ปัจจัยการสร้างหัวจิ๋วมันฝรั่งในระบบจมชั่วคราวแบบขวดแฝด

Abstract

มันฝรั่งเป็นพืชที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูงและเป็นพืชเศรษฐกิจสำคัญของประเทศไทย ปัจจุบันมีการนำเทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชเข้ามาใช้พัฒนาการผลิตหัวพันธุ์มันฝรั่ง เพื่อให้ได้คุณภาพและมีปริมาณมากเพียงพอต่อความต้องการของเกษตรกร อีกทั้งเพื่อลดปริมาณการนำเข้าหัวพันธุ์จากต่างประเทศซึ่งช่วยลดต้นทุนการผลิต ในการศึกษาครั้งนี้ได้นำเทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อที่ทันสมัย คือ ระบบจมชั่วคราว (temporary immersion bioreactor) มาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตหัวจิ๋วมันฝรั่งที่สามารถใช้เป็นหัวพันธุ์ได้ โดยนำชิ้นส่วนข้อเดี่ยวมันฝรั่งมาเพาะเลี้ยงในอาหารเหลวด้วยระบบจมชั่วคราวแบบขวดแฝด ใช้อาหารเหลวสูตร MS ที่เติม BA 0.5 มิลลิกรัมต่อลิตร ให้อาหารเหลวทุก ๆ 8 ชั่วโมง นานครั้งละ 2 นาที เป็นระยะเวลา 3 สัปดาห์ เพื่อให้ได้ต้นมันฝรั่งตั้งต้นสำหรับใช้ในการทดลองต่าง ๆ เกี่ยวกับปัจจัยในการสร้างหัวจิ๋วในระบบจมชั่วคราว การทดลองที่ 1 ทดสอบผลของความถี่และระยะเวลาการให้อาหารเหลว โดยเปรียบเทียบการเพาะเลี้ยงบนอาหารแข็งกับการให้อาหารเหลวทุก ๆ 3 และ 12 ชั่วโมง นานครั้งละ 2 และ 20 นาที ใช้อาหารสูตร MS ปราศจากสารควบคุมการเจริญเติบโตที่เติมซูโครส 90 กรัมต่อลิตร หลังการเพาะเลี้ยงเป็นเวลา 3 สัปดาห์ พบว่า การเพาะเลี้ยงในระบบจมชั่วคราวมีประสิทธิภาพของการผลิตหัวจิ๋วสูงกว่าการเพาะเลี้ยงบนอาหารแข็ง ทั้งในด้านการสร้างหัวจิ๋วและการเจริญเติบโตของหัวจิ๋ว โดยสภาวะที่เหมาะสมที่สุด คือ การให้อาหารเหลวทุก ๆ 12 ชั่วโมง นานครั้งละ 2 นาที มีเปอร์เซ็นต์การเกิดหัวจิ๋วและจำนวนหัวจิ๋วสูงที่สุด 90.00% และ 1.93 หัวต่อต้น การทดลองที่ 2 เปรียบเทียบผลของการใช้จำนวนต้นตั้งต้นที่แตกต่างกัน ได้แก่ 10, 20 และ 30 ต้นต่อภาชนะบรรจุอาหารเหลว 300 มิลลิลิตร พบว่า จำนวนต้นตั้งต้นที่เหมาะสม คือ 20 ต้นต่อภาชนะ ได้จำนวนหัวสูงถึง 28.4 หัวต่อภาชนะ การทดลองที่ 3 ทดสอบผลของระดับความเข้มข้นซูโครสแตกต่างกันในอาหารเหลว ได้แก่ 30, 60, 90 และ 120 กรัมต่อลิตร พบว่า ซูโครสความเข้มข้นสูงสามารถเพิ่มการสร้างหัวจิ๋วได้ดี โดยความเข้มข้นซูโครสที่เหมาะสมที่สุด คือ 90 กรัมต่อลิตร ส่วนซูโครสความเข้มข้นต่ำ 30 กรัมต่อลิตร ไม่สามารถกระตุ้นการสร้างหัวจิ๋วได้ การทดลองที่ 4 ทดสอบผลของความเครียดทางกายภาพแบบการให้ความเย็น โดยนำต้นมันฝรั่งมาให้ความเย็นอุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส เป็นระยะเวลาต่าง ๆ ได้แก่ 8, 24 และ 72 ชั่วโมง เปรียบเทียบกับการไม่ให้ความเย็นก่อนนำไปเพาะเลี้ยงในระบบจมชั่วคราว พบว่า การให้ความเย็นเป็นระยะเวลา 8 ชั่วโมง มีความเหมาะสมที่สุด โดยกระตุ้นให้เกิดหัวจิ๋วขนาดน้ำหนักมากขึ้นเพิ่มสูงขึ้นอย่างชัดเจนเมื่อเปรียบเทียบกับการไม่ให้ความเย็น โดยเฉพาะหัวจิ๋วขนาดใหญ่น้ำหนัก ≥1.0 กรัมขึ้นไป เพิ่มขึ้นกว่า 4.19 เท่า แต่การให้ความเย็นเป็นระยะเวลานานตั้งแต่ 24 ชั่วโมงขึ้นไป ทำให้การสร้างหัวจิ๋วและการเจริญเติบโตของหัวจิ๋วลดลง การทดลองที่ 5 ทดสอบผลของความเครียดทางกายภาพแบบการให้ความร้อน โดยนำต้นมันฝรั่งมาให้ความร้อนอุณหภูมิต่าง ๆ ได้แก่ 30, 40 และ 50 องศาเซลเซียส เป็นระยะเวลา 1 ชั่วโมง เปรียบเทียบกับการไม่ให้ความร้อนก่อนนำไปเพาะเลี้ยงในระบบจมชั่วคราว พบว่า การให้ความร้อนอุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส มีความเหมาะสมที่สุด โดยเพิ่มจำนวนหัวจิ๋วต่อต้นกว่า 1.23 เท่า และกระตุ้นให้เกิดหัวจิ๋วขนาดน้ำหนักมากขึ้นเพิ่มสูงขึ้นอย่างชัดเจนเมื่อเปรียบเทียบกับการไม่ให้ความร้อน โดยเฉพาะหัวจิ๋วขนาดใหญ่น้ำหนัก ≥1.0 กรัมขึ้นไป เพิ่มขึ้นกว่า 4.62 เท่า และในการทดลองที่ 5 ทดสอบการนำหัวจิ๋วมันขนาดน้ำหนักต่าง ๆ ได้แก่ <0.20, 0.20-0.49, 0.50-0.99 และ ≥1.00 กรัม ที่ได้จากการเพาะเลี้ยงในระบบจมชั่วคราวมาทดสอบการออกปลูกในโรงเรือน หลังปลูกเป็นเวลา 1 เดือนพบว่า หัวจิ๋วทุกขนาดสามารถงอกต้นได้สูง 85-100% เมื่อผ่านการเก็บรักษาที่อุณหภูมิต่ำ 4 องศาเซลเซียส ในสภาพมืดเป็นระยะเวลา 1 เดือนขึ้นไป และต้นที่งอกมีการเจริญเติบโตดี ผลที่ได้จากการศึกษาดังข้างต้นแสดงให้เห็นว่า การเพาะเลี้ยงในระบบจมชั่วคราวสามารถนำไปใช้เป็นแนวทางการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตหัวจิ๋วมันฝรั่งเพื่อการเพาะปลูกในระดับอุตสาหกรรมต่อไป