ระบบจัดการความรู้ การยางแห่งประเทศไทย

การเพิ่มผลผลิตน้ำยางพารา การเร่งรัดและพิ่มประสิทธิภาพการปรับปรุงพันธุ์ยาง
การเร่งรัดและพิ่มประสิทธิภาพการปรับปรุงพันธุ์ยาง PDF พิมพ์
การปลูกยางพารา - การเพิ่มผลผลิตยางพารา
เขียนโดย Administrator   
วันพฤหัสบดีที่ 19 พฤษภาคม 2011 เวลา 16:53 น.

การเร่งรัดและพิ่มประสิทธิภาพการปรับปรุงพันธุ์ยาง

 

         งานประชุมวิชาการยางพารา ครั้งที่ 2 ระหว่างวันที่ 16-19 พฤษภาคม 2553

          เนื่องจากยางพาราเป็นพืชยืนต้นที่มีระยะเวลาใหการเก็บเกี่ยวผลผลิตที่ยาวนานถึง 25-30 ปี ดั้งนั้นสถาบันวิจัยยางจึงได้หาวิธีการเร่งรัดการปรับปรุงพันธุ์ยาง เพื่อให้ได้พันธุ์ใหม่ที่สามารถแนะนำให้เกษตรกรปลูกได้รวดเร็วขึ้น โดยใช้วิธีการต่างๆ ดังนี้              การสร้างแปลงทดสอบพันธุ์ (Promotion  Plot Clone Trial) คัดเลือกพันธุ์ยางลูกผสมที่ให้ผลผลิตสูงมากในแปลงคัดเลือพันธุ์ระยะต้นกล้า นำไปปลูกในแปลงเปรียบเทียบพันธุ์ยางขั้นปลายในพื้นที่ต่างๆโดยตรง วิธีดังกล่าวนี้จะสามารถลดระยะเวลาของการปรับปรุงพันธุ์ให้เหลือเพียง 12-15 ปี แต่วิธีการดังกล่าวนี้จำเป็นที่จะต้องใช้ค่าใช้จ่าย พื้นที่และแรงงานมาก รวมทั้งโอกาศที่จะได้พันธุ์ที่ดีมีน้อยกว่าวิธีการปรับปรุงพันธุ์มาตรฐาน เพราะจากผลการศึกษาข้อมูลการให้ผลผลิตน้ำยางของพันธุ์ลูกผสมในขั้นตอนของการปรับปรุงพันธุ์ยางต่างๆ พบว่าการให้ผลผลิตน้ำยางของพันธุ์ลูกผสมที่ปลูกในระยะต้นกล้าจะมีความสัมพันธ์กับการให้ผลผลิตในระยะเปรียบเทียบพันธุ์ยางขั้นปลายเพียงร้อยละ 42

                การใช้เทคนิคทางชีวะเคมีระบุคุณสมบัติพันธุ์ยาง (Latex Diagnosis ) จากงานวิจัยที่ผ่านมาพบว่าปริมาณสารต่างๆเช่น Inorganic phosphorus Sucrose Thiols และอื่นๆ ในน้ำยางจะแตกต่างกันในแต่ละพันธุ์และสารต่างๆ เหล่านี้มีความสัมพันธ์กับการให้ผลผลิตน้ำยาง ดังเช่น พันธุ์ยางที่มีปริมาณ Inorganic phosphorus  สูงแสดงว่ามีการใช้พลังงานในการสังเคราะห์น้ำยางมาก จึงให้ผลลิตสูง ส่วนพันธุ์ที่มีปริมาณสาร Sucrose สูงแสดงว่าพันธุ์ยางเหล่านั้น มีศักยภาพในการให้ผลผลิตได้สูง สามารถเพิ่มผลผลิตโดยใช้ระบบกรีดถี่หรือใช้สารเร่งน้ำยางได้ จากผลการศึกษาดังกล่าวนี้ สามารถนำมาใช้เพิ่มประสิทธิภาพในการคัดเลือกพันธุ์ยางได้ โดยคัดเลือกพันธุ์ยางที่มีปริมาณ Inorganic phosphorus และ Sucrose สูงตั้งแต่การคัดเลือกพันธุ์ในระยะต้นกล้าลูกผสม- การเปรียบเทียบพันธุ์ยางขั้นปลาย ซึ่งเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการคัดเลือกพันธุ์  และช่วยในการแนะนำระบบกรีดที่เหมาะสมกับพันธุ์ยางในแต่ละพันธุ์ที่จะทำให้เกษตรกรรับผลผลิตมากและสร้างความเสียหายกับต้นยางน้อยที่สุด

