เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ

8 กรกฏาคม 2558 วิชาเกษตรพึ่งตน 0

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เป็นความเจริญก้าวหน้าในด้านการเกษตรเกี่ยวกับพืช ที่มีการพัฒนาเทคนิคในการขยายพันธุ์แบบใหม่ ที่ทำให้ได้พืชต้นใหม่ จำนวนมาก อย่างรวดเร็วในเวลาอันจำกัด โดยมีคุณภาพดีเหมือนเดิม

ในปี ค.ศ.1902 โดย Haberlandt นักพฤกษศาสตร์ชาวเยอรมันได้แยกเซลล์พืชมาเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ได้สำเร็จ และพบว่าเซลล์มีการขยายขนาดขึ้น และนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาเทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชได้มีการพัฒนาไปได้อย่างกว้างขวาง

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ หมายถึง การนำเอาส่วนใดส่วนหนึ่งของพืช ไม่ว่าจะเป็นอวัยวะเนื้อเยื่อเซลล์ หรือเซลล์ไม่มีผนัง มาเลี้ยงในอาหารเลี้ยงในสภาพปลอดเชื้อจุลิทรีย์ และอยู่ในสภาพควบคุมอุณหภูมิ แสงและความชื้นเพื่อให้เซลล์พืชที่นำมาเพาะเลี้ยงนั้น ปราศจากเชื้อที่มารบกวนและทำลายการเจริญเติบโตของพืช

paonearyears

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

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ สิ่งสำคัญที่สุดคือความสะอาด กับใจเย็น ไม่อย่างนั้นเลี้ยงไม่รอด ไม่กี่วันอาหารเป็นเชื้อรา เนื้อเยื่อตายหมด ถ้าใครยังไม่เคยทำ ให้ลองเอากล้วยไม้มาทำก่อน เพราะง่ายที่สุด เขี่ยเนื้อเยื่อเสร็จเลี้ยงอีกแค่ 5-6 เดือน ต้นเริ่มโตก็ขายได้ หรือเอาไปเป็นของขวัญของฝากในเทศกาลต่างๆก็ไม่เลว

ขั้นตอนการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ
1. การเตรียมอาหารเพาะเลี้ยง คือ การนำธาตุอาหารหลักที่พืชต้องใช้ในการเจริญเติบโต เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียม และกำมะถัน และธาตุอาหารรอง ซึ่งเป็นธาตุที่พืชใช้เป็นจำนวนน้อย เช่น เหล็ก แมงกานีส สังกะสี ทองแดงมาผสมกับวุ้นฮอร์โมนพืช วิตามิน และน้ำตาลในอัตราส่วนที่พอเหมาะ แล้วนำไปฆ่าเชื้อใส่ลงในขวดเพาะเลี้ยง

อาหารสำหรับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ สิ่งที่สำคัญมากในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อคืออาหารที่เหมาะสม ซึ่งต้องประกอบด้วยสารอาหารที่พืชสามารถนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพ อาหารเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังนี้

  1. สารอนินทรีย์ ได้แก่ ธาตุอาหารหลักที่พืชจำเป็นต้องใช้ในปริมาณมาก เช่น ไนโตรเจน
    ฟอสฟอรัส โปรแตสเซียม กำมะถัน แคลเซียม แมกนีเซียม และธาตุอาหารรอง เช่น
    แมงกานีส สังกะสี ทองแดง โมลิบดีนัม โบรอน ไอโอดีน โคบอล คลอรีน เป็นต้น
  2. สารประกอบอินทรีย์ เช่น น้ำตาล วิตามิน อมิโนแอซิค ออกซิน ไซโตไคนิน จิบเบอเรลลินแอ
    สคอบิคแอซิด เป็นต้น
  3. สารที่ได้จากธรรมชาติ เช่น กล้วยบด น้ำมะพร้าว น้ำส้มคั้น น้ำมะเขือเทศ
  4. สารไม่ออกฤทธิ์ เช่น วุ้น ช่วยให้พืชตั้งอยู่ได้ ผงถ่านช่วยดูดซับสารพิษที่พืชสร้างออกมา
    เป็นต้น

วิธีการเตรียมอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช จะนำสารละลายเข้มข้นชนิดต่าง ๆ มาผสมกันตามสัดส่วนที่ต้องการ กวนให้เข้ากันจนหมดครบทุกชนิด เติมน้ำตาลแล้วเติมน้ำกลั่นให้ได้ปริมาตรที่ต้องการ ปรับ pH 5.6 – 5.7 จากนั้นนำวุ้นผสมกับอาหารที่เตรียมไว้ หลอมวุ้นให้ละลายแล้วบรรจุในภาชนะเช่นขวดหรือถุงพลาสติกแล้วปิดให้สนิท นำไปนึ่งฆ่าเชื้อด้วยหม้อนึ่งความดันไอน้ำที่อุณหภูมิ 120 องศาเซลเซียส ความดัน 15 ปอนด์ / ตารางนิ้ว เป็นเวลา 15 – 20 นาที จึงนำไปใช้ได้

วิธีการเตรียมอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช แบบไม่ต้องใช้หม้อนึ่งความดัน
เริ่มด้วยการทำอาหารเนื้อเยื่อ ใช้น้ำสะอาด 1 ลิตร วุ้นทำอาหาร 8 กรัม ถ่านไม้บด 0.2 กรัม มันฝรั่งบด 50 กรัม กล้วยหอมบด 50 กรัม ปุ๋ยสูตรที่มีไนโตรเจนสูง (N) 2 กรัม ใส่รวมในหม้อต้ม คนให้เข้ากันกระทั่งน้ำเดือด เทอาหารเนื้อเยื่อใส่ขวด สูงประมาณ 1 ซม. หยดน้ำยาซักผ้าขาวที่มีสารโซเดียมไฮโปคลอไรด์ตามทันทีประมาณ 5 หยด/ขวด…ปิดฝาอย่างรวดเร็ว ความร้อนกับน้ำยาซักผ้าขาวจะฆ่าเชื้อได้ดี

สูตรนี้ได้อาหารเลี้ยงเนื้อเยื่อ 40-50 ขวด เมื่ออาหารเย็นจับตัวเป็นก้อน เอาไปเลี้ยงเนื้อเยื่อได้เลย ขั้นตอนนี้โดยทั่วไปจะทำกันใน “ตู้ปลอดเชื้อ” ราคาแพงๆ แต่ มนฑิณี ใช้ “ตู้เลี้ยงปลา” ล้างให้สะอาด ภายในมีตะเกียงแอลกอฮอล์…ก่อนลงมือเอาเนื้อเยื่อมาเพาะเลี้ยง ต้องใช้เอทิลแอลกอฮอล์ 70% เช็ดฆ่าเชื้อตามฝ่ามือ ขวดอาหารเนื้อเยื่อ รวมทั้งปากคีบต้องเผาไฟฆ่าเชื้อ 2-3 ครั้ง

paonearyearkea

2. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ คือ การนำเนื้อเยื่อส่วนต่างๆ ของพืช เช่น ยอดอ่อนตาอ่อน ที่ต้องการขยายพันธุ์มาทำความสะอาดแล้วนำไปฆ่าเชื้อ หลังจากนั้นนำเนื้อเยื่อไปวางลงบนอาหารเพาะเลี้ยง อาหารและฮอร์โมนในอาหารเพาะเลี้ยงจะช่วยกระตุ้นให้เนื้อเยื่อที่นำมาเพาะบนอาหารเพาะเลี้ยงเกิดเป็นต้นอ่อนของพืชจำนวนมาก
วิธีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อโดยใช้ชิ้นส่วนของพืช เช่น ตายอดหรือตาข้างของพืชจากต้นพืชพันธุ์ดีที่คัดเลือกไว้ มีขั้นตอนในการเพาะเลี้ยงดังนี้

