่อโรคและแมลง การใช้พนั ธุ์ตา้ นทานต่อโรคและแมลงเป็ นวิธีการหน่ึงที่จะช่วยลดตน้ ทุนการผลิตให้ต่าลง โดยผลผลิตที่ปราศจากสารพิษตกคา้ ง รวมท้งัไม่ก่อให้เกิดมลภาวะจากสารกาจัดศัตรูพืช เช่น การปลูกข้าวโพดในประเทศไทย เดิมใช้พนั ธุ์กวั เตมาลาจากประเทศกวั เตมาลา ซ่ึงเป็ นพนั ธุ์ท่ีให้ผลผลิตสูง แต่ไม่ทนทานต่อโรคราน้าคา้ งจึงไดม้ ีการปรับปรุงพนั ธุ์ขา้ วโพด จนกระทงั่ ไดพ้ นั ธุ์สุวรรณ 1 ซ่ึงมีลกั ษณะและคุณภาพใกลเ้ คียงกบั พนั ธุ์กวั เตมาลา แต่มีความตา้ นทานโรคราน้าคา้ ง หรือในปี 2508-2514 กรมการขา้ วได้ผลิตข้าว กข.1 ซ่ึงต้านทานต่อโรคใบสีส้ม ต่อมามีโรคขอบใบแห้ง เพล้ียกระโดดสีน้าตาลระบาดจึงต้องมีการปรับปรุงพันธุ์ข้าวได้พันธุ์ กข. 3 และ กข. 5 ท่ีต้านทานโรคขอบใบแห้งและเพล้ียกระโดดสีน้าตาล 3.4 เพื่อให้ มีคุณภาพดีและตรงตามความต้ องการ คุณภาพของผลผลิตก็นับเป็ นวตั ถุประสงคท์ ี่สาคญั ท่ีตอ้ งคานึงถึงการปรับปรุงพนั ธุ์พืช เช่น 3.4.1 การปรับปรุงพนั ธุ์ขา้ วโพดเล้ียงสัตวใ์ ห้มีสีเหลืองเขม้ ดงั แสดงในภาพที่ 1-5เพ่อื ใหต้ รงตามความตอ้ งการของตลาดเพ่ือนาไปทาอาหารสัตว์ เพื่อใหผ้ ลิตภณั ฑจ์ ากสตั วม์ ีสีเขม้ ข้ึน ภาพที่ 1-5 ขา้ วโพดเล้ียงสตั วท์ ่ีมีเมล็ดสีเหลืองเขม้ ท่ีมา : www.cpcrop.com
9 3.4.2 เพื่อให้ได้พืชท่ีเป็ นไมด้ อก มีสีดอก สีใบ แปลกตาสวยงาม เช่น การผสมพนั ธุ์อโกลนีมา เป็ นตน้ ไดล้ ูกผสมท่ีมีสีของใบ ดอก แปลกตาสวยงาม ซ่ึงอโกลนีมาลูกผสมที่ไดจ้ ากการปรับปรุงพนั ธุ์ ไดแ้ สดงในภาพที่ 1-6 ภาพท่ี 1-6 อโกลนีมาลูกผสมที่ไดจ้ ากการปรับปรุงพนั ธุ์ ท่ีมา : อทิพฒั น์ (2549) 3.4.3 เพิ่มอายุการเก็บรักษา เช่น การปรับปรุงพนั ธุ์มะเขือเทศให้สุกงอมชา้ โดยการถ่ายยนี ที่ยบั ย้งั การสร้างสาร ethylene ใหน้ อ้ ยลงในมะเขือเทศ เป็นตน้ 3.4.4 ท าให้เกิ ดพื ชส ายพันธุ์ที่ มีลักษณ ะแป ลกไปจากเดิ ม เช่ น การใช้วิธีพันธุวิศวกรรมตัดต่อยีนจนได้ดอกกุหลาบสี น้ าเงิน ซ่ึ งเป็ นสี ท่ีไม่สามารถเกิดข้ึนได้เองตามธรรมชาติ เป็นตน้ 3.5 เพ่ือขยายการปรับตัวและพืน้ ที่ปลูก การปรับตวั เขา้ กบั พ้ืนท่ีใหม่ ๆ ของพืชเป็ นปัจจยัสาคญั ท่ีทาให้มีการขยายแหล่งปลูกพืชไปยงั บริเวณที่ไม่เคยปลูกพืชมาก่อน เช่น ถา้ สามารถลดอายุเก็บเกี่ยวของพืชลงได้ ก็สามารถปลูกพืชในแถบหนาวซ่ึงมีฤดูร้อนส้ันได้ หรือการปรับปรุงพนั ธุ์องุ่นซ่ึงเป็ นพืชเมืองหนาวใหส้ ามารถปลูกในประเทศท่ีมีอากาศร้อนได้ เป็ นตน้ นอกจากน้นัการปรับปรุงพนั ธุ์พืชให้มีความทนทานต่อความแห้งแลง้ ยงั เป็ นการช่วยขยายบริเวณการปลูกได้เช่นเดียวกนั 3.6 เพอ่ื ให้เหมาะสมกบั การเกษตรสมัยใหม่ ในปัจจุบนั มีการปรับปรุงพชื เพอื่ ใหเ้ หมาะสมกบัวธิ ีการสมยั ใหม่ท่ีปฏิบตั ิในไร่นา เช่น การปรับปรุงพนั ธุ์ขา้ วฟ่ างใหม้ ีลาตน้ เพื่อใหเ้ หมาะสมกบั การเก่ียวดว้ ยเครื่องจกั ร การปรับปรุงพนั ธุ์พชื ใหม้ ีลกั ษณะสม่าเสมอ เพ่อื สามารถเก็บเกี่ยวไดค้ ร้ังเดียว เป็นตน้
10 3.7 เพอื่ ลดต้นทุนหรือความเสี่ยงในการผลติ โดยที่พืชไดร้ ับการปรับปรุงพนั ธุ์จะมีลกั ษณะบางอยา่ ง เช่น อายเุ ก็บเก่ียวส้ัน เก็บเกี่ยวง่าย สามารถปลูกร่วมกบั พืชอ่ืนไดด้ ี มีความตา้ นทานโรคแมลงศตั รูพืช มีความตา้ นทานต่อสภาพแวดลอ้ มไม่เหมาะสม เช่น ดินเป็ นกรด ทนแล้ง เป็ นตน้ซ่ึงลกั ษณะดงั กล่าวสามารถทาใหเ้ กษตรกรลดตน้ ทุน หรือความเส่ียงในการผลิตได้
11 บรรณานุกรมกฤษฎา สัมพนั ธรักษ.์ 2528. ปรับปรุงพนั ธ์ุพชื . กรุงเทพฯ : โรงพมิ พไ์ ทยวฒั นาพานิช.กรมวชิ าการเกษตร. 2549. พชื พนั ธุ์ใหม่ ปี 2549. จดหมายข่าวผลใิ บ. 9 (9) : 4กรมวชิ าการเกษตร. 2550. พืชพนั ธุ์ใหม่ ปี 2550. จดหมายข่าวผลใิ บ. 10 (8) : 5จิรา ณ หนองคาย. 2541. การขยายพนั ธ์ุพชื แบบใช้เพศ. กรุงเทพฯ : บริษทั บา้ นขายส่ง หนงั สือนายสุข จากดั .เจริญศกั ด์ิ โรจนฤทธ์ิพเิ ชษฐ์ และ พรี ะศกั ด์ิ ศรีนิเวศน.์ 2529. การปรับปรุงพนั ธ์ุพชื เศรษฐกจิ ของประเทศไทย. กรุงเทพฯ : กลุ่มหนงั สือเกษตร.ไพศาล เหล่าสุวรรณ. 2539. พนั ธุศาสตร์. กรุงเทพฯ : โรงพิมพไ์ ทยวฒั นาพานิช.วฑิ ูรย์ ปัญญากุล. 2547. เกษตรยงั่ ยนื วิถีการเกษตรเพอ่ื อนาคต. กรุงเทพฯ : บริษทั อมรินทร์บุค๊ เซ็นเตอร์ จากดั .อทิพฒั น์ บุญเพมิ่ ราศี. 2549. ไมด้ อกไมป้ ระดบั .วารสารเคหการเกษตร.30 (10) :134www.cpcrop.com เขา้ ถึงเมื่อ 12 กนั ยายน 2553 :
