65,969 Views
Favorite
เด็ก ๆ คงทราบกันดีแล้วว่า ต้นไม้หรือพืชรอบ ๆ ตัวเรามีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์และสัตว์โลกเป็นอย่างมากเพราะพืชเป็นแหล่งผลิตออกซิเจนที่เราใช้หายใจ เป็นแหล่งของอาหาร และเราใช้พืชทำเสื้อผ้า บ้านเรือน ของใช้ต่าง ๆ หากไม่มีพืชก็คงไม่มีทั้งสัตว์และมนุษย์มาจนทุกวันนี้ ด้วยความสำคัญของพืชนักวิทยาศาสตร์จึงสนใจศึกษาพบว่า หากนำเนื้อเยื่อพืชมาเลี้ยงในหลอดทดลองโดยให้อาหารและสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมเลียนแบบธรรมชาติ เนื้อเยื่อพืชเพียงชิ้นเล็ก ๆ นี้จะสามารถเติบโตจนเป็นต้นพืชต้นใหม่ได้
ความรู้ในการควบคุมการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อพืชในหลอดทดลองนี้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเลี้ยงเนื้อเยื่อและเพิ่มจำนวนต้นพืชในหลอดทดลองได้มากมายเท่าที่ต้องการ ความก้าวหน้าทางการศึกษาเกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชของนักวิทยาศาสตร์ยังนำมาใช้ประโยชน์มากขึ้นในการผลิตพืชที่ปลอดโรค การสร้างและคัดเลือกพืชพันธุ์ใหม่ที่มีลักษณะที่ต้องการ และการเก็บรักษาพันธุ์พืชไว้ในหลอดทดลองเพื่อใช้ประโยชน์ในอนาคต
การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช เป็นวิธีการหนึ่งที่นำความรู้ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีมาใช้เพื่อเพิ่มจำนวนพืชเศรษฐกิจหลายชนิดอย่างรวดเร็ว เนื่องจากมีข้อได้เปรียบเมื่อเทียบกับการขยายพันธุ์โดยวิธีอื่น ๆ เช่น สามารถขยายพันธุ์พืชปริมาณมาก ๆ ในระดับเป็นหมื่นเป็นแสนต้นโดยใช้เวลาที่สั้นกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่มีต้นแม่พันธุ์จำนวนน้อยและเป็นพืชที่เติบโตหรือขยายพันธุ์โดยวิธีธรรมดาได้ช้า การขยายพันธุ์โดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชนี้ทำให้ได้พืชจำนวนมากที่มีคุณภาพสม่ำเสมอ นอกจากนั้นพืชที่ได้ยังปลอดจากจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย ราที่อาจเป็นสาเหตุของโรคพืชจึงเหมาะแก่การนำไปปลูกเพื่อให้ได้ต้นที่สมบูรณ์และมีผลผลิตสูงต่อไป
การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชเป็นการนำส่วนของพืชที่ประกอบด้วยเซลล์ที่มีชีวิตมาเลี้ยงในสภาวะปลอดเชื้อ โดยให้อาหารสังเคราะห์ที่เตรียมขึ้นเฉพาะสำหรับการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อพืชแต่ละชนิด เพาะเลี้ยงให้เจริญเติบโตในสภาพแวดล้อม ได้แก่ อุณหภูมิ ความชื้น และแสง ที่ควบคุมอย่างเหมาะสม ส่วนของพืชที่นำมาเพาะเลี้ยงโดยทั่วไปนิยมใช้ส่วนที่ยังอ่อนของอวัยวะต่าง ๆ เช่น ปลายยอด ข้อ ปล้อง ตา ดอกอ่อน อับเรณู เมล็ดอ่อน ส่วนต่าง ๆ ของต้นอ่อนหรือใช้เนื้อเยื่อ เช่น เนื้อเยื่อเจริญที่ปลายยอด เนื้อเยื่อแผ่นใบ เนื้อเยื่อของรากสะสมอาหาร เนื้อเยื่อผิวใบ เนื้อเยื่อจากใจกลางลำต้นที่ยังอ่อน หรือใช้เซลล์ เช่น เซลล์ภายในอับเรณูหรือแม้แต่เซลล์ที่กำจัดผนังเซลล์ออกไปที่เรียกว่า โพรโทพลาสต์ ส่วนที่นำมาเลี้ยงเหล่านี้จะสามารถเจริญเติบโตได้โดยได้รับแร่ธาตุที่จำเป็นสำหรับพืชและสารประกอบที่จะเอื้อให้เซลล์พืชมีการเจริญเติบโตได้เป็นปกติ ได้แก่ น้ำตาล วิตามิน กรดแอมิโน สารควบคุมการเจริญหรือฮอร์โมนพืช และสารประกอบจากธรรมชาติบางชนิด