ประวัติและถิ่นกำเนิดของข้าว

ข้าวที่คนไทยบริโภคอยู่ทุกวันนี้มีถิ่นกำเนิดอยู่ในทวีปเอเซียแน่นอน แต่อยู่ตรงบริเวณใดนั้นผู้เชี่ยวชาญเรื่องข้าวแต่ละท่านก็มีความเห็น แตกต่างกันออกไป บางท่านก็ว่าน่าจะมีกำเนิดในจีน บางท่านก็ว่าน่าจะเป็นอินเดีย แล้วแพร่พันธุ์เข้าสู่ทางตอนบนของพม่า จากนั้นจึงเข้าสู่ทาง ตอนเหนือของประเทศไทย ไปสู่อินโดจีนและเข้าสู่ทางตอนใต้ของจีน ต่อมานักวิทยาศาสตร์หลายท่านได้ให้ความเห็นว่า ข้าวน่าจะมีถิ่นกำเนิด ในเอเซียใต้ หรือเอเซียตะวันออกเฉียงใต้ เพราะมีภูมิภาคเป็นที่ราบลุ่มเหมาะแก่การปลูกข้าว อย่างไรก็ตามสำหรับประเทศไทยจากการสำรวจ ของนักโบราณคดีและคณะที่ได้มาขุดค้นเรื่องราวก่อนประวัติศาสตร์ที่โนนนกทา อำเภอภูเวียง จังหวัดขอนแก่น ในปี 2511 ได้พบแกลบสีดำ ในเศษเครื่องปั้นดินเผาใต้หลุมฝังศพ หลังจากการตรวจสอบดูแล้ว ปรากฏว่าเป็นเมล็ดข้าวที่มีอายุประมาณ 3,500 ปีก่อนคริสตศักราช จาก หลักฐานทางโบราณคดีดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าคนไทยปลูกข้าวมานานไม่น้อยกว่า 5,500 ปีแล้ว นอกจากนี้นักวิชาการข้าวชาวญี่ปุ่นยังได้ศึกษา หลักฐานเกี่ยวกับเรื่องข้าว จากร่องรอยของแกลบในอิฐที่เก็บรวบรวมจากโบราณสถานจำนวน 108 แห่ง ที่อยู่ในจังหวัดต่าง ๆ 30 จังหวัด พบว่า ในช่วงพุทธศตวรรษที่ 11-20 ข้าวที่ปลูกในประเทศไทยแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิดตามขนาดของเมล็ด คือ ข้าวเมล็ดใหญ่ ได้แก่ ข้าวเหนียวที่ขึ้น งอกงามในที่สูง ข้าวเมล็ดป้อม ได้แก่ ข้าวเหนียวที่ขึ้นงอกงามในที่ลุ่ม และข้าวเมล็ดเรียว ได้แก่ ข้าวเจ้า ข้าวแต่ละชนิดพบมากหรือน้อย แตกต่างกันไปตามระยะเวลา แต่ในปัจจุบันคงมีเหลืออยู่เพียงข้าวเมล็ดป้อม ซึ่งพบมากในภาคเหนือและภาคตะวันออกเฉียงเหนือ และข้าว เมล็ดเรียว ซึ่งพบมากในภาคกลางและภาคใต้ ส่วนข้าวเมล็ดใหญ่นั้นสูญพันธุ์ไปแล้ว (สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี, 2538)

ความสำคัญของข้าว

คนไทยส่วนใหญ่จะบริโภคข้าวเป็นหลักในอาหาร ทั้ง 3 มื้อ และพลังงานที่ได้จากการรับประทานข้าวโดยเฉลี่ยประมาณ 3 ใน 4 ของ พลังงานที่ได้จากอาหารทั้งหมด ส่วนในด้านการผลิตข้าวนั้นแรงงานอย่างน้อย 1 ใน 3 มีอาชีพทำนา (อัมมาร์ และ วิโรจน์, 2533) โดยชาวนา ผู้ปลูกข้าวเลี้ยงคนไทยทั้งประเทศมีประมาณ 3.4 ล้านครอบครัว หรือประมาณ 20 ล้านคน (สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี, 2538)

