การขยายพันธุ์เนื้อเยื่อยังคงเป็นการขยายพันธุ์พืชที่ค่อนข้างใหม่ แต่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายอยู่แล้ว ประการหนึ่งเพราะพืชบางชนิดสามารถขยายพันธุ์ได้ด้วยวิธีนี้เท่านั้น ปราศจากไวรัส และแบคทีเรีย ในทางกลับกัน เนื่องจากวิธีนี้ทำให้ต้นอ่อนที่มีพันธุกรรมเหมือนกันจำนวนมากสามารถปลูกได้จากต้นแม่เพียงต้นเดียว อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนนี้ดำเนินการได้ยากเนื่องจากมีอุปกรณ์ ข้อควรระวัง และความรู้ที่จำเป็น อย่างไรก็ตาม หากคุณมีความอดทนและเต็มใจที่จะทดลอง คุณก็ยังสามารถประสบความสำเร็จได้อย่างน่าอัศจรรย์
คำจำกัดความ
การขยายพันธุ์เนื้อเยื่อเรียกอีกอย่างว่าการขยายพันธุ์ในหลอดทดลอง “In-vitro” แปลว่า “ในแก้ว” ในภาษาละติน สิ่งที่เราหมายถึงในที่นี้คือการแพร่กระจายในจานเพาะเชื้อหรือในหลอดทดลอง สิ่งนี้อาจเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจสำหรับชาวสวนงานอดิเรกที่เคยทำงานกับเมล็ดพืช การปักชำ และการแบ่งรากมาก่อน ในความเป็นจริง การแพร่กระจายของเนื้อเยื่อกำลังดำเนินการในวงกว้างอยู่แล้ว พืชสืบพันธุ์จากแต่ละกลุ่มเซลล์และภายใต้สภาวะปลอดเชื้อ
เซลล์จะถูกเอาออกจากพืช วางบนอาหารเลี้ยงเชื้อและบำบัดด้วยสารอาหารและไฟโตฮอร์โมนจนกระทั่งรากและหน่อก่อตัว จากนั้นนำไปวางในสารตั้งต้นและเพาะปลูกตามความต้องการของพืชแต่ละชนิด หากพูดโดยคร่าวและเรียบง่ายอย่างมาก มันคือการขยายพันธุ์การตัดในระดับจุลทรรศน์และภายใต้สภาวะปลอดเชื้อ
ข้อดี
ดังที่ได้กล่าวไปแล้วในตอนต้น การแพร่กระจายของเนื้อเยื่อมีข้อดีสองประการ เหนือสิ่งอื่นใด ความได้เปรียบทางเศรษฐกิจนั้นยากที่จะเพิกเฉย: สามารถปลูกลูกหลานจากต้นแม่เพียงต้นเดียวได้มากกว่าการปักชำหรือเพาะเมล็ด ท้ายที่สุดแล้ว ต้องใช้เซลล์เพียงไม่กี่เซลล์เป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับต้นลูก นอกจากนี้พืชบางชนิดแทบจะไม่สามารถขยายพันธุ์ด้วยวิธีอื่นได้ สาเหตุที่เป็นไปได้คือการแบ่งส่วน การปักชำ หรือการปลูกเมล็ดนั้นซับซ้อนมากและใช้เวลานาน
นอกจากนี้ แบคทีเรีย เชื้อรา และไวรัส รวมถึงไฟโตพาโตเจนอื่นๆ ทำให้พืชบางชนิดแพร่กระจายผ่านการปักชำและการเพาะเลี้ยงได้ยาก ด้วยเหตุนี้ ปัจจุบันสตรอเบอร์รี่ ราสเบอร์รี่ และกีวีจึงถูกสร้างขึ้นโดยอาศัยการแพร่กระจายของเนื้อเยื่อเป็นหลัก ต้นอ่อนที่ได้รับในลักษณะนี้ปราศจากเชื้อโรคเนื่องจากปลูกในสภาพปลอดเชื้อความเสี่ยงต่อการเกิดลูกหลานที่ป่วยก็ลดลงเช่นกัน
เนื้อเยื่อ
วัตถุดิบเริ่มต้นในการเพิ่มจำนวนเนื้อเยื่อคือเนื้อเยื่อ นี่คือเนื้อเยื่อที่กำลังก่อตัวของพืช เนื้อเยื่อประเภทนี้ยังไม่มีความแตกต่าง พวกมันจึงสามารถพัฒนาเป็นราก ผล หรือใบ และอย่างน้อยในทางทฤษฎีก็สามารถแบ่งตัวได้อย่างไม่มีกำหนด เงื่อนไขที่ดีที่สุดสำหรับใช้ในการสืบพันธุ์และสร้างพืชจำนวนมากจากเซลล์จำนวนเล็กน้อย