ซึ่งจะนำมาเตรียมรวมกันเป็นอาหารสังเคราะห์สำหรับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ส่วนสภาพแวดล้อมที่เหมาะสำหรับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชทั่ว ๆ ไป ภายในภาชนะที่เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชควรมีความชื้นสูงโดยเฉพาะเมื่อเพาะเลี้ยงใหม่ ๆ ห้องที่ใช้เพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชมักควบคุมอุณหภูมิห้องประมาณ ๒๕ องศาเซลเซียสและมีแสงเพียงพอสำหรับการเจริญเติบโต สิ่งสำคัญอีกประการหนึ่งของห้องเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช คือ การรักษาความสะอาดที่จะช่วยป้องกันการปนเปื้อนของจุลินทรีย์และทำให้เนื้อเยื่อพืชที่เลี้ยงมีสภาพปลอดเชื้อ
การศึกษาวิจัยเกี่ยวกับการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชได้เบิกทางไปสู่การใช้ประโยชน์ในด้านต่าง ๆ อย่างกว้างขวาง ดังตัวอย่างงานด้านการขยายพันธุ์พืชที่ทราบกันดี ทั้งการขยายพันธุ์แบบอาศัยเพศ เช่น การนำเมล็ดกล้วยไม้ที่เกิดจากการผสมข้ามพันธุ์ซึ่งปกติงอกได้น้อยในธรรมชาติมาเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ในสภาพปลอดเชื้อสามารถช่วยให้เมล็ดกล้วยไม้งอกได้ดีและได้ต้นกล้าจำนวนมาก ทำให้ได้กล้วยไม้พันธุ์ใหม่ ๆ ที่ตลาดต้องการ ส่วนการขยายพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศที่นำส่วนอื่น ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับเซลล์สืบพันธุ์มาเลี้ยงในสภาพปลอดเชื้อและมีจุดประสงค์ต้องการเพิ่มจำนวนพืชที่ตรงพันธุ์นั้นมักใช้กับพืชที่มีราคาค่อนข้างสูง ขยายพันธุ์ได้ช้าแต่มีความต้องการเป็นจำนวนมาก เช่น ไม้ดอกไม้ประดับ สมุนไพร ไม้ผล พืชไร่ และกล้าไม้ที่ใช้ในการปลูกป่า ต้นที่ได้จากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชมีข้อดี คือ ปลอดจากเชื้อแบคทีเรียและรา นอกจากนี้การเลี้ยงเนื้อเยื่อเจริญบริเวณปลายสุดของยอดที่ปลอดจากเชื้อไวรัสยังเป็นวิธีที่สามารถผลิตพืชปลอดไวรัสซึ่งช่วยให้เกษตรกรได้ปลูกพืชที่แข็งแรงและมีโอกาสได้ผลผลิตที่มีคุณภาพ
นอกจากนี้การเก็บรักษาพันธุกรรมพืชในสภาพปลอดเชื้อโดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชยังเป็นอีกทางหนึ่งที่ช่วยอนุรักษ์ความหลากหลายของพันธุ์พืชที่เป็นทรัพยากรของชาติ การเก็บรักษาพันธุ์พืชในลักษณะดังกล่าวเป็นวิธีที่น่าสนใจเพราะมีข้อดี คือ ประหยัดพื้นที่และแรงงานสะดวกในการควบคุมสภาพแวดล้อมให้ชะลอหรือหยุดการเจริญของเนื้อเยื่อพืชชั่วคราว เพื่อการเก็บรักษาจนกว่าจะนำไปใช้ประโยชน์ การเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสามารถนำมาใช้ในการปรับปรุงพันธุ์พืชโดยการชักนำให้เกิดการกลายของเซลล์เพิ่มโอกาสให้ได้พันธุ์ใหม่ ๆ ที่แตกต่างออกไปจากเดิม ซึ่งบางลักษณะสามารถคัดเลือกได้สะดวกในระดับเซลล์การเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชบางวิธียังใช้สร้างพันธุ์พืชใหม่ที่ไม่มีโอกาสเกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น พืชที่มีโครโมโซมเพียงครึ่งหนึ่งของต้นปกติ พืชลูกผสมระหว่างพ่อแม่พันธุ์ที่มีพันธุกรรมแตกต่างกันมาก ๆ ซึ่งทำให้ผสมไม่ติดหรือไม่สามารถผสมพันธุ์กันได้ รวมไปถึงการถ่ายโอนยีนหรือสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตอื่นที่ควบคุมลักษณะที่ต้องการเข้าสู่เซลล์พืชแล้วนำไปเลี้ยงให้เจริญเป็นต้นพืชตามที่เรียกกันว่า พืชดัดแปรพันธุกรรม