ในปัจจุบันข้าวนอกจากจะเป็นอาหารหลักของคนไทยแล้ว ยังเป็นสินค้าออกที่ทำรายได้ให้กับประเทศสูงสุด เมื่อเปรียบเทียบกับสินค้า ออกทางการเกษตรอื่น ๆ ในปี 2536/37 ประเทศไทยผลิตข้าวได้ทั้งหมด 18.5 ล้านตัน ข้าวเปลือก ใช้บริโภคภายในประเทศ 7.3 ล้านตัน ข้าวสาร (1.5 ล้านตันข้าวเปลือกเท่ากับ 1 ต้นข้าวสาร) และส่งไปจำหน่ายยังตลาดต่างประเทศประมาณ 5 ล้านตันข้าวสาร คิดเป็นมูลค่า 32,947 ล้านบาท (ศูนย์สถิติการเกษตร, 2537 ก)

ข้าวไทยเป็นที่รู้จักกันดีของคนทั่วโลก โดยเฉพาะจากการประกวดข้าวทั่วโลก (World Grain Exhibition Conference) ที่เมืองเรจินา ประเทศแคนาดา ในปี 2476 ข้าวพันธุ์ปิ่นแก้ว และพันธุ์พื้นเมืองอื่น ๆ ของไทยได้รับรางวัลที่ 1, 2, 3 และ รางวัลอื่น ๆ อีก 8 รางวัล รวมเป็น 11 รางวัล จากทั้งหมด 20 รางวัล (สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี, 2538) ปัจจุบันข้าวไทยที่มีชื่อเสียงเป็นที่รู้จักกันดีของ คนทั่วโลก คือ ข้าวหอมพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 หรือที่ชาวบ้านเรียกว่า ข้าวหอมมะลิ ข้าวหอมพันธุ์นี้เป็นข้าวที่มีคุณภาพเมล็ดดีเป็นพิเศษ กล่าวคือ เมล็ดมีรูปร่างเรียวยาว เมล็ดข้าวกล้องใสแกร่งและเลื่อมมัน คุณภาพการสีดีมาก คือเมื่อนำเมล็ดข้าวเปลือกมาสีแล้วจะได้ข้าวเต็ม เมล็ดหรือต้นข้าวสูง ข้าวหักน้อย ข้าวสารเมื่อหุงสุกแล้วจะนุ่มเหนียว และมีกลิ่นหอม มีรสอร่อยเป็นที่ถูกปากของผู้บริโภคทั้งชาวไทยและ ชาวต่างชาติ จึงเป็นที่ต้องการของตลาดข้าวทั้งภายในและต่างประเทศ โดยเฉพาะตลาดข้าวต่างประเทศมีแนวโน้มต้องการข้าวพันธุ์นี้เพิ่ม มากขึ้นทุกปี ในปี 2537 ประเทศไทยส่งออกข้าวหอมพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 เป็นปริมาณ 1.1 ล้านตันข้าวสาร คิดเป็นมูลค่ามากกว่า 8,000 ล้านบาท นอกจากนี้ยังมีข้าวพันธุ์อื่น ๆ อีกหลายพันธุ์ที่มีคุณภาพดี ได้แก่ ข้าวพันธุ์ กข6 กข15 กข23 พิษณุโลก 60-1 ชัยนาท 1 และ เหลืองประทิว 123 เป็นต้น