12 แบบฝึ กหัด หน่วยท่ี 1 เร่ือง ความหมายและความสาคญั ของการปรับปรุงพนั ธ์ุพชืคาสงั่ จงตอบคาถามต่อไปน้ีใหไ้ ดใ้ จความสมบรู ณ์ที่สุด (ขอ้ ละ 2 คะแนน)1. การปรับปรุงพนั ธุ์พชื หมายถึงอะไร..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2. จงสรุปความสาคญั ของการปรับปรุงพนั ธุ์พืชเพ่ือแกไ้ ขปัญหาการขาดแคลนอาหารของ ประชากรโลก..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3. จงสรุปความสาคญั ของการปรับปรุงพนั ธุ์พืชเพื่อแกไ้ ขปัญหาดา้ นการเพาะปลูก..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4. จงบอกวธิ ีการเพม่ิ คุณภาพของผลผลิตทาใหพ้ ชื มีคุณภาพของผลผลิตเพิม่ ข้ึน..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................5. จงสรุปวตั ถุประสงคใ์ นการปรับปรุงพนั ธุ์พชื..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
13 แบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยท่ี 1 เร่ือง ความหมายและความสาคญั ของการปรับปรุงพนั ธ์ุพชืคาสงั่ ใหผ้ เู้ รียนเลือกทาเครื่องหมาย X ทบั บนตวั อกั ษรท่ีถูกท่ีสุดเพยี งขอ้ เดียวลงใน กระดาษคาตอบ (ขอ้ ละ1คะแนน)1. ขอ้ ใดไมใ่ ช่ความหมายของการปรับปรุงพนั ธุ์พชื ก. การผสมพนั ธุ์พืชเพื่อใหไ้ ดพ้ ืชพนั ธุ์ใหมท่ ่ีดีกวา่ เดิม ข. การเพิม่ ปริมาณพืชใหม้ ีปริมาณเพิ่มมากข้ึน ค. การคดั เลือกพนั ธุ์พชื ท่ีมีลกั ษณะที่ดีตามจุดประสงคท์ ี่ตอ้ งการ ง. การตดั ตอ่ ยนี ท่ีตอ้ งการใส่ลงไปในพืชเพื่อใหไ้ ดพ้ ชื พนั ธุ์ใหม่ จ. การเปลี่ยนแปลงองคป์ ระกอบทางกรรมพนั ธุ์พชื ใหม้ ีลกั ษณะดีกวา่ เดิม2. นกั ศึกษาคิดวา่ จะสามารถนาความรู้จากสาขาใดมาใชใ้ นการปรับปรุงพนั ธุ์พืช ก. พนั ธุศาสตร์ ข. สรีรวทิ ยา ค. สถิติ ง. โรคพืชและกีฏวทิ ยา จ. ถูกทุกขอ้3. ขอ้ ใดเป็นการแกไ้ ขการขาดแคลนอาหารของประชากรโลกไดถ้ ูกตอ้ ง ก. ขยายพ้ืนท่ีปลูกพืชเพิม่ ข้นึ ข. ใชส้ ารเคมีทาลายโรคและศตั รูพชื เพิ่มข้ึน ค. ปลูกพชื ท่ีมีอายเุ กบ็ เก่ียวส้ัน ง. เพ่มิ ผลผลิตพชื ใหม้ ีผลผลิตตอ่ พ้นื ท่ีสูงข้ึน จ. ใชเ้ ครื่องจกั รกลเขา้ มาช่วยเกบ็ เก่ียวผลผลิตใหม้ ากข้ึน4. ขอ้ ใดเป็นวธิ ีทางเทคโนโลยชี ีวภาพ ท่ีนามาใชใ้ นการปรับปรุงพนั ธุ์พืช ก. การผสมพนั ธุ์ ข. การคดั เลือกพนั ธุ์ ค. พนั ธุวศิ วกรรม ง. การผสมกลบั จ. การชกั นาใหเ้ กิดการกลายพนั ธุ์
145. ขอ้ ใดเป็นวตั ถุประสงคอ์ นั ดบั แรกของการปรับปรุงพนั ธุ์พืช ก. ปรับปรุงพนั ธุ์พืชใหต้ า้ นทานโรคแมลง ข. ปรับปรุงพนั ธุ์พชื เพอื่ เพม่ิ คุณค่าทางอาหาร ค. ปรับปรุงพนั ธุ์พืชเพอ่ื เพิ่มผลผลิตต่อหน่วยพ้ืนที่ ง. ปรับปรุงพนั ธุ์พชื เพ่ือใหเ้ หมาะกบั การเกษตรสมยั ใหม่ จ. ปรับปรุงพนั ธุ์พชื เพือ่ ลดตน้ ทุนหรือความเสี่ยงในการผลิต6. ขอ้ ใดเป็นพนั ธุ์พืชท่ีปรับปรุงพนั ธุ์เพอ่ื ใหต้ า้ นทานโรค ก. สุพรรณบุรี 1 ข. อูท่ อง 1 ค. อู่ทอง 2 ง. เหลืองประทิว 123 จ. ขาวดอกมะลิ 1057. การปรับปรุงพนั ธุ์ขา้ วทองใหม้ ีโปรวติ ามินเอสูงข้ึน จดั เป็ นการปรับปรุงพนั ธุ์พชื ในขอ้ ใด ก. เพื่อเพม่ิ ผลผลิตต่อหน่วยพ้นื ท่ี ข. เพอ่ื ใหม้ ีความตา้ นทานโรคและแมลง ค. เพอ่ื เพม่ิ คุณค่าทางโภชนาการ ง. เพือ่ ใหเ้ หมาะสมกบั การเกษตรสมยั ใหม่ จ. เพือ่ ใหท้ นทานต่อสภาพแวดลอ้ ม8. การปรับปรุงพนั ธุ์ฝ้ ายใหม้ ีปริมาณเส้นใยเพมิ่ มากข้ึน จดั เป็นการปรับปรุงพนั ธุ์พืชในขอ้ ใด ก. เพอื่ เพิ่มคุณค่าทางโภชนาการ ข. เพอ่ื เพม่ิ ผลผลิตต่อหน่วยพ้ืนที่ ค. เพ่ือใหเ้ หมาะสมกบั สภาพแวดลอ้ ม ง. เพอ่ื ใหต้ า้ นทานโรคและแมลง จ. เพือ่ ประโยชนท์ างการคา้
159. การปรับปรุงพ้นื ท่ีใหเ้ หมาะสมกบั การเกษตรสมยั ใหม่ มีวตั ถุประสงคเ์ พอ่ื ก. ใหพ้ ืชมีความตา้ นทานโรคและแมลง ข. ใหพ้ ืชสามารถเกบ็ เกี่ยวไดร้ วดเร็วข้ึน ค. ใหพ้ ืชมีความทนทานต่อสภาพแวดลอ้ ม ง. ใหพ้ ชื สามารถปลูกไดป้ ี ละหลายคร้ัง จ. ใหพ้ ืชมีลกั ษณะทางเกษตรเหมาะกบั การใชเ้ ครื่องจกั รกล10. ขอ้ ใดเป็นลกั ษณะการปรับปรุงพนั ธุ์พืชเพือ่ ลดความเส่ียงในการผลิต ก. มีอายเุ ก็บเก่ียวส้ัน ข. ลาตน้ เต้ีย ค. มีผลผลิตสูง ง. มีคุณค่าทางโภชนาการสูง จ. เหมาะสมกบั การใชเ้ คร่ืองจกั รกลในการเก็บเก่ียว
16 แบบทดสอบหลงั เรียน หน่วยที่ 1 เรื่อง ความหมายและความสาคญั ของการปรับปรุงพนั ธ์ุพชืคาสั่ง ใหผ้ เู้ รียนเลือกทาเครื่องหมาย X ทบั บนตวั อกั ษรท่ีถูกท่ีสุดเพยี งขอ้ เดียวลงใน กระดาษคาตอบ (ขอ้ ละ 1 คะแนน)1. ขอ้ ใดเป็นวตั ถุประสงคอ์ นั ดบั แรกของการปรับปรุงพนั ธุ์พืช ก. ปรับปรุงพนั ธุ์พชื ใหต้ า้ นทานโรคแมลง ข. ปรับปรุงพนั ธุ์พืชเพอื่ เพิ่มคุณคา่ ทางอาหาร ค. ปรับปรุงพนั ธุ์พืชเพ่ือเพิ่มผลผลิตตอ่ หน่วยพ้ืนที่ ง. ปรับปรุงพนั ธุ์พืชเพ่ือใหเ้ หมาะกบั การเกษตรสมยั ใหม่ จ. ปรับปรุงพนั ธุ์พืชเพื่อลดตน้ ทุนหรือความเสี่ยงในการผลิต2. ขอ้ ใดเป็นการแกไ้ ขการขาดแคลนอาหารของประชากรโลกไดถ้ ูกตอ้ ง ก. ขยายพ้ืนที่ปลูกพืชเพ่มิ ข้นึ ข. ใชส้ ารเคมีทาลายโรคและศตั รูพชื เพม่ิ ข้ึน ค. ปลูกพืชที่มีอายเุ ก็บเก่ียวส้ัน ง. เพิม่ ผลผลิตพชื ใหม้ ีผลผลิตตอ่ พ้นื ที่สูงข้ึน จ. ใชเ้ คร่ืองจกั รกลเขา้ มาช่วยเก็บเก่ียวผลผลิตใหม้ ากข้ึน3. ขอ้ ใดไมใ่ ช่ความหมายของการปรับปรุงพนั ธุ์พชื ก. การผสมพนั ธุ์พืชเพือ่ ใหไ้ ดพ้ ชื พนั ธุ์ใหม่ที่ดีกวา่ เดิม ข. การเพ่ิมปริมาณพชื ใหม้ ีปริมาณเพิม่ มากข้ึน ค. การคดั เลือกพนั ธุ์พชื ท่ีมีลกั ษณะที่ดีตามจุดประสงคท์ ่ีตอ้ งการ ง. การตดั ตอ่ ยนี ท่ีตอ้ งการใส่ลงไปในพืชเพอ่ื ใหไ้ ดพ้ ืชพนั ธุ์ใหม่ จ. การเปลี่ยนแปลงองคป์ ระกอบทางกรรมพนั ธุ์พชื ใหม้ ีลกั ษณะดีกวา่ เดิม4. นกั ศึกษาคิดวา่ จะสามารถนาความรู้จากสาขาใดมาใชใ้ นการปรับปรุงพนั ธุ์พชื ก. พนั ธุศาสตร์ ข. สรีรวทิ ยา ค. สถิติ ง. โรคพืชและกีฏวทิ ยา จ. ถูกทุกขอ้
