การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชเป็นกลุ่มของเทคนิคที่ใช้เพาะเลี้ยงเซลล์หรือต้นพืชภายใต้สภาวะปลอดเชื้อบนอาหารสังเคราะห์ที่ทราบองค์ประกอบที่แน่นอน เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเป็นที่นิยมใช้อย่างกว้างขวาง โดยอาศัยคุณสมบัติโททิโพเทนซี totipotencyของเซลล์พืช คือเซลล์ใดเซลล์หนึ่งของพืชมีความสามารถที่จะพัฒนาไปเป็นเนื้อเยื่อ อวัยวะและต้นที่สมบูรณ์ได้

เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชถูกกล่าวถึงครั้งแรกโดย Gottlieb Haberlandt นักพันธุศาสตร์ชาวออสเตรีย ในปี ค.ศ. 1902 เทคนิคดังกล่าวถูกพัฒนามาตลอดช่วงต้นศตวรรษที่ 19 โดยเริ่มจากการเพาะเลี้ยงบางส่วนของพืช เช่น เอมบริโอ และเนื้อเยื่อเจริญบริเวณปลายยอดและปลายราก ขณะที่การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชอย่างแท้จริงเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1934 โดย Roger J. Gautheret สามารถเพาะต้น Sycamore บนอาหารสังเคราะห์สูตร Knop's solution แข็งที่เติมน้ำตาลและวุ้นที่ได้จากสาหร่าย อย่างไรก็ตามในช่วงแรกของการพัฒนากลับพบปัญหาในการทำให้เนื้อเยื่อพืชมีการพัฒนาเป็นยอด ราก หรือลำต้นตามต้องการ จึงเริ่มนำสารควบคุมการเจริญเติบโตพืชมาใช้โดยตอนแรกมีการใช้น้ำมะพร้าวมาผสมกับอาหารสังเคราะห์ ต่อมาจึงเริ่มปรับใช้สารสังเคราะห์ในการชักนำให้เนื้อเยื่อพืชมีการเจริญและพัฒนาเป็นต้นอย่างสมบูรณ์ หลังจากที่มีการปรับใช้สารควบคุมการเจริญเติบโตพืชมาใช้ ก็มีการปรับปรุงอาหารสังเคราะห์ โดยการศึกษาคุณสมบัติของธาตุอาหารพืชหลายๆชนิด สูตรที่เป็นที่นิยมกันได้แก่ Murashige and Skoog (MSO)

ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชนั้นต้องทำภายใต้สภาพปลอดเชื้อ โดยทำงานในตู้ปลอดเชื้อที่มีการกรองผ่านแผ่นกรองเฮป้า เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการปนเปื้อนจากเชื้อจุลินทรีย์ที่มีอยู่ในอากาศไปเจริญเติบโตบนอาหารเพาะเลี้ยง เนื้อเยื่อจะมีการเจริญเติบโตบนอาหารสังเคราะห์ในภาชนะปิด ภายในห้องที่มีการควบคุมอุณหภูมิและแสง อาหารเพาะเลี้ยงอาจมีการเติมสารควบคุมการเจริญเติบโตพืชและวิตามินบางชนิด

ประโยชน์

• การขยายพันธุ์เพิ่มจำนวนพืชอย่างรวดเร็ว เป็นประโยชน์ทางการค้า พืชที่ได้ปลอดจากโรคและแมลง และมีลักษณะเหมือนต้นแม่ทุกประการ
• การเก็บรักษาสายพันธุ์เพื่อการอนุรักษ์สายพันธุ์พืชที่ใกล้สูญพันธุ์
• การคัดเลือกเพื่อพัฒนาปรับปรุงสายพันธุ์ สามารถทำได้รวดเร็วกว่าพืชที่ปลูกด้วยวิธีปกติ
• การขยายพันธุ์ด้วยการเพาะเมล็ดที่มีอัตราการงอกหรืออัตราการรอดชีวิตต่ำ
• การเพาะเลี้ยงคัพภะที่ไม่มีเปลือกหุ้มเมล็ด หรือการกู้ชีวิตคัพภะ
• การชักนำให้พืชผลิตสารทุติยภูมิ
• การศึกษาลักษณะทางสรีระวิทยา เคมีต่างๆ รวมทั้งการกลายพันธุ์จากการฉายรังสีและการถ่ายยีน
• การสร้างสายพันธุ์แท้

ดูเพิ่ม

• สรีรวิทยาของพืช

อ้างอิง

• George, Edwin F.; Hall, Michael A.; De Klerk, Geert-Jan, บ.ก. (2008). Plant propagation by tissue culture. Volume 1. The background (3rd ed.). Dordrecht: Springer. ISBN .{{}}: CS1 maint: multiple names: editors list ()
• Yadav, R.; Arora, P.; Kumar, D.; Katyal, D.; Dilbaghi, N.; Chaudhury, A. (2009). "High frequency direct plant regeneration from leaf, internode, and root segments of Eastern Cottonwood (Populus deltoides)". Plant Biotechnology Reports. 3 (3): 175–182. doi:10.1007/s11816-009-0088-5.{{}}: CS1 maint: multiple names: authors list ()
• Singh, S.K.; Srivastava, S. (2006). Plant Tissue Culture. Campus Book International. ISBN .{{}}: CS1 maint: multiple names: authors list ()
• Smith R. H. (2013). Plant Tissue Culture (Third Edition). ISBN .