งานสวนพฤกษศาสตร์โรงเรียน โรงเรียนวารินชำราบ สพม. เขต 29

ความเป็นมา => กิจกรรมทั้ง 8 ของโครงการฯ => ข้อความที่เริ่มโดย: ครูสุรพล กิ่มเกลี้ยง ที่ 26 กรกฎาคม 2013, 13:47:42 pm

หัวข้อ: กิจกรรมที่ 4 กิจกรรมอนุรักษ์และใช้ประโยชน์พันธุกรรมพืช
เริ่มหัวข้อโดย: ครูสุรพล กิ่มเกลี้ยง ที่ 26 กรกฎาคม 2013, 13:47:42 pm
(http://www.rspg.or.th/activities/pics/topic_4.gif)
กิจกรรมที่ 4 กิจกรรมอนุรักษ์และใช้ประโยชน์พันธุกรรมพืช
        เป็นกิจกรรมที่ดำเนินการศึกษาประเมินพันธุกรรมพืช ที่สำรวจเก็บรวบรวมมาปลูกรักษาไว้ โดยมีการศึกษาประเมินในสภาพธรรมชาติ แปลงทดลอง ในด้านสัณฐานวิทยา ชีววิทยา สรีรวิทยา การปลูกเลี้ยง การเขตกรรม สำหรับในห้องปฏิบัติการมีการศึกษาด้านโภชนาการ องค์ประกอบ รงควัตถุ   กลิ่น การใช้ประโยชน์ในด้านอื่นๆ  เพื่อศึกษาคุณสมบัติ คุณภาพ ในแต่ละสายต้น ในด้านการดำเนินงานวิจัยในกิจกรรมที่ 4 นี้ เป็นการดำเนินงานโดยความร่วมมือของเจ้าหน้าที่นักวิจัยของอพ.สธ.และหน่วยงาน ร่วมสนองพระราชดำริในโครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชอันเนื่องมาจากพระราชดำริ สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี หรือนักวิจัยในชมรมคณะปฏิบัติงานวิทยาการ ในหน่วยงานที่เข้าร่วมสนองพระราชดำริ
       สรุปการดำเนินงานในกิจกรรมที่ 4 กิจกรรมอนุรักษ์และใช้ประโยชน์พันธุกรรมพืช   จำนวนหน่วยงานที่ร่วมสนองพระราชดำริในกิจกรรมอนุรักษ์และใช้ประโยชน์พันธุกรรมพืช จำนวน  39 หน่วยงาน และศูนย์ศึกษาการพัฒนาอันเนื่องมาจากพระราชดำริ 6 แห่ง
 ตัวอย่างการดำเนินงานวิจัยที่ดำเนินงานโดยนักวิจัยอพ.สธ.