175. ขอ้ ใดเป็นวธิ ีทางเทคโนโลยชี ีวภาพ ท่ีนามาใชใ้ นการปรับปรุงพนั ธุ์พืช ก. การผสมพนั ธุ์ ข. การคดั เลือกพนั ธุ์ ค. พนั ธุวศิ วกรรม ง. การผสมกลบั จ. การชกั นาใหเ้ กิดการกลายพนั ธุ์6. การปรับปรุงพนั ธุ์ฝ้ ายใหม้ ีปริมาณเส้นใยเพ่ิมมากข้ึน จดั เป็นการปรับปรุงพนั ธุ์พืชในขอ้ ใด ก. เพอ่ื เพิ่มคุณคา่ ทางโภชนาการ ข. เพ่ือเพมิ่ ผลผลิตตอ่ หน่วยพ้ืนที่ ค. เพอ่ื ใหเ้ หมาะสมกบั สภาพแวดลอ้ ม ง. เพอื่ ใหต้ า้ นทานโรคและแมลง จ. เพือ่ ประโยชนท์ างการคา้7. การปรับปรุงพนั ธุ์ขา้ วทองให้มีโปรวติ ามินเอสูงข้ึน จดั เป็ นการปรับปรุงพนั ธุ์พืชในขอ้ ใด ก. เพื่อเพม่ิ ผลผลิตต่อหน่วยพ้นื ที่ ข. เพอื่ ใหม้ ีความตา้ นทานโรคและแมลง ค. เพ่ือเพิม่ คุณคา่ ทางโภชนาการ ง. เพ่ือใหเ้ หมาะสมกบั การเกษตรสมยั ใหม่ จ. เพอ่ื ใหท้ นทานต่อสภาพแวดลอ้ ม8. ขอ้ ใดเป็นพนั ธุ์พชื ที่ปรับปรุงพนั ธุ์เพื่อใหต้ า้ นทานโรค ก. สุพรรณบุรี 1 ข. อู่ทอง 1 ค. อทู่ อง 2 ง. เหลืองประทิว 123 จ. ขาวดอกมะลิ 1059. ขอ้ ใดเป็นลกั ษณะการปรับปรุงพนั ธุ์พืชเพอื่ ลดความเสี่ยงในการผลิต ก. มีอายเุ กบ็ เกี่ยวส้ัน ข. ลาตน้ เต้ีย ค. มีผลผลิตสูง ง. มีคุณค่าทางโภชนาการสูง จ. เหมาะสมกบั การใชเ้ คร่ืองจกั รกลในการเกบ็ เกี่ยว
1810. การปรับปรุงพ้ืนที่ใหเ้ หมาะสมกบั การเกษตรสมยั ใหม่ มีวตั ถุประสงคเ์ พ่ือ ก. ใหพ้ ืชมีความตา้ นทานโรคและแมลง ข. ใหพ้ ืชสามารถเกบ็ เก่ียวไดร้ วดเร็วข้ึน ค. ใหพ้ ชื มีความทนทานต่อสภาพแวดลอ้ ม ง. ใหพ้ ชื สามารถปลูกไดป้ ี ละหลายคร้ัง จ. ใหพ้ ชื มีลกั ษณะทางเกษตรเหมาะกบั การใชเ้ ครื่องจกั รกล
19 หน่วยที่ 2 คำศัพท์ทใ่ี ช้ในกำรปรับปรุงพนั ธ์ุพชืหัวข้อเร่ือง คำศพั ทท์ ี่ใชใ้ นกำรปรับปรุงพนั ธุ์พชืสำระสำคญั ในกำรเรียนวชิ ำ กำรปรับปรุงพนั ธุ์พืช มีคำศพั ทท์ ี่ใชใ้ นกำรปรับปรุงพนั ธุ์พืช ซ่ึงเป็ นศพั ทท์ ี่มีควำมหมำยเฉพำะในกำรปรับปรุงพนั ธุ์พืชซ่ึงยำกแก่กำรเขำ้ ใจ จึงตอ้ งมีกำรอธิบำยควำมหมำยของคำศพั ทแ์ ต่ละคำ เพื่อใหผ้ เู้ รียนไดเ้ ขำ้ ใจควำมหมำยของศพั ทท์ ี่เก่ียวขอ้ งกบั กำรปรับปรุงพนั ธุ์พืช ซ่ึงคำศพั ท์เหล่ำน้ีมีควำมเก่ียวข้องเช่ือมโยงกัน เมื่อทำควำมเข้ำใจแล้ว จะทำให้เข้ำใจกำรเรียนวชิ ำกำรปรับปรุงพนั ธุ์พืชไดด้ ียงิ่ ข้ึนจุดประสงค์กำรเรียนรู้ อธิบำยคำศพั ทท์ ่ีใชใ้ นกำรปรับปรุงพนั ธุ์พชื ได้
20 หน่วยที่ 2 คำศัพท์ทใี่ ช้ในกำรปรับปรุงพนั ธ์ุพชื เนื่องจำกในกำรปรับปรุ งพันธุ์พืช มีกำรใช้คำศัพท์ที่มีควำมหมำยเฉพำะในกำรปรับปรุงพนั ธุ์ จึงมีควำมจำเป็ นที่ตอ้ งเขำ้ ใจควำมหมำยของคำศพั ทใ์ นกำรปรับปรุงพนั ธุ์พืช ซ่ึงได้รวบรวมควำมหมำยของคำศพั ทท์ ี่ใชใ้ นกำรปรับปรุงพนั ธุ์พชื ดงั น้ี คำศัพท์ ควำมหมำยAllele รูปแบบตำ่ งๆ ของยนี ที่มีตำแหน่งเฉพำะบนโครโมโซมAllelic ยนี ท่ีเป็นคูก่ นั มีตำแหน่งโครโมโซมเดียวกนัAllopolyploid สิ่งมีชีวติ พวกโพลีพลอยดท์ ี่มีชุดโครโมโซมท่ีแตกตำ่ งกนั มำกกวำ่ 1 ชนิด ซ่ึงเกิดจำกกำรผสมระหวำ่ งส่ิงมีชีวติ ตำ่ งชนิด (species) หรือAneuploid ต่ำงสกุล (genus) ส่ิงมีชีวติ ท่ีมีจำนวนโครโมโซมเพิ่มหรือลดเป็นบำงแท่งของArtificial selection โครโมโซมท่ีมีอยเู่ ดิมAutopolyploid กำรคดั เลือกโดยมนุษย์ สิ่งมีชีวติ ของพวกโพลีพลอยดท์ ่ีมีชุดโครโมโซมเพยี งชนิดเดียว เกิดChromosome จำกกำรผสมระหวำ่ งสิ่งมีชีวติ ชนิด (species) เดียวกนั เป็นเส้นสำยท่ีประกอบดว้ ย ดีเอน็ เอ (DNA) และฮิสโตนClone (histone)และเป็นท่ีต้งั ของยนีComplete dominance กลุ่มของเซลลห์ รือส่ิงมีชีวติ ท่ีเกิดมำจำกเซลลเ์ ดียวกนัDominant gene ปฏิกิริยำขม่ แบบสมบรู ณ์Diploid ยนี ที่แสดงลกั ษณะเด่นแสดงอำกำรข่มต่อยนี ดอ้ ยEuploid จำนวนโครโมโซมท่ีอยเู่ ป็นคู่ สิ่งมีชีวติ ที่มีจำนวนโครโมโซมเพิม่ หรือลดเป็นจำนวนเท่ำของDouble cross DiploidF1 (First generation) ลูกผสมคู่ ลูกในชว่ั ที่ 1 คำศัพท์ ควำมหมำย
