การพัฒนาแหนเพื่อเป็นพืชน้ำต้นแบบในการวิจัยพื้นฐานและการนำไปประยุกต์ใช้ทางเทคโนโลยีชีวภาพ

Abstract

พืชต้นแบบที่ใช้ในการศึกษาทางชีววิทยาในปัจจุบันจำกัดอยู่ที่ Arabidopsis thaliana ซึ่งเป็นพืชเมืองหนาวและอาศัยระยะเวลาประมาณ 3 เดือน ในการเก็บเกี่ยวเมล็ด เพื่อให้เหมาะสมกับพืชพรรณและสภาวะอากาศเมืองไทยผู้วิจัยได้ทำการศึกษาแหนสามสกุลหลัก ได้แก่ แหนใหญ่ (Spirodela) แหนเล็ก (Lemna) และไข่น้ำ (Wolffia) โดยในชั้นแรกผู้วิจัยนำแหนใหญ่ (Spirodela polyrhiza) มาศึกษา เพื่อใช้เป็นทั้งพืชต้นแบบและนำไปประยุกต์ใช้ทางเทคโนโลยีชีวภาพได้ จากการวิจัยพบว่าแหนใหญ่สามารถนำมาเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการได้ดี โดยทำการกำจัดสิ่งมีชีวิตปนเปื้อนด้วยสารฟอกขาว 10% เป็นเวลา 3 นาที แล้วนำมาเพาะเลี้ยงในอาหารแช่แข็ง Murashige and Skoog และอาหารเหลว Hoagland’s E-medium ตามลำดับ ที่ความเข้มแสง 15 mol.m -2 .s -1 12 ชั่วโมงต่อวัน และอุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ในสภาวะดังกล่าวแหนใหญ่ให้อัตราการเพิ่มจำนวนทวีคูณในเวลาประมาณ 6 วัน โดยที่ฟรอนด์สามารถเจริญเติบโตเต็มที่ในเวลา 72 ชั่วโมง แหนใหญ่ที่เพาะเลี้ยงได้สามารถนำไปศึกษาคุณสมบัติทางชีววิทยาได้ดี สามารถมองเห็นเซลล์พิเศษที่เรียกว่า Idioblast ซึ่งใช้ในการสะสมแคลเซียมออกซาเลทภายใต้กล้องจุลทรรศน์ และสามารถจำแนกชนิดของแหนใหญ่ได้โดยใช้เทคนิค PCR โดยใช้ไพร์เมอร์ที่จำเพาะต่อยีน Actin-link แต่ผู้วิจัยยังไม่สามารถเหนี่ยวนำให้แหนใหญ่ออกดอกได้ในห้องปฏิบัติการ จาการวิเคราะห์ทางชีวเคมีพบว่า แหนใหญ่มีปริมาณโปรตีนและคาร์โบไฮเดรต 2..049+-8.30 และ 72.36+-17.32 มิลลิกรัมต่อน้ำหนักแห้งตามลำดับ จากผลการทดลองที่ได้แหนใหญ่เหมาะสมจะนำมาใช้พัฒนาเพื่อเป็นพืชต้นแบบในการศึกษาทางชีววิทยา สามารถใช้ในการผลิตโปรตีน และใช้ประโยชน์ทางเทคโนโลยีชีวภาพด้านอื่นต่อไป โดยผู้วิจัยกำลังพัฒนาการนำแหนเล็กและไข่น้ำเข้ามาเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการควบคู่กัน