ปัญหาความแห้งแล้ง

การปลูกข้าวของชาวนาไทยต้องประสบปัญหาต่าง ๆ มากมาย เช่น โรคแมลง ความแห้งแล้ง สภาพดินที่ไม่เหมาะสม (ดินเค็ม, ดินเปรี้ยว, ดินทรายจัด) และราคาข้าวที่ตกต่ำ เป็นต้น อย่างไรก็ตามความแห้งแล้งหรือการขาดน้ำเป็นปัญหาที่สำคัญมากอย่างหนึ่งในการปลูกข้าว เนื่องจากน้ำเป็นปัจจัยหลักที่สำคัญที่สุดต่อการงอก การเจริญเติบโตและการให้ผลผลิตของข้าว การขาดน้ำในระยะต่าง ๆ ของการเจริญเติบโต ของข้าวจะทำให้ผลผลิตข้าวลดลง แหล่งน้ำที่ใช้ในการปลูกข้าวได้มาจากแหล่งใหญ่ ๆ 2 แหล่ง คือ น้ำฝนตามฤดูกาล และน้ำชลประทาน ซึ่ง รวมถึงน้ำที่สูบจากบ่อบาดาล แม่น้ำ ลำคลอง และเขื่อนต่าง ๆ โดยปกติพื้นที่ปลูกข้าวส่วนใหญ่ของประเทศไทยประมาณ 70% จะอยู่นอกเขต ชลประทาน ต้องอาศัยน้ำฝนในการเพาะปลูกส่วนที่เหลืออีกประมาณ 30% อยู่ในเขตชลประทาน ซึ่งการปลูกข้าวโดยอาศัยน้ำฝนมักจะประสบ กับปัญหาการขาดน้ำ อันเนื่องมาจากความแปรปรวนในการตกของฝน เช่น ฝนตกล่าช้า ฝนทิ้งช่วง การกระจายของฝนไม่ดี ปริมาณน้ำฝนน้อย เป็นต้น ปัจจุบันปัญหาความแห้งแล้งนับวันจะทวีความรุนแรงมากยิ่งขึ้น เนื่องจากการตัดไม้ทำลายป่าที่ทำให้พื้นที่ป่าลดลงทุกปี ซึ่งจะมีผลทำให้ น้ำในแม่น้ำลำธารแห้งขอดลง เนื่องจากป่าไม้จะเป็นตัวดูดซับน้ำฝนและชะลอความเร็วของน้ำไหลบ่า ทำให้มีการไหลของน้ำอย่างช้า ๆ ตลอด ทั้งปี นอกจากนี้ป่าไม้ยังมีส่วนช่วยทำให้ฝนตกถูกต้องตามฤดูกาล เนื่องจากพื้นที่เหนือป่ามีความชุ่มชื้นและเย็นกว่าที่ไม่มีป่าไม้ เมฆฝนที่ลอย ผ่านมาเมื่อกระทบกับความเย็นจะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำตกลงมาเป็นฝน หากไม่มีป่าเมฆฝนก็จะลอยผ่านไปโดยไม่มีฝนตก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในปี 2536/37 การปลูกข้าวได้รับผลกระทบจากภาวะการขาดแคลนน้ำเป็นอย่างมาก โดยในปี 2536/37 นี้ประเทศไทยมีพื้นที่ปลูกข้าวทั้งหมด 59.3 ล้านไร่ ลดลงจากปี 2535/36 ถึง 1.2 ล้านไร่ ปริมาณข้าวที่ผลิตได้ทั้งหมด 18.5 ล้านตันข้าวเปลือก ลดลงจากปี 2535/36 ประมาณ 1.5 ล้านตันข้าวเปลือก ทั้งนี้มีสาเหตุมาจากในระยะต้นฤดูนาปีเกิดภาวะฝนแล้งและทิ้งช่วงในพื้นที่ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ภาคเหนือตอนล่าง และ ภาคกลางเป็นระยะเวลานาน ส่วนในฤดูนาปรังก็เกิดภาวะขาดแคลนน้ำ ทำให้ไม่สามารถปลูกข้าวได้เต็มพื้นที่เหมือนปีที่ผ่านมา โดยเฉพาะพื้นที่ ที่อาศัยน้ำชลประทาน จากเขื่อนภูมิพลและสิริกิติ์ได้รับผลกระทบค่อนข้างมาก (กองวิจัยเศรษฐกิจการเกษตร, 2537) ดังนั้นการพัฒนาพันธุ์ข้าว ทนทานต่อสภาพแล้งร่วมกับการพัฒนาแหล่งน้ำชลประทาน จะช่วยแก้ปัญหาความเสียหายที่ต้นข้าวจะได้รับเนื่องจากความแห้งแล้ง