เซลล์ต้นกำเนิดจากพืชเหล่านี้อยู่ที่ปลายสุดของปลายรากและปลายยอด นอกจากนี้ยังมีผนังเซลล์บางที่มีปริมาณเซลลูโลสต่ำมาก พวกมันแตกต่างจากเซลล์ที่อยู่รอบ ๆ ในเรื่องผนังเซลล์อย่างชัดเจน แน่นอนว่าสิ่งนี้มองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์เท่านั้น
สภาวะปลอดเชื้อ
โดยทั่วไปแล้วปลายยอดด้านบนมีความเหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับเป็นเนื้อเยื่อสำหรับการขยายพันธุ์ในหลอดทดลอง เนื่องจากมักจะไม่มีไวรัสแม้ว่าจะมีโรคไวรัสอยู่ก็ตามเพื่อให้แน่ใจว่าเชื้อโรคไม่สามารถแพร่กระจายไปยังเซลล์หรือส่วนต่างๆ ของพืชได้ สภาวะปลอดเชื้อถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการขยายพันธุ์เนื้อเยื่อ ภาชนะเพาะปลูกจึงต้องปลอดเชื้อและสามารถล็อคได้ จานเพาะเชื้อพร้อมฝาปิดได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ในระยะเริ่มแรก ต่อมามีการใช้แว่นตาทรงสูง ในการดำเนินการอย่างมืออาชีพในการเพิ่มจำนวนเนื้อเยื่อ มีการสร้างบรรยากาศพิเศษที่ได้รับการควบคุมอย่างต่อเนื่อง เหนือสิ่งอื่นใด จำเป็นต้องมีโต๊ะทำงานปลอดเชื้อหรือโต๊ะทำงานเพื่อความปลอดภัย
ฆ่าเชื้อ
โต๊ะทำงานและภาชนะปลอดเชื้อเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการขยายพันธุ์เนื้อเยื่อ แต่เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ เชื้อโรคสามารถแพร่กระจายไปยังเซลล์เนื้อเยื่อได้ ไม่สำคัญว่าสิ่งเหล่านี้มีอยู่แล้วบนต้นไม้หรือถูกเติมลงในอาหารกลางระหว่างทางจากต้นไม้ แบคทีเรีย เชื้อรา และไวรัสสามารถลดอัตราความสำเร็จได้อย่างมากดังนั้นจึงจำเป็นต้องฆ่าเชื้อเพิ่มเติมในกลุ่มเซลล์หลังจากนำออกจากพืชเพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรียและสปอร์ของเชื้อรา
ตามแหล่งข้อมูลต่างๆ มีการใช้สามวิธีต่อไปนี้:
- โซเดียมไฮโปคลอไรต์
- ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
- ปรอท II คลอไรด์
โซเดียมไฮโปคลอไรต์และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มีจำหน่ายที่ร้านขายยา ห้ามใช้ปรอท 2 คลอไรด์ในการฆ่าเชื้อพืชและเมล็ดพืช อย่างน้อยก็ในภาคเอกชน อย่างไรก็ตาม จะต้องให้ความสนใจความเข้มข้นของสารที่มีอยู่อย่างใกล้ชิด
โซเดียมไฮโปคลอไรต์สำหรับฆ่าเชื้อ
ในการขยายพันธุ์เนื้อเยื่อโดยมืออาชีพ โซเดียมไฮโปคลอไรต์จะถูกนำมาใช้เพื่อฆ่าเชื้อในกลุ่มเซลล์สารเคมีเรียกอีกอย่างว่าสารฟอกขาวคลอรีน และมักเรียกกันว่า "แอคทีฟคลอรีน" ในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด จึงไม่ควรใช้สารออกฤทธิ์ที่ไม่เจือปนกับเซลล์พืช
ความเข้มข้น 5 ถึง 25 เปอร์เซ็นต์เป็นปกติที่นี่ โดยใช้เวลาเปิดรับแสง 5 ถึง 30 นาที ดังนั้นควรใช้โซเดียมไฮโปคลอไรต์ในการเจือจางที่เหมาะสมเท่านั้น หลังจากการฆ่าเชื้อ เซลล์จะถูกล้างหลายครั้งด้วยน้ำกลั่นและฆ่าเชื้อ
ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
สำหรับการล้างพืชและเซลล์พืช บางแหล่งแนะนำวิธีแก้ปัญหาด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 0.15 ต่อพันหรือ 0.015 เปอร์เซ็นต์ เพื่อใช้ในครัวเรือน สารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 3 เปอร์เซ็นต์มีจำหน่ายในร้านขายยา เพื่อให้สอดคล้องกับปริมาณไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ 0.015 เปอร์เซ็นต์ จำเป็นต้องมีการคำนวณต่อไปนี้: เปอร์เซ็นต์ของสารละลายเริ่มต้น - เปอร์เซ็นต์ที่ต้องการของสารละลายฆ่าเชื้อ=ความแตกต่าง ดังนั้น ปริมาณน้ำในอัตราส่วนการผสม
เมื่อใช้วิธีแก้ปัญหา 3 เปอร์เซ็นต์ การคำนวณจะเป็น: 3 – 0.015=2.985
ซึ่งหมายความว่าต้องเติม 0.015 ส่วนของสารละลาย 3 เปอร์เซ็นต์ลงในน้ำกลั่นปลอดเชื้อ 2.985 ส่วนของ คำอธิบายและใช้งานได้จริงอีกเล็กน้อยสำหรับการขยายพันธุ์เนื้อเยื่อคือสารละลาย 1.5 มิลลิลิตรต่อน้ำ 29.85 ลิตร
อาหารเลี้ยงเชื้อและสารอาหาร
นี่คือจุดที่เรื่องซับซ้อนเกิดขึ้น แม้ว่าจะมีสารอาหารที่ต้องมีอยู่ในอาหารเลี้ยงเชื้อเสมอ แต่ความเข้มข้นนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของพืชที่เกี่ยวข้อง ส่วนผสมของวุ้นเป็นสารก่อเจลและซูโครสเป็นสารละลายธาตุอาหารสามารถทำหน้าที่เป็นฐานได้ สารละลายควรมีซูโครส 20 ถึง 30 กรัมต่อน้ำ 1 ลิตร ใช้วุ้นได้ตามต้องการ
สารอาหารหลัก
สารอาหารหลักที่สำคัญต่อการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อ ได้แก่:
- ไนโตรเจน
- ฟอสฟอรัส
- โพแทสเซียม
- แคลเซียม
- แมกนีเซียม
- ซัลเฟอร์
ความเข้มข้นของสารเหล่านี้ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์เป็นอย่างมาก แม้แต่ในแหล่งข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ก็ยังมีข้อมูลที่แตกต่างกันอย่างมาก เช่น โพแทสเซียมเพียงอย่างเดียวอยู่ระหว่าง 0.95 ถึง 1.9 กรัมต่อลิตร
เคล็ดลับ:
หากคุณต้องการเริ่มการทดลองด้วยตัวเอง คุณต้องทดลองอย่างระมัดระวัง ปริมาณธาตุอาหารหลักแต่ละชนิดในปุ๋ยพิเศษสำหรับพืชชนิดนี้สามารถให้คำแนะนำได้ที่นี่
สารอาหารรอง
สารอาหารรองที่สำคัญสำหรับพืชโดยทั่วไปและการสืบพันธุ์ของเนื้อเยื่อ ได้แก่:
- เหล็ก
- แมงกานีส
- สังกะสี
- โบรอน
- ทองแดง
- โมลิบดีนัม
หากขาดหายไปโดยสิ้นเชิงหรือมีความเข้มข้นต่ำเกินไป อาจเกิดอาการขาดได้ กล่าวกันว่าไอโอดีนและโคบอลต์ส่งผลต่อการเจริญเติบโต อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ ขอย้ำอีกครั้งว่าปริมาณจะแตกต่างกันอย่างมากและขึ้นอยู่กับประเภทของพืช ขอย้ำอีกครั้งว่าปุ๋ยพิเศษสำหรับพืชแต่ละชนิดสามารถใช้เป็นแนวทางได้
วิตามินและกรดอะมิโน
วิตามินบีมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มจำนวนเนื้อเยื่อ
นับตรงนี้:
- ไบโอติน – วิตามิน B7
- กรดโฟลิก – วิตามินบี 9 หรือ วิตามินบี 11
- กรดนิโคตินิก – วิตามินบี3