21F2 (second firial ลูกในชว่ั ท่ี 2generation)Gene หน่วยพนั ธุกรรมท่ีควบคุมลกั ษณะ ต้งั อยบู่ นโครโมโซมGenome ชุดหน่ึงๆ ของโครโมโซม เช่น 1 x = 1genomeGamete หน่วยสืบพนั ธุ์ เซลลท์ ี่เก่ียวขอ้ งกบั กำรสืบพนั ธุ์Genotype ชนิดคู่ของยนี ในแตล่ ะคู่ ซ่ึงเป็นตวั บอกลกั ษณะทำงพนั ธุกรรมHeterosis ลกั ษณะท่ีลูกผสมแสดงควำมดีเด่นเหนือพอ่ แม่Heterozygous genotype ลกั ษณะทำงพนั ธุกรรมของพืชที่อยใู่ นสภำพลูกผสมหรือไมค่ งตวั ทำงพนั ธุกรรมHomologous โครโมโซมท่ีเป็นคู่กนั และจะจบั คู่กนั เม่ือเซลลแ์ บ่งตวั แบบไมโอซีสchromosomeHomozygosity สภำพควำมคงตวั ทำงพนั ธุกรรมHomozygous สภำพท่ียนี เด่นที่เหมือนกนั มำจบั คู่กนั เช่น AA, BBdominanceHomozygous recessive สภำพที่ยนี ดอ้ ยเหมือนกนั มำจบั คู่กนั เช่น aa, bbHybridization กำรผสมพนั ธุ์ระหวำ่ งพชืHybrid variety พนั ธุ์ลูกผสมInbred line สำยพนั ธุ์แท้Inbreeding depression กำรเส่ือมถอยของลกั ษณะซ่ึงจะเกิดข้ึนกบั พชื ผสมขำ้ ม เม่ือนำมำ ผสมตวั เองหรือผสมระหวำ่ งเครือญำติIntroduction กำรนำพืชมำจำกแหล่งอื่นIntergeneric กำรผสมพนั ธุ์ระหวำ่ งพชื ตำ่ งสกุล (genus)hybridizationInterspecific กำรผสมพนั ธุ์ระหวำ่ งพชื ต่ำงชนิด (species)hybridilizationMutation กำรกลำยพนั ธุ์Natural selection กำรคดั เลือกโดยธรรมชำติOpen pollinated variety พนั ธุ์ผสมเปิ ด (พืชผสมขำ้ ม)ที่ปล่อยใหม้ ีกำรผสมกนั อยำ่ งอิสระหรือ อยำ่ งสุ่มOver dominance ปฏิกิริยำของยนี แบบขม่ เกิน
22 คำศัพท์ ควำมหมำยPhenotype ลกั ษณะที่แสดงออกมำใหเ้ ห็นหรือสงั เกตได้Polyploid ส่ิงมีชีวติ ท่ีมีจำนวนชุดโครโมโซมมำกกวำ่ 2 ชุดSingle cross ลูกผสมเด่ียว
23 บรรณำนุกรมกรมอำชีวศึกษำ. 2535. กำรปรับปรุงพนั ธ์ุพชื . กรุงเทพฯ : กระทรวงศึกษำธิกำร.เชำวน์ ชิโนรักษ์ และพรรณี ชิโนรักษ์ . 2540. ชีววทิ ยำ 1. กรุงเทพฯ : โสภณกำรพมิ พ.์นิตยศ์ รี แสงเดือน. 2542. พนั ธุศำสตร์พชื . กรุงเทพฯ : สำนกั พมิ พ์ มหำวทิ ยำลยั เกษตรศำสตร์.ไพศำล เหล่ำสุวรรณ. 2539. พนั ธุศำสตร์. กรุงเทพฯ : โรงพิมพไ์ ทยวฒั นำพำนิช.สุทศั น์ ศรีวฒั นำพงษ.์ 2539. กำรปรับปรุงพนั ธ์ุพชื . กรุงเทพฯ : สำนกั พิมพ์ มหำวทิ ยำลยั เกษตรศำสตร์.อมรำ คมั ภิรำนนท.์ 2540. พนั ธุศำสตร์ของเซลล์. กรุงเทพฯ : สำนกั พมิ พ์ มหำวทิ ยำลยั เกษตรศำสตร์.
24 แบบฝึ กหดั หน่วยที่ 2 เร่ือง คำศัพท์ทใี่ ช้ในกำรปรับปรุงพนั ธ์ุพชืคำสง่ั จงอธิบำยควำมหมำยของคำต่อไปน้ีใหไ้ ดใ้ จควำมสมบรู ณ์ ( ขอ้ ละ 2 คะแนน )1. Natural Selection หมำยถึงอะไร..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2. Phenotype หมำยถึงอะไร..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3. Homozygosity หมำยถึงอะไร..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4. Inbred line หมำยถึงอะไร..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................5. Mutation หมำยถึงอะไร..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
25 แบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยที่ 2 เร่ือง คำศัพท์ทใี่ ช้ในกำรปรับปรุงพนั ธ์ุพชืคำสง่ั ใหผ้ เู้ รียนกำเคร่ืองหมำย X ทบั บนตวั อกั ษรหนำ้ ขอ้ ควำมที่ถูกตอ้ งท่ีสุดลงใน กระดำษคำตอบ (ขอ้ ละ 1 คแนน)1. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ่ีหมำยถึงกำรนำพืชเขำ้ มำจำกแหล่งอื่น ก. Selection ข. Mutagen ค. Phenotype ง. Introduction จ. Mutation2. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ี่หมำยถึง ลกั ษณะท่ีแสดงออกมำใหเ้ ห็นหรือสังเกตได้ เช่น สีของดอก ก. Clone ข. Phenotype ค. Genotype ง. Allele จ. Chromosome3. หน่วยควบคุมลกั ษณะซ่ึงต้งั อยบู่ นโครโมโซม ตรงกบั คำศพั ทใ์ นขอ้ ใด ก. Gene ข. Allele ค. Gamete ง. Dominant จ. recessive4. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ี่หมำยถึง พนั ธุ์แท้ ก. Inbreeding ข. Single cross ค. Gamete ง. Inbred line จ. Hybrid
265. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ี่หมำยถึง กำรเสื่อมถอยลงของลกั ษณะซ่ึงเกิดข้ึนกบั พืชผสมขำ้ ม เมื่อนำมำผสมตวั เองหรือผสมระหวำ่ งเครือญำติ ก. Mutation ข. Heterosis ค. Inbred line ง. Inbreeding depression จ. Over dominance6. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ี่หมำยถึง “กำรกลำยพนั ธุ์” ก. Mutation ข. Heterosis ค. Inbred line ง. Hybrid จ. Gamete7. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ี่หมำยถึง “พนั ธุ์ลูกผสม” ก. Single cross ข. Inbred line ค. Hybrid variety ง. Heterosis จ. Inbreeding8. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ี่หมำยถึง ลกั ษณะท่ีลูกผสมแสดงควำมดีเด่นเหนือพอ่ แม่ ก. Inbred line ข. Inbreeding ค. Heterosis ง. Hybrid variety จ. Homozygosity
279. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ่ีหมำยถึง สภำพควำมคงตวั ทำงพนั ธุกรรม ก. Homozygous ข. Heterozygous ค. Hybridization ง. Heterosis จ. Homozygosity10. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ี่หมำยถึงลูกผสมเด่ียว ก. Hybrid variety ข. Single cross ค. Double cross ง. Heterosis จ. Hybridization
28 แบบทดสอบหลงั เรียนหน่วยที่ 2 เร่ือง คำศัพท์ทใ่ี ช้ในกำรปรับปรุงพนั ธ์ุพชืคำสงั่ ใหผ้ เู้ รียนกำเคร่ืองหมำย X ทบั บนตวั อกั ษรหนำ้ ขอ้ ควำมที่ถูกตอ้ งท่ีสุดลงใน กระดำษคำตอบ (ขอ้ ละ 1 คะแนน)1. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ี่หมำยถึง “กำรกลำยพนั ธุ์” ก. Mutation ข. Heterosis ค. Inbred line ง. Hybrid จ. Gamete2. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ่ีหมำยถึง “พนั ธุ์ลูกผสม” ก. Single cross ข. Inbred line ค. Hybrid variety ง. Heterosis จ. Inbreeding3. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ี่หมำยถึง ลกั ษณะที่ลูกผสมแสดงควำมดีเด่นเหนือพอ่ แม่ ก. Inbred line ข. Inbreeding ค. Heterosis ง. Hybrid variety จ. Homozygosity4. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ี่หมำยถึง สภำพควำมคงตวั ทำงพนั ธุกรรม ก. Homozygous ข. Heterozgous ค. Hybridization ง. Heterosis จ. Homozygosity
295. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ่ีหมำยถึงกำรนำพชื เขำ้ มำจำกแหล่งอ่ืน ก. Hybrid variety ข. Single cross ค. Double cross ง. Heterosis จ. Homozygosity6. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ่ีหมำยถึงลูกผสมเด่ียว ก. Selection ข. Mutagen ค. Phenotype ง. Introduction จ. Mutation7. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ี่หมำยถึง ลกั ษณะที่แสดงออกมำใหเ้ ห็นหรือสงั เกตได้ เช่น สีของดอก ก. Clone ข. Phenotype ค. Genotype ง. Allele จ. Chromosome8. หน่วยควบคุมลกั ษณะซ่ึงต้งั อยบู่ นโครโมโซม ตรงกบั คำศพั ทใ์ นขอ้ ใด ก. Gene ข. Allele ค. Gamete ง. Dominant จ. recessive9. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ่ีหมำยถึง พนั ธุ์แท้ ก. Inbreeding ข. Single cross ค. Gamete ง. Inbred line จ. Hybrid
3010. ขอ้ ใดเป็นคำศพั ทท์ ี่หมำยถึง กำรเสื่อมถอยลงของลกั ษณะซ่ึงเกิดข้ึนกบั พชื ผสมขำ้ ม เมื่อนำมำผสมตวั เองหรือผสมระหวำ่ งเครือญำติ ก. Mutation ข. Heterosis ค. Inbred line ง. Inbreeding depression จ. Over dominance
31 หน่วยท่ี 3 หลกั การปรับปรุงพนั ธ์ุพชืหัวข้อเร่ือง หลกั การปรับปรุงพนั ธุ์พืชสาระสาคญั หลกั การปรับปรุงพนั ธุ์พืช แบ่งได้เป็ น 2 ประเภท คือ การปรับปรุงพนั ธุ์พืชแบบด้งั เดิมไดแ้ ก่ การนาพชื มาจากแหล่งอ่ืน การคดั เลือกพนั ธุ์ การผสมพนั ธุ์และการปรับปรุงพนั ธุ์พืชแบบวิธีพิเศษ ได้แก่ การชักนาให้เกิดการกลายพนั ธุ์ การใช้พนั ธุวิศวกรรม ซ่ึงการปรับปรุงพนั ธุ์พืชจะเลือกใชว้ ธิ ีการปรับปรุงแบบใดข้ึนอยกู่ บั ชนิดของพืช และวตั ถุประสงคใ์ นการปรับปรุงพนั ธุ์จุดประสงค์การเรียนรู้ บอกหลกั การปรับปรุงพนั ธุ์พืชได้
32 หน่วยท่ี 3 หลกั การปรับปรุงพนั ธ์ุพชืหลกั การปรับปรุงพนั ธ์ุพชื หลกั ในการปรับปรุงพนั ธุ์พืช คือ การสร้างพืชสายพนั ธุ์ใหม่ โดยวิธีการต่าง ๆ เพ่ือให้พืชมีคุณสมบตั ิท่ีดีหรือเป็นท่ีตอ้ งการ การปรับปรุงพนั ธุ์พืชสามารถแบง่ ได้ 2 ประเภท คือ การปรับปรุงพนั ธุ์พชื แบบเดิม และการปรับปรุงพนั ธุ์พชื แบบวธิ ีพเิ ศษ1. การปรับปรุงพนั ธ์ุพชื แบบด้ังเดมิ เป็ นวธิ ีการปรับปรุงพนั ธุ์พืชท่ีใชก้ นั อยา่ งกวา้ งขวางต้งั แต่อดีตจนถึงปัจจุบนั ไดแ้ ก่ การนาพืชเข้ามาจากแหล่งอ่ืน (introduction) การคัดเลือกพันธุ์ (selection) และการผสมพันธุ์(hybridization) 1.1 การนาพชื เข้ามาจากแหล่งอน่ื (introduction) การนาพืชเขา้ มาจากแหล่งอื่น คือ การนาพืชมาจากแหล่งท่ีมีการรวบรวมพนั ธุกรรมพืช หรือ นามาจากแหล่งที่มีการปลูกเป็ นการคา้ จานวนมาก มาทดลองปลูกในสภาพท่ีต่างไปจากเดิมเพื่อทาการคดั เลือกต่อไป ซ่ึงแหล่งที่มีการรวบรวมพนั ธุกรรมพืช ไดแ้ ก่ ศูนยว์ ิจยั นานาชาติจากประเทศต่าง ๆ ที่ทาการเก็บรวบรวม ปลูก บนั ทึกลกั ษณะและให้กบั ผทู้ ี่ตอ้ งการนาไปใชป้ ระโยชน์( นพพร, 2546 ) ดงั น้ี ก. IRRI (International Rice Research Institute) ประเทศฟิ ลิปปิ นส์ เก็บรวบรวมพนั ธุ์ขา้ วมากกวา่ 70,000 ชนิด ข . CIMMYT ( International Maize and Wheat Improvement Center) ป ร ะ เท ศเมก็ ซิโก เก็บรวบรวมพนั ธุ์ขา้ วโพด ขา้ วสาลี และ triticale ค . ICRISAT ( International Crop Research Institute for Semi – Arid Tropics)ประเทศอินเดีย เกบ็ รวบรวมพนั ธุ์ขา้ วฟ่ าง pearl millet chickpea pigeonpea และถว่ั ลิสง ง. CIAT (International Center of Tropical Agriculture) ประเท ศโคลัมเบี ย เก็บรวบรวมพนั ธุ์มนั สาปะหลงั ถวั่ เมลด็ แหง้ และถวั่ อาหารสตั วเ์ ขตร้อน จ. AVRDC (Asian Vegetable Research and Development Center) ประเทศไต้หวนัเก็บรวบรวมพนั ธุ์ถว่ั เขียว ถวั่ เหลือง พริก มะเขือเทศ ผกั กาดขาวปลี และกะหล่า ฉ . IITA (International Institute of Tropical Agriculture) ป ระ เท ศ ไน จี เรี ย เก็ บรวบรวมพนั ธุ์มนั สาปะหลงั มนั เทศ และมนั แกว ช. CIP (International Potato Center) ประเทศเปรู เก็บรวบรวมพนั ธุ์มนั ฝร่ังและมนั เทศ