การทนแล้งของพืช

การเกิดสภาพแล้ง (drought) ในระหว่างการปลูกพืช หมายถึง ช่วงเวลาที่ปริมาณน้ำฝนไม่เพียงพอจนทำให้พืชขาดน้ำ และพืชจะอยู่ใน สภาวะขาดน้ำ (water deficit) ก็ต่อเมื่ออัตราการคายน้ำของพืชมากกว่าอัตราการดูดน้ำของพืช จนทำให้ปริมาณน้ำในต้นพืชลดลง ซึ่งจะมีผล ทำให้ขบวนการทางสรีรวิทยาของพืชเปลี่ยนแปลงไป และในที่สุดจะส่งผลให้ผลผลิตของพืชลดลง (สายัณห์, 2534) อย่างไรก็ตามพืชมีความ สามารถในการปรับตัวให้ทนทานต่อสภาพแล้งได้เนื่องจากพืชมีกลไกในการปรับตัวหลายรูปแบบ ซึ่งอาจจำแนกออกได้เป็น 4 แบบใหญ่ ๆ (ชัยฤกษ์, 2523) ดังนี้

1. การหนีแล้ง (drought escape) เป็นความสามารถของพืชที่จะมีชีวิตอยู่จนครบวงจรชีวิต (life cycle) ก่อนที่จะกระทบกับสภาพแล้ง เช่น การมีอายุสั้น การออกดอกได้เร็วขึ้น การยืดระยะเวลาในการออกดอก เป็นต้น

2. การเลี่ยงแล้ง (drought avoidance) เป็นความสามารถของพืชที่จะมีชีวิตอยู่รอดได้โดยการลดความสูญเสียน้ำภายในต้นพืช เมื่อประสบ กับสภาพแล้ง เช่น การม้วนของใบ ใบมีไขเคลือบหนา ปากใบเปิดปิดได้รวดเร็วขึ้น มีระบบรากหนาแน่นและหยั่งลึก เป็นต้น

3. การทนแล้ง (drought tolerance) เป็นความสามารถของพืชที่จะมีชีวิตอยู่รอดได้เมื่อประสบกับสภาพแล้ง โดยการลดศักย์ของน้ำ (water potential) เช่น การปรับระดับของ solute ในเซลล์โดยวิธีการปรับแรงดันออสโมซิส (osmotic adjustment) เพื่อทำให้เซลล์เต่ง การยืดหยุ่นของผนังเซลล์ (cell wall elasticity) การลดขนาดของเซลล์ หรือลดสภาวะระดับน้ำวิกฤตที่จะทำให้พืชตาย

4. การฟื้นตัวจากแล้ง (drought recovery) เป็นความสามารถของพืชที่จะฟื้นตัวได้ใหม่หลังจากประสบกับสภาวะแล้ง ซึ่งอาจทำให้ส่วนใด ส่วนหนึ่งของต้นพืชเหี่ยวแห้งไป และเมื่อได้รับน้ำใหม่ก็สามารถฟื้นตัว แตกกิ่งแตกหน่อใหม่เจริฐเติบโตต่อไปได้