  1. นำชิ้นส่วนพืชที่ต้องการมาล้างน้ำให้สะอาด
  2. ตกแต่งชิ้นส่วนพืช ตัดส่วนที่ไม่ต้องการออก
  3. นำชิ้นส่วนพืชจุ่มในแอลกอฮอล์ 95 % เพื่อลดแรงตึงผิวบริเวณนอกชิ้นส่วนพืช
  4. นำชิ้นส่วนพืชมาเขย่าในสารฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่เตรียมไว้นาน 10 – 15 นาที
  5. ใช้ปากคีบคีบชิ้นส่วนพืช ล้างในน้ำกลั่นที่นึ่งฆ่าเชื้อแล้ว 3 ครั้ง
  6. ตัดชิ้นส่วนพืชตามขนาดที่ต้องการแล้ววางบนอาหารสังเคราะห์
    หลังจากนั้นจึงเขียนรายละเอียด เช่น ชนิดพืช วันเดือนปี รหัส แล้วนำไปพักในห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อต่อไป

3. การย้ายเลี้ยงต้นอ่อน เมื่อมีกลุ่มของต้นอ่อนเกิดขึ้น ให้แยกต้นอ่อนออกจากกันเพื่อนำไปเพาะเลี้ยงบนอาหารเพาะเลี้ยงใหม่จนต้นอ่อนแข็งแรง จึงนำต้นอ่อนที่สมบูรณ์ออกจากขวดเพาะเลี้ยงแล้วนำไปปลูกลงในแปลงเพาะเลี้ยงต่อไป
โดยทั่วไปการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อนิยมเนื้อเยื่อจากต้นอ่อนที่ได้จากการเพาะเม็ดแบบปราศจากเชื้อ (aseptic technique) เพราะทุกชิ้นส่วนของต้นอ่อนสามารถนำมาใช้เป็นเนื้อเยื่อตั้งต้นในการเพาะเลี้ยงส่วนเนื้อเยื่อหรือชิ้นส่วนต่าง ๆ ที่ได้จากพืชต้องนำมาฆ่าเชื้อที่บริเวณผิว (surface sterilization) ก่อนนำไปใช้ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช สามารถทำได้บนอาหารวุ้นกึ่งแข็ง (agar medium) และในอาหารเหลว (liquid medium) ซึ่งอย่างหลังนิยมทำบนเครื่องเขย่า (shaker) เพื่อเพิ่มออกซิเจนให้แก่เซลล์ หลังจากเลี้ยงเนื้อเยื่อไปได้สักระยะเวลาหนึ่ง ต้องมีการถ่ายเนื้อเยื่อลงอาหารใหม่ (subculturing) เนื่องจากอาหารเดิมลดน้อยลง และของเสียที่เซลล์ขับออกมาเพิ่มมากขึ้น

paonearyearko paonearyearkoa

เนื้อเยื่อที่ต้องการนำเพาะขยาย ทำได้ทั้งพืชล้มลุก ไม้ดอกไม้ประดับ แล้วแต่ใครจะชอบ ตัดเอาแค่ส่วนยอดอ่อนด้วยใบมีดที่คม แผลจะได้ไม่ช้ำ นำไปจุ่มในน้ำยาซักผ้าขาว 15% ฆ่าเชื้อก่อน จากนั้นนำไปใส่ในขวดอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ…ฝา ปากขวดต้องอังกับตะเกียงไฟ 3-5 วินาทีก่อนปิดให้สนิท

นำขวดที่มีเนื้อเยื่อไปวางไว้ที่อุณหภูมิ 25–28 องศา เปิดไฟให้แสงสว่างวันละ 8 ชม. สังเกตอาหารเพาะเนื้อเยื่อหมด ย้ายต้นกล้าลงปลูกได้เลย

paonearyeartoo

แต่ถ้าเป็นกล้วยไม้ ให้ย้ายต้นกล้ามาใส่กาบมะพร้าวสับ เอาไปแขวนไว้ในโรงเรือนเพาะเลี้ยง ที่แสงแดดไม่แรง 5-6 เดือน ก็สามารถเปลี่ยนเป็นเงินเข้ากระเป๋าได้สบายๆ

