เทคโนโลยีเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชกับการพัฒนาสายพันธุ์ปทุมมา

เป็นวิธีการขยายพันธุ์พืชวิธีหนึ่ง โดยนำชิ้นส่วนสำคัญของพืช เช่น ลำต้น ยอด ตาข้าง ใบ ดอก มาเพาะเลี้ยงบนอาหารสังเคราะห์ ภายใต้สภาวะที่ควบคุมความสะอาดแบบปลอดเชื้อ อุณหภูมิ และแสง เพื่อให้ชิ้นส่วนเหล่านั้นสามารถเจริญและพัฒนาเป็นต้นพืชที่สมบูรณ์ สามารถนำออกปลูกในสภาพธรรมชาติได้

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ “ปทุมมา”

 นอกจากเพื่อการผลิตต้นพันธุ์ปทุมมาปริมาณมากในระยะเวลาที่รวดเร็ว ต้นพืชที่ได้ปลอดโรคและมีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกับต้นแม่แล้ว การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อยังเก็บรักษาพันธุ์พืชทั้งในเชิงอนุรักษ์ฐานพันธุกรรม และเชิงการผลิตต้นพันธุ์ได้ตลอดปี

แม้ว่าเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชและเซลล์จะไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ แต่ก็มีการพัฒนาอยู่ตลอดเวลาทั้งในเรื่องเทคโนโลยีเพาะเลี้ยงและสารควบคุมการเจริญเติบโตใหม่ๆ เพื่อเพิ่มศักยภาพการเจริญและพัฒนาจากชิ้นส่วนพืขไปเป็นต้นพันธุ์ที่สมบูรณ์

ปัจจุบันเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อและเซลล์จึงถูกนำมาประยุกต์ใช้กับการพัฒนาพันธุ์ปทุมมา ดังนี้

1. การเพิ่มจำนวนของสายพันธุ์ปทุมมา เพื่อเป็นแหล่งพันธุกรรมที่สามารถหาได้และมีสำรองตลอดปีสำหรับงานปรับปรุงพันธุ์ (พืชสกุลนี้พักตัวตั้งแต่เดือนตุลาคม-มีนาคม)

2. การเพิ่มปริมาณต้นพันธุ์สำหรับใช้เพื่อชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์

3. การเพาะเลี้ยงเอ็มบริโอ (Embryo culture) และการช่วยชีวิตเอ็มบริโอ (Embryo rescue) จากการผสมข้ามชนิด (interspecific hybridization) หรือผสมข้ามสกุล (intergeneric hybridization) ที่โดยปกติไม่สามารถพัฒนาเป็นเอ็มบริโอและเมล็ดที่สมบูรณ์ได้ ทำให้เอ็มบริโอลูกผสมที่มีความแตกต่างทางพันธุกรรมสามารถมีชีวิตรอดได้ ทั้งยังเป็นการลดเวลาที่เมล็ดสุกแก่และเข้าสู่การพักตัวอีกหนึ่งฤดูปลูก จึงช่วยร่นระยะเวลาการปรับปรุงพันธุ์ปทุมมา

4. การเพิ่มจำนวนโครโมโซม (Polyploidization) เพื่อแก้ความเป็นหมันของปทุมมาลูกผสม

5. การรวมโปรโตพลาสต์ (Protoplast fusion หรือ somatic hybridization) เป็นแนวนางหนึ่งในการสร้างลูกผสมจากพืชที่มีความแตกต่างทางพันธุกรรมเข้าด้วยกัน ซึ่งไม่สามารถทำได้จากการผสมพันธุ์พืชโดยวิธีปกติ

เทคโนโลยีการผลิตต้นพันธุ์ปทุมมาและหงส์เหินเพื่อการส่งออก

การผลิตต้นพันธุ์ปทุมมาและหงส์เหินปลอดโรค
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ได้พัฒนาเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเพื่อการเพิ่มประมาณการผลิตต้นพันธุ์ปทุมมาและหงส์เหินปลอดโรค (พ.ศ. 2548 – 2553) เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการผลิตหัวพันธุ์เพื่อเป็นการลดข้อจำกัดของฤดูกาลในการผลิต

• หัวพันธุ์ คือ เหง้าที่มีรากสะสมอาหารเพื่อใช้ในการเจริญเป็นต้นต่อไป
• ต้นพันธุ์ คือ ต้นปทุมมา หรือหงส์เหินที่ยังไม่มรการพัฒนาหัวพันธุ์ที่สมบูรณ์

การผลิตหัวพันธุ์ปทุมมาและหงส์เหิน
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) มีความร่วมมือกับบริษัท รีลซีด จำกัด (พ.ศ. 2548 – 2553) พัฒนาหัวพันธุ์ปทุมมาและหงส์เหินเพื่อการส่งออก สามารถผลิตหัวพันธุ์คุณภาพได้ในระยะเวลา 1 ฤดูปลูก (5-8 เดือน) จากเดิมต้องใช้เวลาประมาณ 10 เดือน ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์ ซึ่งเป็นการเพิ่มความสามารถการกำหนดระยะเวลาการผลิตหัวพันธุ์ให้สอดคล้องกับความต้องการของตลาดต่างประเทศ

ผลกระทบเชิงเศรษฐกิจ

1. ลดต้นทุนการผลิตหัวพันธุ์ มีต้นทุนต่ำกว่า เนื่องจากใช้เวลาเพียง 1 ฤดูปลูก เปรียบเทียบกับการปลูกเลี้ยงปกติที่ต้องใช้เวลา 2 ฤดูปลูก

2. เพิ่มประสิทธิภาพการผลิตหัวพันธุ์

หัวพันธุ์ปีเดียวมีคุณภาพที่ดีเทียบเท่าหัวพันธุ์ที่ผลิตได้ในระยะปกติ ทำให้เกษตรกรสามารถผลิตหัวพันธุ์ได้อย่างต่อเนื่องตลอดปี

3. หัวพันธุ์มีคุณภาพสูง เนื่องจากผลิตจากต้นพันธุ์ปลอดโรค