เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช

Posted By Plookpedia | 22 มิ.ย. 60
1,020 Views

  Favorite

เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช

๑. การเพาะเลี้ยงแคลลัส 

      แคลลัส (callus) คือ เซลล์พื้นฐานที่อยู่รวมกันเป็นกลุ่มยังไม่กำหนดทิศทางการเปลี่ยนแปลงหรือพัฒนาไปเป็นเนื้อเยื่อหรืออวัยวะใด เนื้อเยื่อพืชเกือบทุกชนิดสามารถนำมาชักนำการสร้างแคลลัสได้ซึ่งการชักนำการสร้างแคลลัสเริ่มต้นจากการคัดเลือกเนื้อเยื่อพืชมาทำการเพาะเลี้ยงบนอาหารสังเคราะห์ที่มีธาตุอาหารพืชร่วมกับสารควบคุมการเจริญเติบโตในระดับที่เหมาะสม เนื้อเยื่อพืชจะเกิดการแบ่งเซลล์พัฒนาเป็นแคลลัส  แคลลัสเป็นเนื้อเยื่อพื้นฐานของระบบการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชและนำมาใช้ประโยชน์หลายด้าน เช่น การขยายพันธุ์เพื่อชักนำให้เกิดต้นพืชปริมาณมากใช้ในกระบวนการผลิตเซลล์ไร้ผนัง (protoplast) การผลิตสารเคมี (secondary metabolites) การผลิตพืชให้ต้านทานต่อโรคแมลงศัตรูพืชและทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมรวมทั้งการใช้เป็นเนื้อเยื่อเป้าหมายในการเก็บรักษาเชื้อพันธุกรรม (cryopreservation) 

๒. การเพาะเลี้ยงเซลล์แขวนลอย 

      เซลล์แขวนลอย คือ เซลล์เดี่ยว ๆ หรือกลุ่มเซลล์ขนาดเล็กที่ได้จากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในอาหารเหลวบนเครื่องหมุนเหวี่ยงอาหาร เนื้อเยื่อที่เหมาะสมต่อการชักนำให้เกิดเซลล์แขวนลอย ได้แก่ เนื้อเยื่อแคลลัสเพราะเป็นกลุ่มเซลล์ที่มีการเกาะตัวกันหลวม ๆ ซึ่งง่ายต่อการกระจายออกเป็นเซลล์เดี่ยว ๆ  ประโยชน์ที่ได้จากการเพาะเลี้ยงเซลล์แขวนลอย ได้แก่ การนำมาใช้ศึกษาถึงกระบวนการเมแทบอลิซึมภายในเซลล์ การศึกษาการทำงานของเอนไซม์ และการแสดงออกของยีน ตลอดจนเพื่อการผลิตเซลล์ไร้ผนังและคัพภะเพื่อนำไปใช้ประโยชน์ต่อไป 

๓. การเพาะเลี้ยงคัพภะ 

      การเพาะเลี้ยงคัพภะ หมายถึง การนำเอาคัพภะ (embryo) หรือต้นอ่อนของพืชที่เพิ่งเริ่มพัฒนาที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติจากถุงรังไข่ (embryo sac) ของพืชมาเพาะเลี้ยงบนอาหารสังเคราะห์เพื่อให้เกิดเป็นแคลลัสหรือเกิดเป็นต้นพืชโดยตรง รวมทั้งการชักนำให้เกิดคัพภะจากเซลล์หรืออวัยวะอื่น เช่น ใบเลี้ยง ช่อดอกอ่อน เมล็ดอ่อน โดยชักนำให้เกิดคัพภะโดยตรงหรือชักนำให้เกิดแคลลัสแล้วพัฒนาเป็นคัพภะต่อไป  ประโยชน์ของการเพาะเลี้ยงคัพภะ ได้แก่ การนำมาแก้ไขปัญหาอัตราความงอกของเมล็ดที่ต่ำในเมล็ดพืชบางชนิดหรือในเมล็ดของพืชที่เกิดจากการผสมข้ามชนิดหรือข้ามสกุล ที่ยากต่อการเจริญเติบโตและพัฒนาในสภาพตามธรรมชาติรวมทั้งแก้ไขปัญหาการพักตัวที่ยาวนานของเมล็ดพืชบางชนิด 