 1.การเก็บรวบรวมพันธุ์และการศึกษาทางชีววิทยาของกล้วยไม้สกุล Habenaria ในพื้นที่ภาคใต้ตอนบน (ชุมพร  สุราษฏร์ธานี และระนอง)ดำเนินการศึกษาวิจัยโดยเจ้าหน้าที่ประจำพื้นที่ อพ.สธ. ภาคใต้
 กล้วยไม้สกุล Habenaria เป็นพืช Terrestrial Orchid (กล้วยไม้ที่อาศัยอยู่ตามพื้นดิน) อาศัยขึ้นตามพื้นดิน มีหัวใต้ดิน เจริญเติบโตทาง ต้น - ใบ – ดอก ในฤดูฝน หลังจากมีดอกและผล ส่วนเหนือดินจะตายไป เหลือหัวอยู่ใต้ดิน ซึ่งเมื่อขึ้นอาศัยอยู่ในพื้นที่ ที่เสี่ยงต่อการถูกทำลาย เช่น การไถพรวนดิน ทำให้เกิดการสูญเสีย หรือสูญพันธุ์ไปจำนวนมาก เพื่อเป็นการอนุรักษ์พันธุ์กล้วยไม้สกุล Habenaria นี้ไว้ จึงควรมีการศึกษาสภาพทั่วไปในธรรมชาติ และศึกษาวงจรชีวิต (life cycle) ในการปลูกรักษา ทำการขยายพันธุ์ ให้มีจำนวนปริมาณของกล้วยไม้สกุล Habenaria เพิ่มขึ้น เพื่อนำไปสู่การพัฒนาพันธุ์ต่อไป
 ขั้นตอนการศึกษา
 1. สำรวจเก็บรวบรวม เพื่อทราบชนิด ปริมาณของกล้วยไม้สกุล Habenaria ในพื้นที่ภาคใต้ตอนบน และศึกษาข้อมูลเบื้องต้น
 2. นำพันธุกรรมพืชที่ได้ ปลูกรักษาในพื้นที่ อพ.สธ. แยกกลุ่มสายต้นที่พบในแต่ละแหล่งพันธุ์ ใส่รหัส ข้อมูลต่างๆ (วัน เดือน ปี สถานที่พบ อุณหภูมิ ปริมาณแสง  ความชื้น ปริมาณน้ำฝน ดิน กระแสลม และปัจจัยที่ตอบสนองต่อการเจริญเติบโต)
 3. ศึกษาบันทึกการเจริญเติบโตของต้น ที่นำมาปลูกศึกษา เช่นลักษณะการพักตัว และระยะเวลาในการพักตัวของหัว, ราก (ลักษณะการแตกของราก),ลำต้น (การเจริญเติบโต ความแตกต่างของขนาด),ใบ (รูปทรง สี),ดอก (รูปทรง  สี  และคุณสมบัติอื่นๆ) ,ผล, ฝัก (การขยายพันธุ์)
 (http://www.rspg.or.th/activities/pics/ac10.jpg)
 อั้วแก้มช้ำ   Habenaria rostellifera อั้วถิ่นไทย  Habenaria thailandica
 