การพัฒนาพันธุ์พืชทนทานต่อสภาพแล้ง

การพัฒนาพันธุ์พืชทนทานต่อสภาพแล้งก็คือ การปรับปรุงพันธุ์พืชให้มีลักษณะทนแล้งในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งหรือหลาย ๆ รูปแบบรวมกัน เช่น การปรับปรุงพันธุ์ให้พืชออกดอกเร็วขึ้น เพื่อหนีแล้งที่อาจเกิดขึ้นในช่วงปลายฤดูปลูก การปรับปรุงให้ใบมีไขเคลือบหนาขึ้นเพื่อลดการคายน้ำ ของพืช ให้พืชมีรากยาวเพื่อที่จะดูดน้ำจากดินล่างได้ดีขึ้น ทำให้เซลล์พืชสามารถปรับแรงดันออสโมซิสได้ดีขึ้น ทำให้ใบมีไขเคลือบหนาขึ้นร่วมกัน การมีรากยาวขึ้น เป็นต้น กระทำได้โดยการผสมพันธุ์ร่วมกับการคัดเลือกต้นหรือสายพันธุ์ที่ทนแล้งในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมให้เกิดการขาดน้ำ ในระยะต่าง ๆ ของการเจริญเติบโต เช่น ระยะกล้า ระยะแตกกอ ระยะออกดอก และระยะติดเมล็ด เป็นต้น อย่างไรก็ตามปัจจุบันได้มีการนำเทคนิค การเพาะเลี้ยงเซลล์และเนื้อเยื่อพืชมาใช้ในการปรับปรุงพันธุ์พืชกันอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคนิคดังกล่าวจะช่วยทำให้ขั้นตอน การคัดเลือกพันธุ์พืชเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากการเพาะเลี้ยงเซลล์และเนื้อเยื่อช่วยทำให้นักปรับปรุงพันธุ์พืชสามารถคัดเลือกพืชที่มี ลักษณะที่ต้องการจากประชากร เซลล์ที่มีขนาดใหญ่ และมีความแปรปรวนทางพันธุกรรมภายในเนื้อที่แคบ ๆ และภายใต้สภาพแวดล้อมที่เลียนแบบ ธรรมชาติและสม่ำเสมอ (ประภา, 2532) ในข้าวได้มีการนำเทคนิคการเพาะเลี้ยงเซลล์และเนื้อเยื่อมาใช้ในการคัดเลือกพืชเพื่อปรับปรุงลักษณะ ต่าง ๆ หลายอย่าง เช่น ความต้านทานโรคใบจุดสีน้ำตาล ทนทานต่อดินเค็ม ทนแล้ง และการคัดเลือกเพื่อเพิ่มปริมาณโปรตีนในเมล็ดให้สูงขึ้น เป็นต้น

ในการคัดเลือกพืชให้ทนทานต่อสภาพแล้ง โดยอาศัยเทคนิคการเพาะเลี้ยงเซลล์และเนื้อเยื่อนั้น สามารถกระทำได้โดยการเพาะเลี้ยงเซลล์หรือ กลุ่มเซลล์บนอาหารที่เติมสารพวกออกโมติคัม (osmoticum) บางชนิด เช่น โพลีเอทธีลีน ไกลคอล (polythylene glycol) หรือพีอีจี (PEG) น้ำตาลแมนนิทอล (mannitol) ซูโครส (sucrose) และกลูโคส (glucose) เป็นต้น โดยสารเหล่านี้จะทำหน้าที่ลดแรงดันออสโมซิส (osmotic potential) ของสารละลายที่อยู่ล้อมรอบเซลล์ ทำให้เซลล์อยู่ในสภาพที่ขาดน้ำ (Brassan et al., 1981) จากนั้นจึงคัดเลือกเซลล์ที่ทนทานต่อ สภาพแล้ง แล้วชักนำให้เซลล์เหล่านี้พัฒนา เป็นต้น ทดสอบความทนแล้งของต้นพืชที่ได้ตลอดจนลูกชั่วต่อ ๆ มา ในเรือนปลูกพืชทดลองและ ในสภาพไร่นา เพื่อคัดเลือกสายพันธุ์ที่ทนทานต่อสภาพแล้ง

การคัดเลือกพันธุ์ข้าวทนทานต่อสภาพแล้ง

ในการศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อที่จะพัฒนาพันธุ์ข้าวหอมพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 ให้ทนทานต่อสภาพแล้ง โดยอาศัยเทคนิคการเพาะเลี้ยง เนื้อเยื่อและเซลล์ในการคัดเลือกเซลล์หรือกลุ่มเซลล์ที่ทนทานต่อการขาดน้ำในสภาพหลอดทดลอง

