การพัฒนาแหนเพื่อเป็นพืชน้ำต้นแบบในการวิจัยพื้นฐานและการนำไปประยุกต์ใช้ทางเทคโนโลยีชีวภาพ

Abstract

แหน (duckweed) เป็นพืชดอกที่มีขนาดเล็กที่สุดและสามารถเจริญเติบโตได้ดีและเร็วในเขตร้อน เช่น ประเทศไทย ดังนั้นแหนจึงมีความเหมาะสมในการนำมาพัฒนาเป็นพืชต้นแบบเพื่อใช้ในการศึกษาทางชีววิทยา โครงสร้างและสรีรวิทยาของพืช อณูชีววิทยา ชีวเคมี รวมไปถึงการนำองค์ความรู้ที่ได้ไปประยุกต์ใช้ทาง เทคโนโลยีชีวภาพ จากการศึกษาพบว่าแหนที่พบในแหล่งน้ำภายในมหาวิทยาลัยบูรพาประกอบไปด้วย 3 สาย พันธุ์ซึ่งสามารถจำแนกได้ด้วยเทคนิค PCR คือ แหนใหญ่ (Spirodela polyrhiza) แหนเล็ก (Lemna minor) และ ไข่น้ำ (Wolffia globosa) ซึ่งสามารถนำมาเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการในสภาวะปลอดเชื้อที่อุณหภูมิ 25 องศาเซลเซียส ความเข้มแสง 15 μmol.m-2.s-1 โดยทำการกำจัดสิ่งปนเปื้อนด้วยสารฟอกขาวหรือสารโพวิโดน ไอโอดีน โดยแหนทั้ง 3 ชนิดเจริญเติบโตได้ดีในอาหารเหลว Hoagland E และมีระยะเวลาในการเพิ่มจำนวน ทวีคูณที่ 6.6, 2.7 และ 2.4 วัน ตามลำดับ เมื่อศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาพบว่าแหนใหญ่ แหนเล็ก และ ไข่น้ำมีลักษณะเป็นรูปวงรี มีขนาดฟรอนด์ (กว้าง x ยาว) เฉลี่ย 3.95 x 5.38, 1.37 x 2.41 และ 0.45 x 0.56 มม. ตามลำดับ โดยมีจำนวนปากใบเฉลี่ย 88, 135 และ 78 คู่/มม.2 ตามลำดับ และขนาดของปากใบ (กว้าง x ยาว) เฉลี่ย 12.6 x 20.0, 13.7 x 22.5 และ 23.6 x 30.5 ไมครอน ตามลำดับ จากการศึกษาปริมาณ คาร์โบไฮเดรตและโปรตีนในแหนทั้ง 3 ชนิดพบว่า แหนใหญ่ แหนเล็ก และไข่น้ำ มีปริมาณคาร์โปไฮเดรตสูงสุด ที่ 10.9, 28.7 และ 18.8 %ของน้ำหนักแห้ง ตามลำดับ ในขณะที่มีปริมาณโปรตีนสูงสุดที่ 20.5, 16.0 และ 7.48 %ของน้ำหนักแห้ง ตามลำดับ และพบว่ากรดซาลิไซลิกและกรด 2,4-ไดคลอโรฟีนอกซีอะซีติกที่ความ เข้มข้น 10 uM มีผลในการชะลอการเจริญเติบโตของแหนเล็กและแหนใหญ่ ในขณะที่กรดแอบไซซิกและด่างทับทิมส่งผลให้เกิดการยับยั้งการเจริญเติบโต อย่างไรก็ตามผู้วิจัยยังไม่พบสารเคมีชนิดใดที่สามารถเหนี่ยวนำให้แหนออกดอกภายใต้สภาวะที่กำหนด โดยผู้วิจัยกำลังศึกษาผลของแสงต่อการออกดอกของแหน และพัฒนากระบวนการถ่ายฝากยีนเข้าสู่แหนเพื่อใช้พัฒนาเทคนิคการปรับปรุงพันธุ์และการแปลงพันธุ์ในแหนต่อไป