33 ซ. ICARDA (International Center for Agriculture Research in Dry Areas) ประเทศซีเรีย เกบ็ รวบรวมพนั ธุ์ขา้ วสาลี ขา้ วบาร์เลย์ และถวั่ ปากอา้ การนาพืชมาจากแหล่งอ่ืน แบง่ ได้ 3 ลกั ษณะ 1.1.1 พืชใหม่ หมายถึง ชนิดของพืชท่ีไม่เคยปลูกมาก่อนในพ้ืนท่ีน้ัน เช่นในประเทศไทยพืชท่ีสาคญั ทางเศรษฐกิจซ่ึงมิได้มีแหล่งกาเนิดในประเทศไทย เช่น ข้าวโพดขา้ วฟ่ าง ยางพารา มนั สาประหลงั เป็นตน้ ไดจ้ ากการนาเขา้ จากตา่ งประเทศท้งั สิ้น 1.1.2 พืชพนั ธุ์ใหม่ หมายถึง พืชท่ีเป็ นพืชชนิดเดียวกบั พืชที่ปลูกอยเู่ ดิม แตกต่างกนัตรงที่เป็ นพนั ธุ์ใหม่ท่ียงั ไม่มีอยู่ และคาดวา่ จะมีลกั ษณะที่ดีกวา่ พนั ธุ์เดิมที่มีอยู่ เช่น การนาขา้ วโพดพนั ธุ์ฮาวายอ้ียน ซูการ์ ซุปเปอร์สวที (Hawaiian sugar super sweet) มาจากประเทศฟิ ลิปปิ นส์ เป็นตน้ 1.1.3 พืชลกั ษณะใหม่ หมายถึง การนาพืชท่ีมีลกั ษณะใหม่ ๆ เขา้ มาเพือ่ วตั ถุประสงค์ในการผสมพนั ธุ์ปรับปรุงพนั ธุ์ เช่น การนาขา้ วพนั ธุ์เต้ีย IR.8 เขา้ มาผสมพนั ธุ์กบั ขา้ วพนั ธุ์เต้ียเพอื่พฒั นาขา้ วพนั ธุ์เต้ียของไทยนอกจากน้ียงั นาพชื ที่มีลกั ษณะความตา้ นทานโรค ปริมาณโปรตีนสูงอายสุ ้ัน สีสนั ของเมล็ดที่แปลกใหม่ เขา้ มาเพ่อื พฒั นาปรับปรุงพนั ธุ์พชื ใหม้ ีลกั ษณะที่ดีข้ึน 1.2 การคดั เลอื กพนั ธ์ุ (selection) การคดั เลือกพนั ธุ์ คือ การคดั เลือกตน้ พืชที่มีลกั ษณะที่ตอ้ งการไวแ้ ละและคดั ตน้ พืชที่ไม่ต้องการออกจากประชากรแบ่งได้ 2 ประเภท คือ การคดั เลือกพนั ธุ์โดยธรรมชาติ (naturalselection) การคดั เลือกโดยมนุษย์ (artificial selection) 1.2.1 การคดั เลือกพนั ธุ์โดยธรรมชาติ (natural selection) การคัดเลือกพันธุ์ โดยวิธีน้ีเป็ นการคดั เลือกโดยธรรมชาติเป็ นผูค้ ัดเลือกพชื ตน้ ใดที่สามารถอยรู่ อดและสืบพนั ธุ์ได้ จะสามารถดารงชีวิตอยไู่ ด้ พืชชนิดท่ีอ่อนแอก็จะตายไปการคดั เลือกชนิดน้ีจะเกิดข้ึนตลอดเวลา ในสภาพธรรมชาติพืชตน้ ใดที่มีความแขง็ แรงสามารถแย่งปัจจยั ในการดารงชีวิตได้จะอยรู่ อดสูง ในขณะท่ีพืชท่ีอ่อนแอจะถูกธรรมชาติคดั ทิ้งออกไป ในท่ีสุดก็จะสูญพนั ธุ์ พืชที่ถูกคดั เลือกโดยธรรมชาติน้ีจะมีลกั ษณะทนทานหาอาหารเก่ง สามารถอยรู่ อดได้ในสภาพแวดลอ้ มที่ไม่เหมาะสม แตอ่ าจจะมีผลผลิตไมต่ รงต่อความตอ้ งการ 1.2.2 การคดั เลือกโดยมนุษย์ (artificial selection) การคดั เลือกพนั ธุ์โดยธรรมชาติ พชื อาจมีความแขง็ แรง และมีความสามารถในการอยูร่ อดสูง แต่ลกั ษณะการให้ผลผลิตอาจจะไม่ตรงต่อความตอ้ งการของมนุษย์ มนุษยจ์ ึงตอ้ งมีการคดั เลือกพนั ธุ์พชื ใหม้ ีลกั ษณะตามท่ีตอ้ งการ เช่น ลกั ษณะการให้ผลผลิตสูง ดงั น้นั มนุษยจ์ ึงตอ้ งมีการคดั เลือกพนั ธุ์พืชที่มีอยเู่ ดิม ให้ไดพ้ นั ธุ์ท่ีมีลกั ษณะเจาะจงตามท่ีตอ้ งการ ซ่ึงการคดั เลือกพนั ธุ์
34โดยมนุษย์ มีอยู่ 2 วิธีคือ การคดั เลือกพนั ธุ์บริสุทธ์ิ (pure line selection) และ การคดั เลือกหมู่(mass selection) 1) การคดั เลือกพันธุ์บริสุทธ์ิ (pure line selection) เป็ นการคดั เลือกพืชจากพนั ธุ์ท่ีมีอยแู่ ลว้ ในธรรมชาติหรือจากพนั ธุ์ที่มีอยู่ในทอ้ งถิ่น ซ่ึงพนั ธุ์พืชเหล่าน้ีจะมีการปะปนของพนั ธุ์ในลกั ษณะตา่ ง ๆ มากมาย การคดั เลือกพนั ธุ์โดยวธิ ีจะเลือกเฉพาะตน้ ท่ีมีลกั ษณะท่ีตอ้ งการแลว้นาเมล็ดมาปลูกเปรียบเทียบ ทาซ้าหลาย ๆ ชวั่ จนกระทงั่ ไดพ้ ชื ท่ีมีลกั ษณะตามความตอ้ งการ และมีความบริสุทธ์ิของสายพนั ธุ์สูง วธิ ีการคดั เลือกพนั ธุ์บริสุทธ์ิแบ่งไดเ้ ป็น 3 ข้นั ตอน ดงั น้ี (1) คดั เลือกตน้ ที่มีลกั ษณะตอ้ งการจากประชากรใหม้ ีจานวนมากพอ โดยคดั เลือก 1 เมล็ดเท่ากบั 1 สายพนั ธุ์ เก็บเมล็ดแยกกนั (2) นาเมล็ดจากแต่ละตน้ ท่ีคดั เลือกไวม้ าปลูกในลกั ษณะตน้ ต่อแถว เช่นข้าวปลูก 1 รวง ต่อ 1 แถว เพื่อสังเกตลักษณะการกระจายตวั ในแต่ละแถว แล้วคดั เลือกต้นที่มีลกั ษณะที่ดีท่ีตอ้ งการ เก็บเมล็ดแต่ละตน้ ในแต่ละแถวแยกจากกนั นาไปปลูกในปี ต่อไป โดยปลูกเช่นน้ีและคดั เลือกจนไม่สามารถบอกความแตกตา่ งระหวา่ งสายพนั ธุ์ดว้ ยสายตาได้ (3) ใช้การวางแผนทดลองทดสอบพนั ธุ์ โดยใช้พนั ธุ์ที่มีการปลูกทว่ั ไปเป็ นพนั ธุ์เปรียบเทียบหลงั จากทดลองหลายฤดูกาล ก็จะไดส้ ายพนั ธุ์ท่ีดีเพียงหน่ึงสายพนั ธุ์เท่าน้ันสายพนั ธุ์น้ี คือ พนั ธุ์บริสุทธิ ซ่ึงเป็นสายพนั ธุ์แทท้ ี่มาจากยีโนไทป์ (genotype)เดียว 2) การคดั เลือกหมู่ (mass selection) การคดั เลือกวิธีน้ีเป็ นการคดั เลือก โดยดูจากลกั ษณะภายนอกของพืชโดยเลือกพืชท่ีมีลกั ษณะที่ตอ้ งการท่ีเหมือนกนั ดงั น้นั ลกั ษณะดงั กล่าวจึงมกั สม่าเสมอ โดยการเลือกพืชท่ีมีลกั ษณะต่าง ๆ เหมือนกนั ที่สุดเท่าที่จะทาไดแ้ ลว้ นามารวมกนัใชป้ ลูกทาพนั ธุ์ต่อไป 1.3 การผสมพนั ธ์ุพชื (hybridization) การผสมพนั ธุ์พืชมีจุดประสงค์เพ่ือนาลกั ษณะทางพนั ธุกรรมที่ตอ้ งการจากพืชต่างต้นกันมารวมไวใ้ นต้นเดียวกัน ซ่ึงจะเป็ นการสร้างความแปรปรวนทางพันธุกรรม (geneticvariability) ใหเ้ กิดข้ึนกบั พชื เพื่อใหไ้ ดส้ ายพนั ธุ์ใหมท่ ี่เรียกวา่ ลูกผสม ลูกผสมท่ีไดอ้ าจจะมีลกั ษณะเหมือนกนั หรือต่างกนั ข้ึนอยกู่ บั พนั ธุกรรมของพ่อแม่นอกจากน้นั ลูกผสมบางพนั ธุ์อาจมีลกั ษณะที่ดีกวา่ พ่อแม่ เช่น ลกั ษณะการให้ผลผลิต ลกั ษณะความตา้ นทานโรค เป็ นตน้ การผสมพนั ธุ์น้นั ไมไ่ ด้มุง่ ให้ไดแ้ ต่ลกั ษณะพนั ธุ์ใหม่เท่าน้นั แต่จะตอ้ งใหพ้ นั ธุ์ใหม่มีลกั ษณะท่ีดีกวา่ พนั ธุ์เดิม หรืออยา่ งนอ้ ยจะตอ้ งไดค้ ุณสมบตั ิดีอยา่ งใดอยา่ งหน่ึงซ่ึงพนั ธุ์ที่มีอยเู่ ดิมยงั ไม่มี การผสมพนั ธุ์พืชอาจเป็ นการผสมระหว่าง 2 สายพนั ธุ์ หรือ หลายสายพนั ธุ์ก็ได้ในบางกรณีการผสมพนั ธุ์เพียงคร้ังเดียวไม่ทาให้ประสบความสาเร็จได้ แต่ตอ้ งมีการวางแผนให้มี
35การผสมพันธุ์อย่างเหมาะสมก่อนทาการคัดเลือก ซ่ึงการวางแผนการผสมพันธุ์น้ีข้ึนอยู่กับกรรมพนั ธุ์ของลกั ษณะต่าง ๆ ดว้ ย2. การปรับปรุงพนั ธ์ุพชื แบบวธิ ีพเิ ศษ เป็นการปรับปรุงพนั ธุ์พืชที่เกิดข้ึนมาเพราะบางคร้ังการปรับปรุงพนั ธุ์ท่ีแบบด้งั เดิมอาจจะมีจุดดอ้ ย ทาให้ไม่สามารถสร้างพืชพนั ธุ์ใหม่ไดอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพ จาเป็ นตอ้ งหาวิธีพิเศษ เพ่ือได้พืชที่มีลกั ษณะแปลกใหม่ ที่ไม่เคยเกิดข้ึนจากการปรับปรุงพนั ธุ์พืชแบบด้งั เดิม แต่วิธีการปรับปรุงพนั ธุ์พืชโดยวิธีพิเศษจาเป็ นตอ้ งมีความชานาญ และมีเคร่ืองมือเฉพาะ พืชแต่ละชนิดจาเป็ นตอ้ งมีการปรับปรุงเทคนิคที่ใชใ้ ห้เหมาะสมกบั พืชชนิดน้นั และ เสียคา่ ใชจ้ ่ายในการดาเนินงานสูงซ่ึงวธิ ีน้ีไดแ้ ก่ การชกั นาใหเ้ กิดการกลายพนั ธุ์ และวธิ ีพนั ธุวศิ วกรรม 2.1 การชักนาให้เกดิ การกลายพนั ธ์ุ (mutation ) การชักนาให้เกิดการกลายพนั ธุ์ หมายถึง การทาให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของยีน(gene) ซ่ึงเป็นตวั ควบคุมลกั ษณะทางพนั ธุ์กรรมของพชื อยา่ งเฉียบพลนั และลกั ษณะท่ีเปล่ียนแปลงสามารถถ่ายทอดไปยงั ลูกหลานได้ ซ่ึงสาเหตุของการกลายพนั ธุ์เกิดจากการเปล่ียนแปลงโครงสร้างของยีนและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโครโมโซม การชกั นาให้เกิดการกลายพนั ธุ์ เพื่อหาลกั ษณะแปลกใหม่ท่ียงั ไม่มีในธรรมชาติ ซ่ึงการทาใหเ้ กิดการกลายพนั ธุ์จะเป็ นไปอยา่ งสุ่ม โดยไม่สามารถจะคาดคะเนผลล่วงหนา้ ไดว้ า่ จะเกิดอะไร แต่โดยส่วนใหญ่แลว้ จะไดล้ กั ษณะท่ีดี และมกั จะเป็นลกั ษณะดอ้ ย ดงั น้นั หลงั จากการทาใหพ้ ืชเกิดการกลายพนั ธุ์แลว้ กย็ งั ไม่สามารถนาไปใชไ้ ดท้ นั ท่ีจะตอ้ งมีการนามาคดั เลือกพนั ธุ์หรือผสมพนั ธุ์ใหพ้ ืชกลายพนั ธุ์ก่อนตามความเหมาะสม สิ่งที่ทาใหเ้ กิดการกลายพนั ธุ์ มีดงั น้ี 2.1.1 สารเคมี เช่น alkylating agent ได้แก่ Ethyl Methane Sulphonate (EMS) หรือMethyl Methane Sulphonate (MMS) เป็นตน้ 2.1.2 รังสี ซ่ึงมีอยู่ 2 ประเภท ดงั น้ี 1) รังสีท่ีทาใหเ้ กิดอิออนเมื่อผา่ นตวั กลาง (lonizing radiation) รังสีประเภทน้ีจะมีอานาจการทะลุทะลวงสูง ทาใหเ้ กิดการเปล่ียนแปลงระดบั โครโมโซม เช่น รังสีเอก็ ซ์ รังสีแกมม่ารังสีนิวตรอน เป็นตน้ 2) รังสีซ่ึงไม่ทาให้เกิดอิออนข้ึนเมื่อผ่านตวั กลาง (non – ionizing radiation)รังสีประเภทน้ีจะมีอานาจทะลุทะลวงนอ้ ย ทาใหเ้ กิดการเปล่ียนแปลง เช่น แสง UV บางความยาวช่วงคล่ืน ซ่ึงมีความสมั พนั ธ์กบั พลงั งานของรังสีดงั กล่าว เป็นตน้ รังสีในกลุ่มน้ียงั แบ่งออกได้อีก 2 ชนิด คือ ชนิดท่ีเป็ นอนุภาค (particulate ionizingradiation) เช่น อนุภาคอัลฟ่ า อนุภาคนิวตรอน เป็ นต้น และชนิดท่ีเป็ นคล่ืนแม่เหล็กไฟฟ้ า