ห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อ เมื่อวางชิ้นส่วนพืชลงบนอาหารในห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อหรือห้องถ่ายเนื้อเยื่อแล้ว ก็จะนำเนื้อเยื่อนั้นไปไว้ในห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชซึ่งควบคุมทั้งแสง อุณหภูมิและความสะอาด สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมในการเลี้ยงเนื้อเยื่อจะแตกต่างกันสำหรับพืชแต่ละชนิด โดยทั่วไปมักจะปรับสภาพแวดล้อมภายในห้องให้มีอุณหภูมิประมาณ 25 องศาเซลเซียส ระยะเวลาที่ให้แสงประมาณ 12 – 16 ชั่วโมง / วัน ความเข้มของแสง 1,000 – 3,000 ลักซ์ การดูแลห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชจะต้องสะอาดอยู่เสมอ หมั่นตรวจดูขวดหรือภาชนะที่เลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ถ้าพบว่ามีจุลินทรีย์ขึ้นปะปน จะต้องรีบนำออกไปต้มฆ่าเชื้อและล้างทันที ไม่ให้เป็นที่สะสมเชื้อจุลินทรีย์ซึ่งอาจแพร่กระจายภายในห้องได้ เมื่อเวลาผ่านประมาณไป 1 – 2 เดือนเนื้อเยื่อจะเจริญจนมีรากและใบอ่อนมากพอ จึงจะนำไปถ่ายออกจากภาชนะ นำลงปลูกในวัสดุปลูกและดูแลในโรงเรือนอนุบาลต่อไป

paonearyearkaw

โรงเรือนอนุบาล เนื้อเยื่อของพืชที่เจริญเติบโตจนเกิดรากและใบมากพอจากห้องเลี้ยงเนื้อเยื่อ จะถูกนำไปถ่ายลงปลูกในวัสดุปลูกที่โรงเรือนอนุบาล เนื้อเยื่อที่เป็นต้นอ่อนจะถูกนำออกจากภาชนะนำไปล้างอาหารออก ทำความสะอาดต้นอ่อนด้วยการล้างในน้ำสะอาด 3 ครั้ง ก่อนนำลงแช่ในน้ำยาป้องกันเชื้อราและแบคทีเรีย หลังจากนั้นจึงนำไปปลูกในภาชนะที่ใส่วัสดุปลูกซึ่งเป็นดินปลูก ขี้เถ้าแกลบหรือมอส แล้วรดน้ำที่ผสมน้ำยาฆ่าเชื้อรา เสร็จแล้วจึงวางไว้ในโรงเรือนอนุบาลเพื่อดูแล รดน้ำ ใส่ปุ๋ยตามกำหนดจนต้นอ่อนเจริญเติบโตและแข็งแรงเพียงพอที่จะแจกจ่ายให้เกษตรกร เพื่อนำไปปลูกในพื้นที่ธรรมชาติต่อไป

ในโรงเรือนอนุบาล จะต้องมีการควบคุมสภาพแวดล้อมให้เหมาะสมกับพืชแต่ละชนิด โดยต้องควบคุมทั้งอุณหภูมิ ความชื้นและแสงสว่างให้เหมาะสม อุณหภูมิ วัดได้ด้วยเทอร์มอมิเตอร์ การควบคุมอุณหภูมิในโรงเรือนอาจใช้การระบายอากาศร้อนด้วยพัดลมระบายอากาศ ปกติจะควบคุมให้อยู่ที่อุณหภูมิอากาศทั่วไปคือประมาณ 30 – 35 องศาเซลเซียส แสงสว่างในโรงเรือนจะต้องเพียงพอต่อความต้องการของพืชเพื่อใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งความสว่างจะวัดได้ด้วยเครื่องมือวัดความสว่างที่เรียกว่า ลักซ์มิเตอร์ วัดได้ในหน่วย ลักซ์ ความสว่างในโรงเรือนอนุบาลจะมีค่าอยู่ระหว่าง 3,000 – 5,000 ลักซ์ และใช้การควบคุมโดยใช้ม่านป้องกันแสงบริเวณหลังคาซึ่งปิดเปิดได้ตามต้องการ

paonearyearka

ความชื้นของอากาศในโรงเรือนอนุบาลจะวัดได้ด้วยไฮกรอมิเตอร์ ซึ่งเป็นเทอร์มอมิเตอร์กระเปาะเปียกและกระเปาะแห้ง ในการวัดต้องทำดังนี้