ข้าวพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 ที่ใช้ในการทดลองนี้เป็นพันธุ์ข้าวหอมที่มีคุณภาพเมล็ดดีที่สุด เป็นที่ต้องการของตลาดมากที่สุดและขายได ้ราคาสูงที่สุดในปัจจุบัน ข้าวพันธุ์นี้เป็นข้าวที่ไวต่อช่วงแสง มีความสูงประมาณ 140-150 เซนติเมตร มีความสามารถแตกกอปานกลาง ต้นและ ใบค่อนข้างเล็ก ใบยาวมีสีเขียวอ่อน ออกดอกประมาณวันที่ 20 ตุลาคม รวงมีขนาดปานกลาง ระแง้ไม่ถี่ไม่ห่าง เมล็ดข้าวเปลือกมีสีขาวฟาง เรียวยาว เมล็ดข้าวกล้องใสเลื่อมมัน คุณภาพหุงต้มดีมาก ข้าวสุกนิ่มนวลมีกลิ่นหอม ไม่ต้านทานต่อโรคไหม้โรคใบสีส้ม และโรคจู๋ ไม่ต้านทาน ต่อแมลงเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล หนอนกอและแมลงบั่ว (วรวิทย์, 2530) ให้ผลผลิตเฉลี่ยประมาณ 260 กิโลกรัมต่อไร่ ในแปลงเกษตรกร (ศูนย์สถิติการเกษตร, 2537 ข)

การทดลองเริ่มโดยการนำเมล็ดข้าวหอมพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 มาแกะเปลือกออก ฟอกฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่ผิวเมล็ด แล้วนำไปเลี้ยงบน อาหารสูตร MS ที่เติม 2,4-D (2,4-dichlophenoxyacetic acid) 2 มก./ล. เคซีนไฮโดรไลเสท (casein hydrolysate) 300 มก./ล. และ น้ำตาลซูโครส (sucrose) 3% วุ้น 0.7% เพื่อชักนำให้คัพภะของเมล็ดสร้างแคลลัส (ประภาและพรทิพย์, 2537) จากนั้นย้ายแคลลัสที่ได้ (รูปที่ 1) ไปเลี้ยงบนกระดาษกรองรูปสะพาน (paper bridge) ซึ่งจุ่มอยู่ในอาหารเหลวสูตร MS ที่เติมสารโพลีเอทธีลีน ไกลคอล หรือ พีอีจี (รูปที่ 2) ความเข้มข้น 0, 10, 20, 30 และ 40% ตามลำดับ โดยพีอีจีซึ่งเป็นสารพวกออสโมติคัมชนิดหนึ่งจะทำหน้าที่ลดแรงดันออสโมซิสของ อาหารเหลวที่อยู่ล้อมรอบแคลลัส ทำให้แคลลัสอยู่ในสภาพที่ขาดน้ำ ภายหลังจากการเพาะเลี้ยงแคลลัสบนอาหารเหลวที่มีพีอีจีไปนาน 4 สัปดาห์ พบว่าแคลลัสที่เลี้ยงบนอาหารเหลวที่มีพีอีจีไปนาน 4 สัปดาห์ พบว่าแคลลัสที่เลี้ยงบนอาหารที่เติมพีอีจี 10% มีอัตราการรอดชีวิต (70.1%) สูงกว่าแคลลัสที่เพาะเลี้ยงบนอาหารที่ไม่เติมพีอีจี (67.9%) (ตารางที่ 1) อัตราการรอดชีวิตของแคลลัสลดลงตามลำดับ เมื่อเพาะเลี้ยงแคลลัส บนอาหารที่เติมพีอีจีความเข้มข้นสูงกว่า 10% ขึ้นไป แคลลัสตายหมด (0%) เมื่อเลี้ยงบนอาหารที่เติมพีอีจีความเข้มข้นสูงสุด (40%) ส่วนขนาด ของแคลลัสลดลงเมื่อความเข้มข้นของพีอีจีเพิ่มขึ้น การที่อัตราการรอดชีวิตและขนาดของแคลลัสลดลง เมื่อความเข้มข้นของพีอีจีในอาหาร เพิ่มขึ้นนั้น เนื่องมาจากพีอีจีทำให้แรงดันออสโมซิสขอสารละลายอาหารที่อยู่ล้อมรอบแคลลัสลดลง ซึ่งส่งผลให้เซลล์อยู่ในสภาพที่ขาดน้ำ ดังนั้นกลุ่มเซลล์หรือแคลลัสบางก้อนที่ไม่สามารถทนทานต่อสภาพการขาดน้ำได้ ก็อาจจะหยุดการเจริญเติบโตและแบ่งเซลล์หรือตายไปใน ที่สุด นอกจากนี้แคลลัสบางก้อนที่เพาะเลี้ยงบนอาหารที่ไม่เติมหรือเติม พีอีจีความเข้มข้นต่าง ๆ สามารถพัฒนาไปเป็นจุดสีเขียว ยอดและราก ได้ทันทีโดยไม่ต้องย้ายแคลลัสไปเลี้ยงบนอาหารสูตรชักนำให้เกิดต้นก่อน อย่างไรก็ตามยอดที่เกิดขึ้นมีขนาดเล็กมาก และเมื่อย้ายไปเลี้ยง บนอาหารสูตรชักนำให้เกิดต้นจะเปลี่ยนแป็นสีน้ำตาลและตายไปในที่สุด