ด้านกายวิภาคพืช (Plant Anatomy)
 การศึกษาพัฒนาการของดอกมะเกี๋ยง
 เป็นการศึกษาด้านกายวิภาคและพัฒนาการของดอกมะเกี๋ยงจำนวน 4 รหัสต้น ๆ ละ 200-300 ตาดอก
 ด้านพฤกษอนุกรมวิธานระดับโมเลกุล
 1. การจัดจำแนกกลุ่มพันธุ์พืชสกุลอบเชยโดยชีวโมเลกุล
 ตัวอย่างใบอบเชยที่เก็บมาจากสวนพฤกษศาสตร์ดงฟ้าห่วน จ.อุบลราชธานี ใส่แช่ลงในหลอดที่มี CTAB buffer 500 ul ประมาณครึ่งหลอด นำใบที่เหลือแช่น้ำเข็งกลับมายังหน่วยปฏิบัติการชีวโมเลกุล อพ.สธ. สวนจิตรลดา และทำการสกัดดีเอนเอพืชสกุลอบเชย จำนวน 4 รหัส 22 ตัวอย่าง และกำลังอยู่ในระหว่างดำเนินการวิจัยต่อเนื่อง
 
งานศึกษาวิจัยของหน่วยปฏิบัติการชีวโมเลกุล
โครงการวิจัยเรื่องการจัดจำแนกทุเรียน (Durio zibethinus Merr.) โดยใช้เทคนิค AFLP
 ดำเนินการศึกษาวิจัย โดยเจ้าหน้าที่หน่วยปฏิบัติการชีวโมเลกุล อพ.สธ. สวนจิตรลดา และศูนย์วิจัยพืชสวนจันทบุรี จ.จันทบุรี
    ทุเรียน (Durio zibethinus Merr.) เป็นผลไม้เมืองร้อนที่เก่าแก่ มีถิ่นกำเนิดอยู่ในแถบเอเชียตอนใต้ ในปัจจุบันแหล่งปลูกทุเรียนของประเทศไทยส่วนใหญ่อยู่ในทางภาคใต้และภาคตะวันออก ในสมัยแรกๆทุเรียนพันธุ์ดีมีไม่กี่พันธุ์ ต่อมาเมื่อเกิดน้ำท่วมใหญ่ในกรุงเทพมหานคร 2 ครั้งทำให้ต้นทุเรียนตายและสูญพันธุ์ไปเป็นจำนวนมาก และเนื่องจากกิ่งตอนหายากและมีราคาแพง ชาวสวนจึงมักเอาเมล็ดทุเรียนมาเพาะปลูกใหม่ ทำให้เกิดทุเรียนพันธุ์ใหม่ๆขึ้นมาอีกมากมาย เกิดการตั้งชื่อพันธุ์อีกมากมายเพราะทุเรียนพันธุ์หนึ่งๆ เมื่อนำเมล็ดมาปลูกแล้วมีลักษณะดีและผิดแปลกไปจากต้นเดิม   เล็กน้อย ทุเรียนต้นใหม่อาจตั้งชื่อตามพันธุ์เดิมแต่เติมชื่อผู้เพาะลงไปด้วย เช่น พันธุ์กบตาขำ ซึ่งในขณะนี้มีพันธุ์ทุเรียนจำนวนประมาณ 200 พันธุ์และมีเพียงประมาณ 80 พันธุ์ที่มีชื่ออยู่ในวงการค้า (คู่มือการปลูก ทุเรียน) การใช้ดีเอ็นเอเป็นเครื่องหมายในการศึกษาความสัมพันธ์ของพืชพันธุ์ต่างๆนั้น เป็นวิธีการศึกษาความแตกต่างของดีเอ็นเอของพืชซึ่งไม่มีอิทธิพลของสภาพแวด ล้อมและฤดูกาลมาเกี่ยวข้องจึงเป็นที่นิยมใช้ในการจำแนกพันธุ์พืชต่างๆ ในครั้งนี้ได้ศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมของทุเรียนโดยใช้เทคนิค AFLP (Amplified  Fragment Length Polymorphism DNA) (Vos และคณะ, 1995) ซึ่งยังไม่ได้มีการศึกษาและทำลายพิมพ์ดีเอ็นเอมาก่อน

     การศึกษาความสัมพันธ์ของทุเรียนพันธุ์ต่างๆ จำนวน 130 ตัวอย่างจากทั่วประเทศ ได้แก่ นมสวรรค์ (จ. จันทบุรี, ระยอง),  กระปุกทองดี (จ. จันทบุรี, ระยอง),กบสุวรรณ (จ. จันทบุรี, นนทบุรี, ระยอง), ห้าลูกไม่ถึงผัว (ไม่ทราบประวัติ), อาพร4 (จ. นครศรีธรรมราช) พายุ1 (จ. สงขลา), สมหมาย (จ. สงขลา), สมะแอ (จ. ยะลา)   จากการศึกษาโดยเทคนิคทาง AFLP ใช้ 12 คู่ไพรเมอร์ให้แถบดีเอ็นเอทั้งหมด 361 แถบ เฉลี่ย 30 แถบต่อหนึ่งคู่ไพรเมอร์ มีจำนวนแถบที่แสดงความแตกต่างจากจำนวน 12 คู่ไพรเมอร์ (polymorphic band) 349 แถบ ขนาดตั้งแต่ 66-500 คู่เบส คิดเป็น 96.68% จากจำนวนแถบดีเอ็นเอทั้งหมด