- ไพริดอกซิ – วิตามิน B6
- ไทอามีน – วิตามินบี1
แม้ว่าพืชสามารถผลิตสิ่งเหล่านี้ได้เอง แต่ก็ยังมีการเพิ่มพืชเหล่านี้ลงในสื่อการปลูกทั่วไปเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตและเพิ่มอัตราความสำเร็จ
ไฟโตฮอร์โมน
เนื่องจากเนื้อเยื่อยังคงเป็นเซลล์ที่ไม่แตกต่างกัน จึงจำเป็นต้องมีแรงกระตุ้นที่เหมาะสม มิฉะนั้นจะไม่พัฒนาเป็นราก หน่อ และใบ พวกเขาได้รับแรงกระตุ้นเหล่านี้จากไฟโตฮอร์โมนทั้งสี่:
- โอซีน
- ไซโตไคนิน
- กิบเบอเรลลินส์
- กรดแอบไซซิก
สารอาหารสำเร็จรูปบางชนิดมีสารอาหารเหล่านี้อยู่แล้ว รวมถึงสารอาหารหลักและสารอาหารรองด้วย หากคุณทำส่วนผสมของคุณเองจะต้องเพิ่มส่วนผสมเหล่านั้น สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงความท้าทาย เนื่องจากต้องมีการทดสอบปริมาณและอัตราส่วนต่อกัน
เรตติ้ง
หากเซลล์แบ่งตัวได้สำเร็จในระหว่างการสืบพันธุ์ของเนื้อเยื่อและไฟโตฮอร์โมนช่วยให้แน่ใจว่าอวัยวะของพืชแต่ละชนิดมีพัฒนาการตามที่ต้องการ ต้นไม้อ่อนก็จะเติบโตสิ่งเหล่านี้มีพันธุกรรมเหมือนกับต้นแม่ ดังนั้นพูดอย่างเคร่งครัดพวกมันคือโคลนนิ่ง แม้จะประสบความสำเร็จ แต่ก็ยังอาจมีปัญหาระหว่างทางอยู่ ตามกฎแล้ว สิ่งเหล่านี้ถูกกระตุ้นโดยเชื้อโรคที่สามารถเจริญเติบโตได้บนสารอาหารเช่นเดียวกับเซลล์พืช ดังนั้น การให้คะแนนจึงมีความสำคัญมาก หากสารอาหารมีเมฆมาก เกิดการเกาะตัวหรือเปลี่ยนสี ควรคัดแยกตัวอย่างที่เป็นปัญหาออก การตรวจสอบและการลบออกเรียกว่าการให้เกรด
กำลังปลูก
เมื่อต้นอ่อนมีความสูงถึงประมาณห้าเซนติเมตร และแข็งแรงและมีสุขภาพดี ก็สามารถปลูกในวัสดุพิมพ์ที่เหมาะสมได้ จากจุดนี้ไปสามารถปลูกได้ตามชนิดของพืชที่เกี่ยวข้อง
ทางเลือกในการขยายพันธุ์เนื้อเยื่อของคุณเอง
เนื่องจากข้อกำหนดและอุปกรณ์ที่จำเป็น ความพยายามของคุณเองในการขยายพันธุ์เนื้อเยื่อจะสมเหตุสมผลก็ต่อเมื่อมีการขยายพันธุ์ต้นแม่มากกว่าหนึ่งต้นนอกจากนี้ยังไม่ใช่เรื่องง่ายอีกด้วย การเตรียมอาหารเลี้ยงเชื้อที่เหมาะสมและสอดคล้องกันและการรักษาเซลล์ให้ปลอดเชื้อเป็นเรื่องยากที่จะทำได้ในครัวเรือนส่วนตัว สามารถซื้อเจลสารอาหารสำเร็จรูปได้ ตัวอย่างเช่นที่ PhytoTechnology Larboratories
หากคุณต้องการประหยัดแรงและค่าใช้จ่าย รวมถึงโต๊ะปลอดเชื้อ คุณก็ปลูกต้นไม้เองได้ ตัวอย่างเช่น ให้บริการโดย In Vitro Plant Service ในเควดลินบูร์ก
บทสรุป
การขยายพันธุ์เนื้อเยื่อเป็นวิธีที่ดีในการปลูกพืชจำนวนมากจากต้นแม่เดี่ยว และมักเป็นวิธีเดียวที่จะทำให้ลูกหลานมีสุขภาพแข็งแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับพืชที่ไวต่อไวรัส ด้วยอุปกรณ์ที่เหมาะสม คนธรรมดาก็สามารถดำเนินการได้ ตั้งแต่การได้รับเซลล์เนื้อเยื่อใต้กล้องจุลทรรศน์ไปจนถึงการเตรียมสารอาหารที่เหมาะสมและการให้คะแนน การขยายพันธุ์ในรูปแบบนี้ยังถือเป็นความท้าทายอีกด้วย