  1. อ่านอุณหภูมิของอากาศจากเทอร์มอมิตอร์กระเปาะแห้ง
  2. อ่านอุณหภูมิจากเทอร์มอมิตอร์กระเปาะเปียกบันทึกค่าผลต่างของอุณหภูมิระหว่าง เทอร์มอมิเตอร์ทั้งสองอัน
  3. นำค่าอุณหภูมิของอากาศและผลต่างของอุณหภูมิไปหาค่าความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศขณะนั้นจากตาราง เช่น อุณหภูมิอากาศขณะนั้น อ่านได้ 34 องศาเซลเซียส เทอร์มอมิเตอร์กระเปาะเปียกอ่านค่าได้ 30 องศาเซลเซียส ผลต่างของอุณหภูมิจึงเป็น 4 องศาเซลเซียส จากตารางจะอ่านค่าความชื้นสัมพัทธ์ได้ 80 % หมายความว่า อากาศขณะนั้นถ้ารับไอน้ำได้เต็มที่ 100 ส่วน จะมีไอน้ำอยู่แล้ว 80 ส่วน ถ้าความชื้นสัมพัทธ์น้อยเกินไปแสดงว่ามีไอน้ำในอากาศน้อย โรงเรือนอนุบาลจะใช้การควบคุมความชื้นด้วยการพ่นละอองน้ำเพิ่มเติม

paonearyearobpaonearyearkla paonearyearplang paonearyeartung

ประโยชน์ของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช
การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชกำเนิดมาจากหลักการ totipotency ที่ว่า “เซลล์พืชเดี่ยว ๆ (singlecells) ทุกเซลล์มีลักษณะและองค์ประกอบทางพันธุกรรมสมบรูณ์เหมือนต้นแม่ ซึ่งสามารถเจริญและพัฒนาเป็นต้นพืชทั้งต้น (whole plant) ได้” เซลล์พืชเหล่านี้ไม่ว่าจะเป็นเซลล์ที่เจริญเต็มที่ (nature cell) หรือเนื้อเยื่อที่มีการเปลี่ยนแปลงไปทำหน้าที่เฉพาะอย่าง (differentiated tissue)ได้แก่ เนื้อเยื่อใบ สามารถเจริญและแบ่งตัวเป็น callus หรือพัฒนาเป็นอวัยวะ (organ) เช่น ยอดอ่อน (shoot) และราก (root) ซึ่งสามารถเจริญต่อไปเป็นต้นพืชทั้งต้นได้ ในทางเดียวกัน callus ซึ่งเป็นก้อนของกลุ่ม parenchyma cells ซึ่งยังไม่มีการเปลี่ยนแปลงไปทำหน้าที่เฉพาะเจาะจง (undifferentiated cells) สามารถเจริญและแบ่งตัวเป็น callus หรือพัฒนาเป็นยอดอ่อน และ ราก ขึ้นกับการกระตุ้นของ plant growth regulator ที่เหมาะสมจากหลักการนี้ได้มีการประยุกต์เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชไปใช้ประโยชน์ในทางเกษตรกรรมต่าง ๆ อาทิเช่น

