การชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์ในสภาพปลอดเชื้อของ Haworthia transiens (Poelln.) M.Hayashi และ H. cooperi var. venusta (C.L.Scott) M.B.Bayer) โดยใช้สารละลายโคลชิซินและการฉายรังสีแกมมาแบบเฉียบพลัน
Induced mutation of In vitro haworthia transiens (Poelln.) M.Hayashi and H. cooperi var. venusta (C.L.Scott) M.B.Bayer using colchicine solution and Acute Gamma Irradiation
Abstract:
ฮาโวเทีย เป็นพืชอวบน้ำที่ได้รับความนิยมปลูกเป็นไม้ประดับ โดยทั่วไปขยายพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ เช่น การชำใบ การแยกหน่อ หรือการชำยอด ซึ่งใช้ระยะเวลานานในการเกิดยอดใหม่ งานวิจัยนี้จึงใช้เทคนิคเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการขยายพันธุ์ร่วมกับการชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์โดยการแช่สารละลายโคลชิซิน และการฉายรังสีแกมมาแบบเฉียบพลัน เพื่อศึกษาผลจากการได้รับสารละลายโคลชิซินและการได้รับรังสีต่อการชักนำให้เกิดการกลายของ Haworthia transiens และ H. cooperi var. venusta โดยนำใบของ H. transiens ที่มีความยาว 2.5 เซนติเมตร และ H. cooperi var. venusta ที่มีความยาว 3.0 เซนติเมตรในสภาพปลอดเชื้อ แช่ในสารละลายโคลชิซิน/nความเข้มข้น 20 ppm นาน 0 (ชุดควบคุม), 12, 24, 48 และ 72 ชั่วโมง จากนั้นเพาะเลี้ยงใบบนอาหารกึ่งแข็งสูตร MS ที่มีน้ำตาล 30 กรัมต่อลิตร และผงวุ้น 8 กรัมต่อลิตรเป็นเวลา 12 สัปดาห์ พบว่าค่า LD50(12w) ของชิ้นส่วนใบที่ได้รับสารละลายโคลชิซินของ H. transiens อยู่ในช่วง 21.19 - 37.33 ชั่วโมง และ H. cooperi var. venusta อยู่ในช่วง 44.16 - 48.99 ชั่วโมง โดยระยะเวลาในการแช่สารละลายโคลชิซินไม่ส่งผลทำให้การเจริญเติบโตของ H. transiens และ H. cooperi var. venusta ลดลงครึ่งหนึ่ง (GR50(12w)) หลังจากได้รับสารละลายโคลชิซิน และเพาะเลี้ยงในสภาพปลอดเชื้อเป็นระยะเวลา 12 สัปดาห์ H. transiens พบลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่เปลี่ยนแปลงไป 1 ลักษณะ ของใบที่ได้รับสารละลายโคลชิซินความเข้มข้น 20 ppm เป็นระยะเวลา 72 ชั่วโมง H. cooperi var. venusta หลังแช่สารละลาย โคลชิซิน 12, 24, 48 และ 72 ชั่วโมง พบลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่เปลี่ยนแปลงไป 2, 2, 1 และ 1 ลักษณะ ตามลำดับ เมื่อนำใบไปฉายรังสีแกมมาแบบเฉียบพลันที่ปริมาณรังสี 0 (ชุดควบคุม) 10, 20, 30, 40 และ 50 เกรย์ เพาะเลี้ยงใบในสภาพปลอดเชื้อเป็นระยะเวลา 12 สัปดาห์ พบว่าค่า LD50(12w) ของ H. transiens อยู่ในช่วง 16.51-19.19 เกรย์ และ H. cooperi var. venusta อยู่ในช่วง 17.07 - 20.17 เกรย์ การเจริญเติบโตทางลำต้นและรากของทั้งสองชนิดมีแนวโน้มลดลงเมื่อปริมาณรังสีเพิ่มขึ้น ค่า GR50(12w) หลังจากเพาะเลี้ยงพืชในสภาพปลอดเชื้อเป็นระยะเวลา 12 สัปดาห์พบว่าอยู่ในช่วง 10.00-16.19 เกรย์ สำหรับ H. transiens และ 9.37 - 15.87 เกรย์ สำหรับ H. cooperi var. venusta จากการได้รับรังสีแกมมาแบบเฉียบพลันที่ปริมาณรังสี 10 เกรย์ ทั้งของ H. transiens และ H. cooperi var. venusta พบว่ามีการพัฒนาของแคลลัสเป็นหน่อใหม่จากใบที่ได้รับปริมาณรังสี 10 เกรย์ จำนวนมากกว่าชุดควบคุมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ และรากของหน่อที่เกิดจากใบที่ได้รับปริมาณรังสี 10 เกรย์ มีจำนวนรากเฉลี่ยน้อยกว่าชุดควบคุมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ และไม่พบการเปลี่ยนแปลงทางลักษณะสัณฐานวิทยาอื่นจนถึงรุ่น M1V4
Haworthia is one of plant that often uses as an ornamental succulent plant. Asexual propagation i.e., leaf cutting, offset division or shoot cutting is generally used for propagating this plant, though it takes time for new shoot multiplication. Therefore, this research aimed to study the effects of using tissue culture technique gathering with colchicine and acute gamma irradiation on induced mutation of Haworthia transiens and H. cooperi var. venusta. The 2.5 cm size leaves of in vitro H. transiens and 3.0 cm size leaves of in vitro H. cooperi var. venusta were treated with colchicine 20 ppm for 0, 12, 24, 48 and 72 hours and cultured on MS solid-media. 12 weeks after treated with colchicine, the calculated LD50(12w) were 21.19 - 37.33 hr for H. transiens and 44.16 - 48.99 hr for H. cooperi var. venusta. The duration of colchicine did not affect the 50 percent of growth reduction (GR50(12w)) of H. transiens and H. cooperi var. venusta treated with for 12 weeks. H. transiens in 72 hr, the abnormal morphological characteristic of leaves was observed 1 characteristic. H. cooperi var. venusta in 12, 24, 48 and 72 hr, the abnormal morphological characteristics of leaves was observed 2, 2, 1 and characteristic, respectively. The leaves were acutely irradiated with gamma ray at 0 (control), 10, 20, 30, 40 and 50 Gy and cultured for 12 weeks. the calculated LD50(12w) from plotting the graph and linear equation were 16.51 -19.19 Gy of H. transiens and 17.07 - 20.17 Gy of H. cooperi var. venusta. The growth of stem and root decreased when the irradiation dosages were increased. The range of GR50(12w), were 10.00 - 16.19 Gy for H. transiens and 9.37 - 15.87 Gy for H. cooperi var. venusta. The 10 Gy gamma irradiated leaves developed from callus to new shoots with statistically significantly higher average number of new shoots than control in both H. transiens and H. cooperi var. venusta. Average number of roots of H. transiens and H. cooperi var. venusta producing from new shoots deriving from 10 Gy gamma irradiated leaves was significantly less than control and could not find the change of morphological characteristic until M1V4 generation.