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อยางพารา (In Vitro Culture) จากผลงานวิจัยที่ผ่านมาของสถาบันวิจัยยางในด้านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื้อประสบความสำเร็จดังนี้

การผสมพันธุ์ยางในหลอดทดลอง (Tube Pollination ) เนื่องจากปัญหาพันธุ์ยางบางพันธุ์ ที่ใช้เป็นแม่–พ่อพันธุ์ ในโครงการปรับปรุงพันธุ์ ผสมติดยากและดอกน้อย จึงได้ศึกษาหาวิธีการผสมพันธุ์ยางในหลอดแก้ว ผลการศึกษาพบว่าการนำศึกษาดอกตัวเมียมาแยกกลีบออกดอก นำไปจุ่มในสารละลาย Boric acid 0.01% แล Sucrose 20% แล้วนำยอดเกษรตัวเมีย แตะบนละอองดอกเกษรตัวผู้ นำไปเลี้ยงในอาหารสูตร MB ( Enjaric et al. 1982) ฝักยางสามารถพัฒนาเป็นฝักได้ร้อยละ 75 จากผลสำเร็จดังกล่าวนี้ จะนำมาพัฒนาให้มีผลสำเร็จสูงขึ้น และนำไปใช้แก้ปัญหาการผสมพันธุ์ยางได้

การเพาะเลี้ยงคัพภะ(Embryo Rescue) ปัญหาอีกประการในการผสมพันธุ์ยาง คือ หลังจากผสมติดฝักอ่อนในยางบางพันธุ์จะร่วงมาก ทั้งจากสาเหตุของพันธุ์เองและสภาพอากาศไม่เหมาะสม ทำให้ไม่ได้ลูกผสมที่ต้องการ จึงได้นำเนินการวิจัยการเพาะเลี้ยคัพภะ เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการนำเมล็ดยางที่มีอายุน้อยที่สุด ที่สามารถนำมาเพาะเลี้ยงชักนำในคัพภะพัฒนาเป็นต้นที่สมบูรณ์ได้ พบว่ากานำเมล็ดยางหลังจากการผสมเกษร 3-4 วัน เลี้ยงในอาหารสูตร MB (Enjaric et al. 1982) สามารถชักนำให้คัพภะพัฒนาเป็นต้นที่สมบูรณ์ได้ แต่ยังมีอัตราค่อนข้างต่ำ (ร้อยละ 16.7) กว่าเมล็ดยางที่มีอายุมากกว่า (ร้อยละ 70.8) ดังนั้นผลงานดังกล่าวนี้ จะนำมาพัฒนาให้มีผลผลิตสูงขึ้น

การเพาะเลี้ยงเยื้อหุ้มชั้นในของยางอ่อน (Inner integument Culture) เนื่องจากการคัดเลือกพันธุ์ยางในปัจจุบันยังประสพปัญหาในการสร้างภาพแวดล้อมที่เหมาะสมในการคัดเลือกพันธุ์  เช่น การคัดเลือกพันธุ์ต้านทานโรค ทนทานต่อสภาพแห้งแล้ง รวมทั้งปัญหาที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่าต้นตอต้นติดตาที่มีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงผลผลิตได้ถึงร้อยละ 23 ทำให้การคัดเลือกพันธุ์ยางมีข้อจำกัดมากจึงได้ดำเนินงานวิจัยร่วมกับสถาบันวิจัยของฝรังเศส(CIRAD) สร้างต้นยางจากส่วนเยื้อหุ้มชั้นในของเมล็ด ยางอ่อน โดยนำฝักยางของพันธุ์ยางต่างๆ จำนวน 20 พันธุ์ ที่มีอายุ 2 เดือน นำมาตัดแยกส่วนเยื้อหุ้มชั้นในของเมล็ดไปเพาะเลี้ยงในอาหารสูตร MH (Enjaric and Carron 1985) ผลการทดลองเบื้องต้น สามารถสร้างต้นอ่อนได้จากยาง 4 พันธุ์ ได้แก่ BTM 24 PB 311 PB 260 RRIM 600 และ RRII 105 ซึ่งต้นยางที่ได้เหล่านี้

ได้นำไปปลูกในแปลงปลูก พบว่า มีการเจริญเติบโตดีกว่าต้นยางจากการติดตา เนื่องจากการเพาะต้นยางจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อมีระบบรากแก้วเช่นเดียวกับต้นกล้า และมีลักษณะเช่นเดียวกับแม่พันธุ์ จากผลสำเร็จดังกล่าวนี้จึงคาดว่า นอกจากจะนำมาใช้ในการแก้ไขปัญหาในด้ากาปรับปรุงพันธุ์แล้ว ยังสามารถที่จะนำไปพัฒนาในด้านการขยายพันธุ์ยางต่อไป ดังนั้นงานวิจัยดังกล่าวจึงจำเป็นต้องพัฒนาต่อไป เพื่อหาวิธีการและสูตรอาหารที่เหมาะสมสำหรับพันธุ์ยางแต่ละพันธุ์ เพื่อให้สามารถสร้างต้นอ่อนได้ในปริมาณมากขึ้น