ตารางที่ 1 อัตราการรอดชีวิตและการพัฒนาไปเป็นต้นของแคลลัสที่เพาะเลี้ยงบนอาหารสูตร MS ที่เติมโอลีเอทธีลีน ไกลคอลหรือพีอีจี ความเข้มข้นต่าง ๆ

พีอีจี (%) จำนวนแคลลัส
ที่เพาะเลี้ยง
จำนวนแคลลัส
ที่รอดชีวิต (%)
ขนาด
แคลลัส
จำนวนแคลลัส
ที่พัฒนาเป็นต้น (%)
จำนวนต้น
ทั้งหมด
จำนวนต้น
ต่อแคลลัส

0 134 67.9 7.0 5.7 4.9 12.3

10 141 70.1 6.1 1.3 2 2.0

20 119 56.3 3.5 0 0 0

30 120 32.5 2.8 0 0 0

40 150 0.0 2.1 0 0 0

1) ขนาดของแคลลัส, ; -1 = เล็กมาก, 3 = เล็ก, 5 = กลาง, 7 = ใหญ่, 9 = ใหญ่มาก

คัดเลือกแคลลัสที่มีชีวิตรอดอยู่ได้บนอาหารที่เติมพีอีจีความเข้มข้นต่าง ๆ แต่ไม่สามารถพัฒนาเป็นจุดสีเขียว ยอดหรือราก ย้ายแคลลัส ที่คัดเลื่อกไว้ไปเลี้ยงบนอาหารสูตร MS ที่เติม IAA (indoleacetic acid) 1 มก./ล. BA (benzyladenine) 4 มก./ล. น้ำตาลซูโครส 3% และวุ้น 0.7% เพื่อชักนำให้แคลลัสพัฒนาไปเป็นต้น (ประภาและพรทิพย์, 2537) พบว่าแคลลัสที่เพาะเลี้ยงบนอาหารที่ไม่เติมพีอีจีสามารถพัฒนาไป เป็นต้นได้ในอัตรา 5.7% จำนวนต้นที่ได้ทั้งหมด 49 ต้น หรือแต่ละแคลลัสมีต้นเกิดขึ้นเฉลี่ย 12.3 ต้น (ตารางที่ 1) แคลลัสที่ผ่านการคัดเลือก บนอาหารที่เติมพีอีจี 10% มีอัตราการพัฒนาไปเป็นต้นต่ำเพียง 1.3% จำนวนต้นที่ได้ทั้งหมด 2 ต้น หรือแต่ละแคลลัสมีต้นเกิดขึ้นเฉลี่ย 2 ต้น เท่านั้น (รูปที่ 3) ส่วนแคลลัสที่ผ่านการคัดเลือกบนอาหารที่เติมพีอีจี 20 และ 30% ไม่สามารถพัฒนาไปเป็นต้นได้ หรือมีอัตราการเกิดต้น 0% สำหรับแคลลัสที่เพาะเลี้ยงบนอาหารที่เติมพีอีจี 40% ตายหมด ไม่มีแคลลัสที่รอดชีวิตซึ่งสามารถนำไปชักนำให้เกิดต้นได้