๔. การเพาะเลี้ยงเซลล์ไร้ผนัง 

      เซลล์ไร้ผนัง (protoplast) คือ เซลล์ที่ปราศจากผนังเซลล์ (cell wall) เหลือแต่เยื่อหุ้มเซลล์ (cell membrane) ห่อหุ้มองค์ประกอบของเซลล์เอาไว้สำหรับวิธีการกำจัดผนังเซลล์ที่ใช้อยู่มีด้วยกัน ๒ วิธี คือ วิธีกล (mechanical method) โดยการสร้างบาดแผลหรือทำให้ผนังเซลล์เกิดการฉีกขาดจากใบมีดที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้วทำให้เซลล์ที่เหลือหลุดออกจากผนังเซลล์และวิธีย่อยด้วยเอนไซม์ (enzymatic method) โดยใช้เอนไซม์พวก pactinase cellulase และ hemicellulase ย่อยผนังเซลล์ออก เนื้อเยื่อที่มีความเหมาะสมนำมาสกัดเซลล์ไร้ผนัง ได้แก่ เนื้อเยื่อที่มีอายุน้อย เช่น แคลลัส ใบอ่อน รากอ่อน และละอองเกสรตัวผู้  ประโยชน์ของการเพาะเลี้ยงเซลล์ไร้ผนัง ได้แก่ การนำมาใช้ในกระบวนการปรับปรุงพันธุ์และการสร้างพืชพันธุ์ใหม่จากพืชต่างสกุลโดยวิธีรวมเซลล์ไร้ผนังรวมทั้งใช้เป็นเนื้อเยื่อเป้าหมายในระบบการส่งถ่ายยีน 

 

เซลล์ไร้ผนัง
เซลล์ไร้ผนัง

 

๕. การเพาะเลี้ยงอับละอองเรณู 

      การเพาะเลี้ยงอับละอองเรณู คือ การนำเอาอับละอองเรณู (anther) ที่ยังไม่เจริญเต็มที่ซึ่งภายในบรรจุด้วยเซลล์ละอองเรณูที่อยู่ในระยะ ๑ นิวเคลียส (uninucleate) มาทำการเพาะเลี้ยงโดยเริ่มจากการคัดเลือกช่อดอกอ่อนของดอกตัวผู้ที่ยังไม่แทงช่อดอกออกสู่ภายนอกแล้วแยกเอาเฉพาะอับละอองเรณูนำมาเพาะเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์  ประโยชน์ของการเพาะเลี้ยงอับละอองเรณู ได้แก่ การผลิตต้นพืชที่มีโครโมโซมชุดเดียว (haploid plant) เพื่อนำมาใช้ในระบบการปรับปรุงพันธุ์และการผลิตพืชสายพันธุ์แท้รวมทั้งเพื่อศึกษาการเจริญและพัฒนาของละอองเรณูสำหรับใช้เป็นข้อมูลเบื้องต้นในกระบวนการผสมพันธุ์ 

๖. การเก็บรักษาเนื้อเยื่อพืชในหลอดทดลอง 

      การเก็บรักษาพันธุ์หรือสายพันธุ์พืชมีความสำคัญต่องานด้านการปรับปรุงพันธุ์พืชเพราะการเก็บรักษาในรูปเมล็ดพันธุ์มีข้อจำกัด คือ ต้องปลูกพืชอย่างต่อเนื่องเพื่อสร้างเมล็ดที่ยังคงความมีชีวิต เมื่อนำมาเก็บรักษาไว้ในระยะเวลานาน นอกจากนี้เมล็ดของพืชบางชนิดมีอายุสั้นและการติดเมล็ดน้อยหรือไม่สามารถติดเมล็ดได้  ด้วยเหตุนี้วิธีการเก็บรักษาพันธุ์พืชในสภาพการเพาะเลี้ยงในหลอดทดลองจึงได้นำมาใช้เพื่อลดข้อจำกัดของวิธีการใช้เมล็ดในการเก็บรักษาพันธุ์  โดยสามารถเก็บรักษาได้ในหลายลักษณะของชิ้นส่วนพืชไม่ว่าจะเป็นเมล็ด ยอด ราก คัพภะ แคลลัสหรือเซลล์ไร้ผนัง และสามารถคงความมีชีวิตได้ในระยะเวลายาวนานโดยเก็บในไนโตรเจนเหลวที่มีอุณหภูมิต่ำประมาณ -๑๙๖ องศาเซลเซียส เมื่อต้องการนำเนื้อเยื่อมาใช้ก็ละลายผลึกน้ำแข็งโดยแช่ในน้ำอุ่นอุณหภูมิ ๓๗ - ๔๐ องศาเซลเซียส จากนั้นก็ชักนำให้เนื้อเยื่อพัฒนาและเจริญเติบโตดังเดิม

 

ห้องเพาะเลี้ยงเนื้อเยื้อ
ห้องเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช

 

การเก็บรักษาเนื้อเยื่อพืช
การเก็บรักษาเนื้อเยื่อพืชในไนโตรเจนเหลว

 

เว็บไซต์ทรูปลูกปัญญาดอทคอมเป็นเพียงผู้ให้บริการพื้นที่เผยแพร่ความรู้เพื่อประโยชน์ของสังคม ข้อความและรูปภาพที่ปรากฏในบทความเป็นการเผยแพร่โดยผู้ใช้งาน หากพบเห็นข้อความและรูปภาพที่ไม่เหมาะสมหรือละเมิดลิขสิทธิ์ กรุณาแจ้งผู้ดูแลระบบเพื่อดำเนินการต่อไป
  • Posted By
  • Plookpedia
  • 1 Followers
  • Follow