  1. ใช้ในการขยายพันธุ์พืช (Micropropagation) โดยเฉพาะพืชที่มีค่าทางเศรษฐกิจ พืชที่มีปัญหาด้านการเพาะปลูกเนื่องจากสภาพแวดล้อมไม่เหมาะสม และพืชสมุนไพรที่หายาก ในปัจจุบันใช้เพื่อผลิตการค้าอย่างกว้างขวางเพราะเป็นการเพิ่มปริมาณต้นพืชแบบทวีคูณโดยเริ่มจากต้นพืชเพียงต้นเดียว และทำการย้ายเดือนละครั้งและแต่ละเดือนต้นพืชสามารถเพิ่มจำนวนต้นได้ 10 ต้น เมื่อเวลาผ่านไป 6 เดือน จะสามารถผลิตต้นพืชในหลอดทดลองได้ถึง 1 ล้านต้น ซึ่งไม่มีวิธีอื่นใดที่จะผลิตต้นพืชให้ได้ปริมาณมากและรวดเร็ว
  2. ใช้ในการปรับปรุงพันธุ์พืช (Plant breeding) ในการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสามารถคัดเลือกสายพันธุ์ที่ทนทาน(torerance plant) โดยการคัดสายพันธุ์ทนทานจากการจัดเงื่อนไขของอาหารและสภาวะแวดล้อม เช่น การคัดสายพันธุ์พืชทนเค็ม สายพันธุ์ทนต่อดินเปรี้ยว ทนต่อความแห้งแล้ง หรือเพิ่มความต้านทาน(resistant plant)โดยการเพาะเลี้ยงในอาหารที่มีเงื่อนไขต่างๆ เช่น การสร้างพันธุ์ต้านทานต่อสารพิษของโรค ต้านทานต่อแมลง ต้านทานต่อยากำจัดวัชพืช ฯลฯ ทำให้พันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูง (high yield) โดยการชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์ แล้วคัดเลือกเอาสารพันธุ์ที่ดีไว้ ซึ่งอาจทำได้โดยการใช้สารเคมี การฉายรังสี การตัดต่อยีนส์(DNA ricombination) และการย้ายยีนส์(gene transformation)
  3. ใช้ในการแยกและเลี้ยงพืชปลอดโรค ในการขยายพันธุ์โดยวิธีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ถ้ามีเชื้อรา แบคทีเรีย หรือไวรัส เชื้อเหล่านี้จะเจริญในอาหารเพาะเลี้ยงได้เร็วกว่าเนื้อเยื่อของพืช จึงสามารถมองเห็นกลุ่มของเชื้อเหล่านี้ได้ด้วยตาเปล่า เมื่อพบก็เอาทิ้งออกไปก่อนที่มันจะเจริญเติบโตและทำลายต้นพืช ส่วนเชื้อไวรัสไม่สามารถเจนิญเติบโตในอาหารได้มันจะเจริญเติบโตในเซลล์พืชเท่านั้น ดังนั้นในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อจึงได้ต้นพืชที่พัฒนาจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเจริญในสภาพปราศจากเชื้อ และเป็นการกำจัดโรคไวรัสในพืช
  4. ทำให้ได้พืชพันธุ์ใหม่ ได้พืชพันธุ์ใหม่ ที่รวมคุณลักษณะดีของพืชสองชนิดไว้ด้วยกัน โดยการผสม protoplast (เซลล์พืชที่ถูกย่อย cell wall ออก เหลือแต่ cell membrane บาง ๆ) ของพืชสองชนิดเข้าด้วยกัน
  5. เพื่อการศึกษาทางชีวเคมีและสรีรวิทยาของพืช (Biochemical and Physiology study) ต้นพืชที่เลี้ยงในหลอดทดลองสามารถติดตามผลการพัฒนา การเปลี่ยนแปลงได้ง่าย และใกล้ชิด เช่น การศึกษาการตอบสนองของเนื้อเยื่อพืชในอาหารที่มีเงื่อนไขต่างๆ เพื่อการคัดสายพันธุ์พืชทนเค็ม สายพันธุ์ทนต่อดินเปรี้ยว ทนต่อความแห้งแล้ง หรือเพิ่มความต้านทานต่อโรคและแมลง