การใช้เทคนิคชีวะโมเลกุลในการปรับปรุงพันธุ์ยาง 

                จำแนกพันธุ์ยางด้วยเทคนิคนิวชีวะโมเลกุล เนื่องจากการจำแนกความแตกต่างระหว่างพันธุ์ยางโดยพิจารณาจากลักษณะภายนอกที่ปรากฎ อาจจะทำให้เกิดความผิดพลาดได้ง่าย โดยเฉพาะพันธุ์ยางที่มาจากแม่พันธุ์-พ่อพันธุ์เดียวกัน จึงจำเป็นต้องหาวิธีที่ตรวจสอบที่แม่นยำ โดยอาศัยเทคนิคชีวะโมเลกุล เช่น การตรวจสอบรูปแบบของเอ็มไซม์ (Isozyme) หรือการตรวจสอบรูปแบบของ ( DNA fringerprint)        ด้วยเทคนิคต่างๆเช่น RFPL(Restriction Fragment Length Polymorphism) ซึ่งงานวิจัยดังกล่าวนี้ นอกจากสามมารถนำมาตรวจสอบลูกผสมที่ใช้ในงานปรับปรุงพันธ์ยาง การจดลิขสิทธิ์พันธุ์ยางยังสามารถนำมาใช้การตรวจสอบความถูกต้องของพันธุ์ยางในแปลงขยายพันธุ์ของเอกชน ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อเกษตรกรโดยตรง

                การตรวจหาความแตกต่างทางพันธุกรรมของยางพารา ในการปรับปรุงพันธุ์ยางนั้นผลการดำเนินงานจะประสบความสำร็จได้มากน้อยเพียงใดนั้น ขึ้นอยู่กับแม่-พ่อพันธุ์ที่นำมาใช้ในการผสมพันธุ์โดยมีข้อคำนึงว่าแม่-พ่อพันธุ์ จะต้องมีความแตกต่างกันทางพันธุ์กรรมมากที่สุด  จึงจะสามารถสร้างลูกผสมที่มีความหลากหลายในลักษณะต่างๆ ให้นักปรับปรุงพันธุ์คัดเลือกได้มาที่สุด ดังนั้นวิธีการที่เหมาะสมที่สุดในปัจจุบันคือการตรวจสอบความแตกต่างทางพันธุ์กรรมด้วยวิธีเทคนิคชีวะโมเลกุล ซึ่งผลการตรวจสอบจะนำมาใช้ในการกำหนดคู่ผสมในการผสมพันธุ์ยาง ดังนั้นสถาบันวิจัยยางจึงได้ดำเนินงานวิจัยการใช้ Microsatellite marker ในการตรวจสอบความแตกต่างในทางพันธุ์กรรมของยางพาราพันธุ์จำนวน 40 พันธุ์

และพันธุ์ป่าอีก 66 สายพันธุ์โดยใช้9primers (9loci) ได้แก่ MnSOD T67 124 356 412 425 574 และ 692( Seguin,1995) พบว่าในแต่ละprimer จะมีจำนวน alleles ตั่งแต่ 7-26 รวม 9 primers พบ 115 alleles และยางพาราพันธุ์ปลูกมีความผันแปรทางพันธุ์กรรมน้อยกว่าพันธุ์ป่า โดยพบ 68 alleles ส่วนพันธุ์ป่าพบจำนวน 95 alleles และเนื่องจากพันธุ์ป่ามีความแปรผันทางพันธุ์กรรมสูง จึงแบ่งได้เป็น 4 กลุ่มคือ

  1. กลุ่มพันธุ์ยางที่รวบรวมจากรัฐ Mato Grosso (MT/IT และ MT/C)
  2. กลุ่มพันธุ์ยางที่รวบรวมจากรัฐ  ACRE(AC/B, AC/F, AC/S และ AC/X)
  3. กลุ่มพันธุ์ยางที่รวบรวมจากรัฐ  ACRE(AC/F, AC/T และ)
  4. กลุ่มพันธุ์ยางที่รวบรวมจากรัฐ  Rondonia ( RO/CM, RO/F, RO/J, RO/JP, RO/PB ) และรัฐ Mato Grosso (MT/VB)