     เมื่อนำข้อมูลแถบดีเอ็นเอ 349 แถบ ไปหาความสัมพันธ์ของทุเรียนทั้ง 130 ตัวอย่าง โดยสร้างเป็น dendrogram สามารถจัดได้เป็น 2  กลุ่ม พบว่าทุเรียนในกลุ่มที่ 1 และ 2 มีความหลากหลายทางพันธุกรรมค่อนข้างสูง เนื่องจากในกลุ่มใหญ่ก็ยังแยกเป็นกลุ่มย่อยได้อีกหลายกลุ่ม ซึ่งบางพันธุ์ไม่มีการจับกลุ่มเลย ที่เป็นเช่นนี้เพราะชาวสวนมักเอาเมล็ดทุเรียนมาเพาะปลูกใหม่เนื่องจากกิ่งพันธุ์ดีหายาก เมื่อนำทุเรียนพันธุ์หนึ่งๆ มาเพาะเมล็ดแล้วได้ลักษณะที่ผิดแปลกไปจากเดิมและมีคุณลักษณะที่ดีก็จะนำมาตั้งเป็นพันธุ์ใหม่ ดังนั้นจะเห็นได้ว่าถึงแม้จะมีความหลากหลายทางพันธุกรรมสูง แต่ก็ยังมีความใกล้ชิดกันทางพันธุกรรมค่อนข้างสูงเช่นกันเนื่องจากเปอร์เซ็นต์ความแตกต่างอยู่ระหว่าง50-70เปอร์เซ็นต์ โดยจากการทำการวิจัยในครั้งนี้พบว่า    การวิเคราะห์ดีเอ็นเอด้วยเทคนิคเอเอฟแอลพีทำให้เกิดลายพิมพฺดีเอ็นเอที่เป็นโพลีมอฟิซึม(polymorphism) จำนวนมาก สามารถทำให้เราทราบถึงข้อมูลความหลากหลายทางพันธุกรรมของทุเรียน แต่จะยิ่งชัดเจนยิ่งขึ้นถ้ามีข้อมูลทางสัณฐานวิทยามาพิจารณาประกอบกัน และอาจเป็นไปได้ว่าโดยเทคนิคเอเอฟแอลพีอาจจะยังไม่ละเอียดเพียงพอในการจัดกลุ่ม จึงทำให้แยกได้เพียง 2 กลุ่ม จึงควรใช้เทคนิคในการจัดจำแนกโดยวิธีการอื่นประกอบกัน ขณะนี้ได้ทดลองนำเทคนิค PCR-RFLP มาใช้ซึ่งอยู่ระหว่างการศึกษา อันน่าจะเป็นประโยชน์ในด้านการคัดเลือกพันธุ์เพื่อเป็นการยืนยันผลการศึกษาต่อไป

โครงการวิจัยเรื่องการพัฒนาโมเลกุลเครื่องหมาย SCAR สำหรับใช้ในการจัดจำแนกทุเรียน
 Sequence Characterized Amplified Regions (SCARs) เป็นโมเลกุลเครื่องหมายที่เปลี่ยนมาจากแถบ AFLP หรือ RAPD หรือ โมเลกุลเครื่องหมายชนิดอื่นๆ ซึ่งอยู่บนพื้นฐานของการทำ PCR สามารถนำไปใช้ในการทำ Marker assisted selection เพื่อการพัฒนาพันธุ์พืช หรือใช้ในการจัดจำแนกสายพันธุ์พืช ทางหน่วยปฏิบัติการชีวโมเลกุลพืช อพ.สธ. สวนจิตรลดาได้ทำการจัดจำแนกพันธุ์ทุเรียนโดยใช้เทคนิค AFLP ซึ่งมีแถบที่มีความจำเพาะในพันธุ์ต่างๆหลายแถบ ถ้าหากพัฒนามาเป็น SCAR ได้ ก็จะสามารถนำมาใช้ในการจัดจำแนกและคัดเลือกพันธุ์ทุเรียน โดยการทำ PCR ซึ่งสามารถประหยัดค่าใช้จ่าย

