มหัศจรรย์การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ | ยงศักดิ์ ขจรผดุงกิตติ

ต้นไม้ที่เติบโตในขวดเป็นหนึ่งในผลผลิตจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช (Plant Tissue Culture) ซึ่งพัฒนามาตั้งแต่ร้อยกว่าปีก่อน และศาสตราจารย์ระพี สาคริก “บิดาแห่งกล้วยไม้ไทย” เป็นผู้นำความรู้ด้านนี้มาเผยแพร่ในวงการกล้วยไม้ไทยเมื่อ 70 กว่าปีที่แล้ว จนไทยกลายเป็นประเทศผู้ส่งออกกล้วยไม้ตัดดอกอันดับหนึ่งของโลก 

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชเป็นเทคนิคการนำชิ้นส่วนพืชมาเพาะเลี้ยงในสภาพปลอดเชื้อ จากหลักการที่ว่าชิ้นส่วนเล็กๆ ไม่ว่าจากส่วนใดของพืช (หรือแม้แต่เพียงเซลล์เดียว) ที่ยังมีชีวิต มีศักยภาพที่จะนำมาเพาะเลี้ยงให้เติบโตเป็นต้นที่สมบูรณ์

และสามารถชักนำให้เพิ่มจำนวนต้นขึ้นได้อย่างมหาศาลได้ในระยะเวลาอันสั้น โดยต้นพืชที่ชักนำให้เพิ่มขึ้นได้มีลักษณะทางพันธุกรรมเหมือนกับต้นแม่ทุกประการ (Clone) 

อันที่จริงแล้ว มนุษย์พัฒนาเทคนิคต่างๆ ในการโคลนนิ่งพืชมาตั้งแต่ในอดีต ไม่ว่าจะเป็นการตอนกิ่ง ปักชำ ติดตา ฯลฯ ซึ่งเป็นการเพิ่มจำนวนต้นพันธุ์ดีที่มีอยู่ให้ได้เป็นต้นใหม่ซึ่งมีลักษณะเหมือนต้นเดิม

แต่เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ไม่เพียงทำให้ได้ต้นโคลนนิ่งจำนวนมากและรวดเร็วกว่าเดิม ยังสามารถนำชิ้นส่วนจำเพาะจากต้นเดิมที่ติดเชื้อ มาเพาะเลี้ยงให้ได้ต้นพันธุ์ลักษณะดีเหมือนต้นแม่แต่ปลอดจากเชื้อไวรัส (Virus free plant production)

อีกทั้งสามารถนำพืชที่อยู่ในสภาพปลอดเชื้อมาเป็นวัตถุดิบ ร่วมกับการใช้เทคโนโลยีการฉายรังสี สารเคมี รวมถึงกระบวนการทางพันธุวิศวกรรม เพื่อปรับปรุงพันธุ์พืช (Plant breeding) ได้อีกด้วย

ประเทศไทยเป็นแหล่งกล้วยไม้ธรรมชาติที่สำคัญ มีความหลากหลายของสายพันธุ์เป็นอันดับต้นๆ ของโลก ในอดีตกล้วยไม้มีราคาแพง ปลูกกันในแวดวงค่อนข้างแคบ การขยายและปรับปรุงพันธุ์เป็นไปอย่างช้าๆ เพราะการเพิ่มจำนวนด้วยวิธีการดั้งเดิมทำได้ยาก

กล้วยไม้เป็นพืชที่เจริญเติบโตช้า การขยายพันธุ์ส่วนใหญ่ใช้การแยกหน่อ อีกทั้งเมื่อพัฒนาพันธุ์โดยการผสมเกสรจนติดฝัก ธรรมชาติของเมล็ดกล้วยไม้ซึ่งมีขนาดเล็กมากและไม่มีอาหารสะสม จึงไม่สามารถงอกเป็นต้นอ่อนโดยตรง การงอกและเติบโตเป็นต้นใหม่ต้องพึ่งพาความช่วยเหลือจากสิ่งมีชีวิตอื่น (symbiosis germination) 

เมล็ดกล้วยไม้มักงอกและถูกอนุบาลให้เติบโตได้เฉพาะตามคาคบไม้ที่มีความชื้นสูงและมีเชื้อรากลุ่มไมโคไรซ่า (mycorrhiza) รวมอยู่ด้วย กว่าเมล็ดกล้วยไม้จะงอกและสะสมอาหารจนเติบโตเป็นหน่ออ่อนได้ต้องใช้เวลาหลายเดือนหรือหลายปี

หลังจากเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อถูกนำมาใช้กับกล้วยไม้จนสามารถเพาะเมล็ด และเพิ่มจำนวนต้นอ่อนได้ในสภาพปลอดเชื้อ วงการกล้วยไม้ในไทยจึงเติบโตอย่างรวดเร็วทั้งมูลค่าการส่งออกและความหลากหลายของสายพันธุ์ใหม่ๆ

การขยายพันธุ์พืชโดยเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อปัจจุบัน ไม่จำกัดเฉพาะแค่กล้วยไม้ แต่ยังรวมถึงการขยายพันธุ์ไม้ดอกไม้ประดับ การผลิตต้นกล้าลักษณะดีของไม้ยืนต้น พืชสวน และพืชเศรษฐกิจหลากหลายชนิดด้วย

เทคนิคนี้สามารถขยายพันธ์พืชได้มากและรวดเร็วกว่าวิธีดั้งเดิมอย่างมาก ขอยกเคสจริงในห้องปฏิบัติการเป็นตัวอย่าง เริ่มจากต้นหยาดน้ำค้าง 1 ต้นที่มี 20 ใบในขวด เมื่อตัดแต่ละใบแยกลงเพาะเลี้ยงใน 20 ขวด 

สามารถชักนำได้เป็นต้นหยาดน้ำค้างขนาดเท่าเดิม 20 ต้นในเวลา 2 เดือน เมื่อนำ 20 ต้นที่ได้ไปตัดแยกและย้ายปลูก (subculture) ในขวดใหม่เป็นรอบที่ 2 และเลี้ยงต่อไปอีก 2 เดือน จะได้จำนวนเพิ่มขึ้นเป็นทวีคูณคือ 20 x 20 = 400 ใน 4 เดือน (= 202)

ดังนั้น หากหมุนวงจรนี้จนครบ 6 รอบซึ่งใช้เวลา 2 x 6 = 12 เดือนหรือเพียง 1 ปี จะสามารถผลิตหยาดน้ำค้างได้ 206 หรือ 64 ล้านต้น 

ในทางทฤษฎี การเพาะเลี้ยงเพื่อเพิ่มจำนวนในสภาพปลอดเชื้อเช่นนี้ทำได้ เพราะปัจจัยทุกอย่างถูกควบคุมให้เป็นไปตามที่กำหนดโดยไม่ต้องกังวลเรื่องฤดูกาล แต่ก่อนเข้าสู่วงจรการเพิ่มจำนวนแบบทวีคูณ

ต้องเริ่มจากการหาขั้นตอนการฟอกฆ่าเชื้อบริเวณผิวหน้า (surface sterilization) ของชิ้นส่วนที่จะนำมาเพาะเลี้ยงให้ปลอดจากจุลินทรีย์ รา ฯลฯ ซึ่งสามารถเจริญเติบโตขยายพันธุ์ได้เร็วกว่าชิ้นส่วนพืชในอาหารที่เพาะเลี้ยง 

และสิ่งสำคัญคือ ต้องทดลองหาสภาวะในการเพาะเลี้ยงเพิ่มจำนวน (สูตรอาหาร สารควบคุมการเจริญเติบโต ฯลฯ) ให้ได้เสียก่อน อีกทั้งหากต้องการใช้ยอดเป็นต้นกล้าในการนำออกปลูกในสภาพธรรมชาตินอกขวด จะต้องชักนำให้ยอดใหม่ในขวดเกิดราก (root induction) และปรับสภาพ (acclimatization) ต้นไม้ในขวดให้พร้อมกับการเจริญเติบโตได้เองในสภาพแวดล้อมนอกขวด    

ในช่วงการระบาดของโควิด 19 เกิดผู้ประกอบการออนไลน์ด้านเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อรายใหม่ๆขึ้นจำนวนมาก โดยเฉพาะการขายต้นอ่อนสภาพปลอดเชื้อของไม้ใบสวยงามที่มีราคาแพงเช่น กล้วยแดงอินโด มอนสเตอร่าใบด่าง ฯลฯ 

นั่นแปลว่าการเรียนรู้และฝึกฝนทักษะในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ไม่ใช่เรื่องยากหรือต้องใช้เงินลงทุนจำนวนมาก ใน YouTube ก็มีคลิปแนะนำเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่ออย่างง่ายและลงทุนต่ำอยู่เป็นจำนวนมาก ใครสนใจสามารถหาความรู้เพื่อนำมาประกอบอาชีพ หรือเพื่อจะมีต้นไม้จิ๋วสวยๆ ในขวดแก้วซึ่งเติบโตหรือให้ดอกได้จริงวางประดับบนโต๊ะทำงานเพื่อความสุขก็ย่อมได้