ซึ่งผลการวิจัยนี้ยังเป็นผลงานที่ดำเนินงานได้เพียงบางส่วน จำเป็นที่จะต้องได้รับการพัฒนาต่อไปเพื่อศึกษาความผันแปรทางพันธุ์กรรมของพันธุ์ที่มีอยู่ทั้งพันธุ์ปลูกและพันธุ์ป่า

                การจัดทำแผนที่รหัสพันธุกรรมยาง(Gemome mapping)

สถาบันวิจัยยางร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และสถาบันวิจัยของฝรั่งเศส(CIRAD) ในการจัสร้างแผนผังแสดงตำแหน่งยีนต่างๆที่มีความสำคัญบนโครโมโซมของยาง ซึ่งนำไปพัฒนาเป็น ดีเอ็นเอ เครื่องหมาย (maker assisted selwction) เพื่อใช้ในการคัดเลือกพันธุ์ เช่นยีนที่ควบคุมการสร้างและหยุดไหลของน้ำยาง การเจริญเติบโตดีให้ปริมาตรไม้สูง การทนต่อสภาพแห้งแล้ง รวมทั้งลักษณะอื่นๆต่อไปในอนาคต ซึ่งได้เริ่มดำเนินงานในปี 2543 โดยการสร้างลูกผสมระหว่างแม่-พ่อพันธุ์ที่มีลักษณะต่างกันมาก เพื่อใช้ตรวจสอบความสัมพันธุ์กับตำแหน่งของยีน จึงได้เลือกคู่ผสมระหว่างพันธุ์ RRIM 600 x PB 217 สร้างลูกผสมจำนวน 250-300 สายพันธุ์ นำลงปลูกในแปลงเพื่อขยายพันธุ์และจะนำไปปลูกในแปลงที่จะตรวจสอบลักษณะต่างๆในปี พ.ศ.2545 ในขณะเดียวกันได้พัฒนาดีเอ็นเอตรวจสอบ (DNA probes) ที่จะใช้ตรวจสอบและวิเคราะห์ลูกผสมเหล่านี้ จากข้อมูลที่ได้จะนำไปวิเคราะห์ด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อจัดทำแผนผังยีน และดำเนินการประเมินลักษณะทางการเกษตรในแปลงทดลอง ซึ่งผลการวิเคราะห์แสดงความสำพันธ์ระหว่าเครื่องหมายโมเลกุลและลักษณะทางการเกษตร พบว่าผลผลิตน้ำยางมีค่าการถ่ายทอดทางพันธุกรรม(broad sense heritability: h2) สูง 0.75 และมีค่าวิเคราะห์ QTL มีตำแหน่งอยู่บนโครโมโซมกลุ่มที่ 16(Hbg16a131). คิดเป็นสัดส่วน32-59 % ของค่าความแปรปรวนทางพันธุ์กรรมของผลผลิตน้ำยาง ความสัมพันธ์กับการเจริญเติบโตมีตำแหน่งอยู่บนโครโมโซมกลุ่มที่ 3 (Hbg3a312) คิดเป็นสัดส่วน 16-18 % ของค่าความแปรปรวนทางพันธุ์กรรมของการเจริญเติบโต ส่วนการใช้สารเคมีเร่งน้ำยางยังไม่พบ QTL ที่เกี่ยวข้องโดยตรง 

จากผลการดำเนินงานที่กล่าวมาในข้างต้น สถายันวิจัยยางได้เร่งรัดแผนงานการปรับปรุงพันธุ์ยางในทุกๆด้านอย่างมาก เพื่อให้สามารถแนะนันธุ์กรรมที่ดี มีลักษณะต่างๆที่ตรงต่อความต้องการของเกษตรกร แต่เนื่องจากดังกล่าวมาแล้วว่า ยางพาราเป็นพืชที่มีระยะเวลาก่อนและหลังการเก็บเกี่ยวผลผลิตที่ยาวนานกว่าทุกพืชและผลผลิตที่ได้รับยังแปรผันไปด้วยสาเหตุต่างทั้งจากตัวพืช สภาพแวดล้อม และการจัดการ ดังนั้นการที่จะแนะนำพันธุ์สู่เกษตรกรจึงจำเป็นที่จะต้องใช้ระยะเวลาในการตรวจสอบเพื่อให้ความมั่นใจ แก่เกษตรกรได้นอกจากนี้แล้วงานด้นการปรับปรุงพันธุ์ยางยังเป็นงานที่ต้องใช้พื้นที่ในการดำเนินงานแรงงานและค่าใช้จ่ายจำนวนมาก โดยในแต่ละปีมีจำนวนลูกผสมที่ต้องการทดสอบ 500-2,000 สายพันธุ์ในพื้นที่ 150-200 ไร่ต่อปี ดังนั้นการดำเนินงานด้านนี้จำเป็นที่จะต้องได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่องต่อไป