โครงการวิจัยเรื่องการตรวจสอบกล้วยไม้สกุลม้าวิ่งสีม่วงเปรียบเทียบกับกล้วยไม้สกุล ม้าวิ่ง (Dorotis pulcherima Lindl.) โดยใช้เทคนิค AFLP
 เพื่อใช้โมเลกุลเครื่องหมาย ( Molecular Marker) ในการจำแนกกล้วยไม้สกุลม้าวิ่ง จากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อช่วยในการตรวจสอบ Somaclonal variation ในกรณีที่มีการขยายพันธุ์ โดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชเพื่อใช้เป็นข้อมูลพื้นฐานในการนำไปจดสิทธิบัตรในอนาคต

 การจัดจำแนกมะกอกโอลีฟ (Olea uropaea L.) โดยใช้เทคนิค SSR (microsatellite)
     มะกอกโอลีฟ (Olea uropaea L.) เป็นพืชที่มีการเพาะปลูกมากในประเทศเขตอบอุ่น เช่นสเปน อิตาลี และ ฝรั่งเศส เป็นต้น ประโยชน์ที่มีหลากหลาย ทั้งใช้รับประทานผลสด ผลดอง ใช้น้ำมันจากผลในการบริโภค และทางการแพทย์ โครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชอันเนื่องมาจากพระราชดำริฯ ได้ดำเนินการทดลองปลูกมะกอกโอลีฟในพื้นที่ประเทศไทย ตามแนวพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2541 ซึ่งได้ทำการทดลองปลูกในหลายๆพื้นที่ เช่น สวนอุไทยธรรม จ.ปทุมธานี สวนอาภากร กองทัพเรือ อ.สัตหีบ จังหวัดชลบุรี เป็นต้น ซึ่งต้นพันธุ์ที่นำมาปลูกเป็นกิ่งชำจากประเทศต่างๆในหลายๆสายพันธุ์ ซึ่งอาจจะมีการผิดพลาดเนื่องจากการขนย้าย และการติดหมายเลขประจำต้นในตอนปลูก ดังนั้นการตรวจสอบสายพันธุ์ในระดับพันธุกรรม สามารถใช้ตรวจสอบได้ โดยการจัดจำแนกพันธุ์โดยใช้ลายพิมพ์ดีเอ็นเอ โดยเทคนิค Microsatellite หรือ Simple Sequence Repeats (SSRs) เป็นส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอที่มีลำดับเบสเป็นชุดซ้ำกัน ชุดหนึ่งประกอบไปด้วย 2-6 เบสซ้ำกันต่อเนื่อง กระจายอยู่ทั่วไปในจีโนม  SSRs เป็นดีเอ็นเอเครื่องหมายที่ให้ระดับ Polymorphism ที่สูง มีความเฉพาะเจาะจงสูง และมี co-dominant inheritance มีความหลากหลายเมื่อเทียบกับเทคนิค RFLPs หรือ RAPDs

  งานอนุรักษ์และใช้ประโยชน์พืชมะเกี๋ยง   
การศึกษาทดลองผสมเกสรข้ามสายพันธุ์และข้ามสายต้นระหว่างมะเกี๋ยง + มะเกี๋ยง และระหว่างมะเกี๋ยง +ชมพู่มะเหมี่ยว
 (http://www.rspg.or.th/activities/pics/ac11.jpg)

 ดอกตูม ดอกบาน
(http://www.rspg.or.th/pics/ee.bmp)พื้นที่ศูนย์อนุรักษ์พันธุกรรมพืช ต.คลองไผ่ อ.สีคิ้ว จ.นครราชสีมา รวมถึง ศูนย์อบรมโครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชอันเนื่องมาจากพระราชดำริฯ ลำตะคอง  ต. คลองไผ่  อ.สีคิ้ว จ.นครราชสีมา
 (http://www.rspg.or.th/pics/ee.bmp) พื้นที่โครงการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชอันเนื่องมาจากพระราชดำริฯ ไทรโยค จังหวัดกาญจนบุรี