36(electromagnatic radiation) เช่น รังสีเอ็กซ์ รังสีแกมม่า เป็ นต้นโดยท่ีรังสีท้ังสองมีคุณลักษณะเหมือนกนั แต่ต่างกนั ที่ตน้ กาเนิด กล่าวคือ รังสีเอ็กซ์เกิดข้ึนจากเครื่องกาเนิดรังสีเอ็กซ์ ส่วนรังสีแกมม่า เกิดข้ึนจากการสลายตวั ของธาตุที่อยใู่ นภาวะท่ีไมเ่ สถียรและจะเขา้ สู่สภาวะเสถียร เช่น 60COเป็นตน้ รังสีประเภทน้ีจะมีอานาจทะลุทะลวงนอ้ ย ทาใหเ้ กิดการเปลี่ยนแปลงระดบั ยนี การเลือกใช้รังสีหรือสารเคมี เพอ่ื ชกั นาใหเ้ กิดการกลายพนั ธุ์ในพชื มีหลกั การพจิ ารณาโดยอาศยั ขอ้ ดีและขอ้ เสียระหวา่ งรังสีและสารเคมีท้งั 2 ชนิดน้ี ดงั ตารางท่ี 3-1ตารางท่ี 3-1 แสดงการเปรียบเทยี บระหว่างรังสีและสารเคมี รังสี สารเคมี ขอ้ ดี1. มีอานาจในการทะลุทะลวงสูง ขอ้ เสีย2. การวดั ปริมาณรังสีไดถ้ ูกตอ้ ง 1. มีอานาจในการทะลุทะลวงต่า3. สามารถทาการทดลองซ้าไดแ้ ละใหผ้ ล 2. การวดั ประเมินผลสารเคมีเป็ นไปไดย้ าก เหมือนเดิม 3. การทาการทดลองซ้า เพื่อให้ไดผ้ ล4. วธิ ีฉายรังสีไม่ยงุ่ ยาก เหมือนเดิมค่อนขา้ งยาก5. การป้ องกนั อนั ตรายทาไดง้ ่าย 4. วธิ ีการใหท้ รีตเมนตด์ ว้ ยสารเคมีคอ่ นขา้ ง ขอ้ เสีย ยงุ่ ยาก เครื่องฉายรังสีมีราคาแพง มีจานวน 5. การป้ องกนั อนั ตรายทาไดย้ ากกวา่ เนื่องจากเครื่องฉายรังสีจากดั และใชเ้ ฉพาะแห่ง ถา้ปฏิบตั ิงานอยหู่ ่างไกลจากเคร่ืองฉายรังสีจะไม่ สารเคมีส่วนใหญ่เป็นพิษ เป็ นสารก่อมะเร็งสะดวกในการปฏิบตั ิงาน ขอ้ ดี สารเคมี มีราคาถูก และหาซ้ือไดง้ ่ายท่ีมา : สิรนุช (2540) ส่วนของพืชที่สามารถนามาฉายรังสี 1. เมลด็ พนั ธุ์ เป็นส่วนที่นิยมมากที่สุดในเพราะสะดวกต่อการขนยา้ ย และการปฏิบตั ิการ 2. ก่ิงชา ท้งั ท่ีมีรากและไมม่ ีราก 3.หวั พนั ธุ์
37 4.ใบพชื 5. แคลลสั (callus) ท่ีไดจ้ ากการเพาะเล้ียงเน้ือเยอื่ 6. เซลลโปรโตพลาสต์ (cell protoplast) 7.ตน้ ไมท้ ้งั ตน้ ปัจจยั ท่ีเก่ียวขอ้ งกบั การฉายรังสี มีดงั น้ี 1. ปริมาณรังสีท่ีเหมาะสมที่จะให้กบั ส่วนของพืช (dose) หน่วยของ dose คือ grayซ่ึงเป็นพลงั งานของรังสีที่ตวั อยา่ งพืชไดร้ ับ 2. อตั ราการปลดปล่อยรังสีในหน่ึงหน่วยเวลา (dose rate) ซ่ึงท้งั สองปัจจยั นบั วา่ มีความสาคญั ต่อความสาเร็จของการปรับปรุงพนั ธุ์โดยมีวิธีการกระตุน้ ใหเ้ กิดการกลายพนั ธุ์เป็นอยา่ งมาก ตวั อยา่ งความสาเร็จในการใชร้ ังสีปรับปรุงพนั ธุ์พืช ความสาเร็จในการใชร้ ังสีปรับปรุงพนั ธุ์พืช ส่วนใหญ่เป็ นการอาบรังสีเมล็ด โดยท่ีประเทศไทยประสบความสาเร็จในการปรับปรุงพนั ธุ์ขา้ ว กข. 6 ดงั แสดงในภาพท่ี3-1 ซ่ึงเป็ นขา้ วเหนียวหอมพนั ธุ์แรกของไทย ท่ีได้จากการนาข้าวจ้าวหอมพนั ธุ์ขาวดอกมะลิ 105 มาอาบรังสีแกมมา 20 กิโลแรด จากน้ันคัดเลือกเป็ นเวลา 12 ปี จึงได้พนั ธุ์ กข. 6 ในปี 2521 พนั ธุ์ กข. 6ให้ผลผลิตสูง ทนแลง้ และตา้ นทานโรคไหมแ้ ละโรคใบจุดสีน้าตาลสูงกวา่ พนั ธุ์สันป่ าตอง ซ่ึงเป็ นพนั ธุ์แนะนาในขณะน้ัน ในการคดั เลือกคร้ังน้ันยงั ได้ขา้ วเจา้ พนั ธุ์ใหม่ กข. 15 ซ่ึงมีอายุเก็บเก่ียวส้ันกวา่ พนั ธุ์ขา้ วดอกมะลิ 105 ประมาณ 10 วนั (ปรีชา, 2523) ความสาเร็จในการใชร้ ังสีอาบเมล็ดเพือ่ ปรับปรุงพนั ธุ์ ดงั แสดงในตารางท่ี 3-2 ภาพที่ 3-1 ขา้ วพนั ธุ์ กข. 6 ที่มา : http:// www.Thailand-an-field.blogspot.com
38ตารางที่ 3-2 ตวั อย่างความสาเร็จในการใช้รังสีอาบเมลด็ เพือ่ ปรับปรุงพนั ธ์ุพืช พนั ธุ์ ประเทศ รังสี ลกั ษณะดีขา้ ว Reimei ญี่ป่ ุน เอก็ ซ์ 20 กิโลแรด ตน้ เต้ีย ทนต่อการหกั ลม้ อุณหภมู ิต่าถวั่ เหลือง Reiden ญี่ป่ ุน เอก็ ซ์ 10 กิโลแรด ตน้ เต้ีย อายสุ ้นั ทนตอ่ การหกั ลม้ ตา้ นทานไส้เดือนฝอยละหุ่ง Aruna อินเดีย เทอร์มอลนิวตรอน อายสุ ้ันจาก 250 วนั เป็ น 140 วนัถวั่ ลิสง N.C.4 – X สหรัฐอเมริกา รังสีเอก็ ซ์ เปลือกเมลด็ แขง็ ผลผลิตสูงTriticum durum Lewis สหรัฐอเมริกา เทอร์มอลนิวตรอน ทนต่อการหกั ลม้T. aestivum Castelfusans สหรัฐอเมริกา เทอร์มอลนิวตรอน ทนตอ่ การหกั ลม้ที่มา : นพพร (2546) 2.2 พนั ธุวศิ วกรรม (genetic engineering) พนั ธุวิศวกรรม หมายถึง การปรับปรุงเปล่ียนแปลงลกั ษณะทางพนั ธุกรรม ซ่ึงมียีนเป็นตวั กาหนด ยนี อาจเป็นยนี ของพืช สัตว์ จุลินทรีย์ แลว้ นายนี ที่เลือกไวใ้ ส่เขา้ ไปในเซลลข์ องพืชท่ีตอ้ งการปรับปรุงพนั ธุ์ พืชน้นั ก็จะมีลกั ษณะทางพนั ธุกรรมเหมือนยีนท่ีใส่เขา้ ไปตามตอ้ งการ ซ่ึงเป็นลกั ษณะท่ีนอกเหนือจากลกั ษณะประจาพนั ธุ์ ของพืชน้นั พืชที่ไดจ้ ากการปรับปรุงพนั ธุ์ดว้ ยวธิ ีน้ีเรียกว่า พืชแปลงพนั ธุ์ หรือพืช GMOs (Genetically Modified Organisms) การปรับปรุงพนั ธุ์พืชโดยวธิ ีพนั ธุวิศวกรรมน้ีเรียกอยา่ งหน่ึงวา่ การตดั ต่อยนี หรือ วิธีการถ่ายยีน ซ่ึงก่อให้เกิดประโยชน์และผลดีอยา่ งมากมายในการปรับปรุงพนั ธุ์พืช เพราะบางคร้ังการปรับปรุงพนั ธุ์พืชแบบวิธีผสมพนั ธุ์ การคดั เลือกพนั ธุ์ หรือการชกั นาให้เกิดกลายพนั ธุ์ ไม่สามารถสร้างพืชพนั ธุ์ใหม่ไดอ้ ยา่ งมีประสิทธิภาพ จึงจาเป็ นตอ้ งใชว้ ธิ ีพนั ธุวิศวกรรมมาใชใ้ นการพฒั นาและปรับปรุงพนั ธุ์ใหม้ ีลกั ษณะและผลผลิตตามที่ตอ้ งการ เช่น การผลิตกุหลาบสีน้าเงิน โดยวิธีนายีนที่ทาให้เกิดการสังเคราะห์สี น้ าเงินเข้าไปใส่ในดอกกุหลาบสี ม่วง ทาให้ดอกกุหลาบพันธุ์ใหม่ท่ีให้สารสี เดลฟิ นิดิน(delphinidin) ซ่ึงโดยกุหลาบตามธรรมชาติ จะไมม่ ีสีดงั กล่าว
Search