  6. เก็บรักษาพันธุ์ (Germplasm) ซึ่งปัจจุบันนี้มีพืชหลายชนิดสูญพันธุ์ไปเนื่องจากสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง วิธีการเก็บรักษาพืชพรรณต่างๆ ไว้ในหลอดทดลองจะทำให้พืชมีอัตราการเจริญเติบโตที่ช้ามาก และเก็บไว้ได้เป็นระยะเวลานาน โดยเก็บไว้ในไนโตรเจนเหลวที่อุณหภูมิต่ำ ๆ เพื่อหยุดยั้งกระบวนการทางชีวเคมีของเซลล์ ทำให้ประหยัดเวลา แรงงาน และอาหาร จนกว่าเมื่อใดเราต้องการพืชชนิดนั้นๆ จึงทำการถ่ายเนื้อเยื่อลงสู่อาหารสังเคราะห์ เพื่อชักนำให้เกิดต้น และนำมาขยายเพิ่มจำนวนต้นพืช ก็จะได้พืชพันธุ์นั้นกลับคืนมา
  7. ผลิตพืชที่ปราศจากโรค การปลูกพืชโดยทั่วไปมักเกิดปัญหาจากเชื้อแบคทีเรีย เชื้อรา และเชื้อไวรัส ที่ติดมากับส่วนที่ปลูก ดังนั้นในปัจจุบันจึงหันมานิยมใช้วิธีการ เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเพราะการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชจะใช้ส่วนที่เป็นเนื้อเยื่อที่เจริญที่อยู่ที่บริเวณปลายยอดของลำต้น(apical meristem)และเนื้อเยื่อของต้นอ่อนในเมล็ดหรือส่วนของคัพภะ (embryo) มาเพาะเลี้ยง เนื่องจากนื้อเยื่อดังกล่าวไม่มีท่อน้ำท่ออาหารในการติดต่อกับส่วนอื่นๆ ของต้นพืช จึงปราศจากเชื้อไวรัสมากที่สุด เพราะเชื้อไวรัสจะเคลื่อนที่ไปยังส่วนต่างๆ ของพืชโดยผ่านทางท่อน้ำท่ออาหาร ดังนั้นการนำเนื้อเยื่อเจริญบริเวณดังกล่าวมาเลี้ยงจะทำให้ได้ต้นพืชต้นใหม่ที่ปราศจากเชื้อไวรัส
  8. เพื่อการผลิตสารทุติยภูมิ (secondary metabolites) นอกจากประโยชน์ในเชิงเกษตรกรรม ยังมีการประยุกต์ใช้การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชเพื่อผลิตสารทุติยภูมิ ซึ่งเป็นการผลิตยาและสารเคมีจากพืช โดยสารเคมีที่ใช้เป็นยารักษาโรคต่างๆ ในอดีตจนถึงปัจจุบันได้มาจากพืชเป็นส่วนใหญ่ พืชบางชนิดมีคุณสมบัติทางยาแต่บางครั้งปริมาณยาที่สกัดอยู่ในเนื้อสารมีปริมาณน้อย จึงต้องมีการปรับสภาพแวดล้อมและอาหารที่เหมาะสม ก็อาจชักนำให้เกิดการสังเคราะห์สารที่เราต้องการได้มากขึ้น สารเคมีดังกล่าวที่พืชผลิตได้ไม่เป็นประโยชน์โดยตรงต่อพืช จึงถือเป็นสารทุติยภูมิ ซึ่งประมาณกันว่ามีมากกว่า 5 หมื่นชนิด บางชนิดก็ผลิตโดยพืชในบางกลุ่มเท่านั้น แม้ว่าสารทุติยภูมิหลายชนิดสามารถผลิตได้โดยการสังเคราะห์ แต่ได้ในปริมาณน้อย เช่น ควินิน ใช้เป็นยา วานิลา เป็นสารให้กลิ่นและไพรีธริน สำหรับปราบแมลงศัตรูพืช

ที่มา
ฝ่ายเทคโนโลยีการเกษตร สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.)
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) http://fieldtrip.ipst.ac.th
รังสฤษดิ์ กาวีต๊ะ. 2545. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช : หลักการและเทคนิค. คณะเกษตร. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. กรุงเทพมหานคร.

ป้ายคำ :

เรื่องที่เกี่ยวข้องกับหมวด วิชาเกษตรพึ่งตน