ย้ายต้นข้าวชั่วที่ 1 ที่พัฒนามาจากแคลลัสที่ผ่านการคัดเลือกออกปลูกลงดินในกระถาง ภายใต้สภาพเรือนปลูกพืชทดลอง (รูปที่ 4) ดูแลจนกระทั่งต้นข้าวออกดอกเก็บเกี่ยวเมล็ด จากนั้นจะนำเมล็ดไปปลูกเป็นลูกชั่วที่ 2 และทดสอบการทนทานต่อสภาพแล้งในเรือนปลูกพืช ทดลองหรือในแปลงนาทดลอง โดยควบคุมให้ต้นข้าวขาดน้ำในระยะต่าง ๆ ของการเจริญเติบโต เช่น ระยะกล้า ระยะแตกกอ ระยะตั้งท้องและ ระยะออกรวง เป็นต้น แล้วจึงคัดเลือกต้นหรือสายพันธุ์ข้าวที่สามารถมีชีวิตรอดอยู่ได้ภายใต้สภาวพที่ขาดน้ำ ในขณะเดียวกันการคัดเลือกจะ ต้องพิจารณาถึงลักษณะทางการเกษตรที่ดี ตลอดจนคุณภาพเมล็ดที่ดีซึ่งเป็นเอกลักษณ์ของข้าวพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 กล่าวคือ เมล็ดมีลักษณะ เรียวยาว ใสแกร่งไม่มีท้องไข่ เมื่อหุงเป็นข้าวสุกแล้วจะมีลักษณะนุ่มเหนียวและมีกลิ่นหอม

สรุป

ในการปรับปรุงข้าวหอมพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 ทนทานต่อสภาพแล้งโดยการคัดเลือกแคลลัสที่มีชีวิตรอดบนอาหารที่มีพีอีจีความเข้มข้น ต่าง ๆ พบว่า อัตราการรอดชีวิตของแคลลัสลดลงเมื่อความเข้มข้นของพีอีจีในอาหารเพิ่มขึ้นจาก 10 เป็น 30% แคลลัสตายหมดที่ความเข้มข้น ของพีอีจี 40% แคลลัสที่รอดชีวิตบนอาหารที่ไม่เติมพีอีจีหรือเติมพีอีจี 10% เท่านั้นที่สามารถพัฒนาไปเป็นต้นได้ แต่อัตราการพัฒนาไปเป็น ต้นของแคลลัสที่รอดชีวิตบนอาหารที่เติมพีอีจี 10% นั้นต่ำมาก ดังนั้นความเข้มข้นของพีอีจีที่เหมาะสมสำหรับใช้ในการคัดเลือกแคลลัสที่ ทนทานต่อสภาพแล้งไม่ควรสูงกว่า 10% ถ้าสูงกว่านี้แคลลัสที่รอดชีวิตจะไม่สามารถพัฒนาไปเป็นต้นได้ ต้นที่พัฒนามาจากแคลลัสที่ทนทาน ต่อการขาดน้ำในสภาพหลอดทดลอง จะต้องนำมาปลูกและทดสอบการทนแล้งของลูกในชั่วต่อ ๆ มา ในสภาพเรือนปลูกพืชทดลองและสภาพ ไร่นา ในขณะเดียวกันก็คัดเลือกเฉพาะสายพันธุ์ที่ทนแล้งและมีลักษณะทางการเกษตรที่ดี ตลอดจนต้องรักษาคุณภาพเมล็ดที่ดีซึ่งรวมถึง ความหอมของข้าวหอมพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 ให้คงอยู่ด้วย


จัดทำโฮมเพจโดย : สำนักบริการคอมพิวเตอร์, 14 กุมภาพันธ์ 2546