สุรศักดิ์  พงศ์พันธุ์สุข
กลุ่มวิจัยและพัฒนานิวเคลียร์
สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)

มนุษย์ได้รู้จักปรับปรุงพันธุ์พืชมาเป็นเวลานาน ตั้งแต่เริ่มมีการเพาะปลูก โดยใช้วิธีคัดเลือกลักษณะที่เห็นว่าดีในธรรมชาติ เก็บขยายพันธุ์ ต่อมาได้รู้จักนำพันธุ์ที่ดีมาผสมกัน จนในปัจจุบัน มีการนำรังสีมาใช้งานปรับปรุงพันธุ์พืช โดยรังสีสามารถชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์ รังสีที่นิยมใช้คือรังสีแกมมาและรังสีเอกซ์ เพราะสามารถฉายผ่านทะลุเข้าไปถึงเนื้อเยื่อภายในได้ดี ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระดับยีนส์ (genes) ซึ่งเป็นหน่วยพันธุกรรมหรือทำให้เกิดการขาดของโครโมโซม ทำให้ได้ลักษณะพันธุ์ใหม่ ๆ ขึ้นมา การใช้รังสีสามารถใช้กับส่วนขยายพันธุ์ต่าง ๆ ของพืช เช่น กิ่งตา หน่อ ไหล แต่ที่นิยมมากคือ เมล็ด เนื่องจากหาได้ง่ายมีปริมาณมากและสะดวกในการขนส่ง แม้ว่าจะต้องใช้รังสีขนาดสูงกว่าส่วนอื่น ๆ ของพืชก็ตาม

ฉายรังสีแกมมาเมล็ดแตงโมพันธุ์ห้วยทรายทอง ปริมาณรังสี 200 เกรย์ แล้วปลูกที่ศูนย์ศึกษาพัฒนาอันเนื่องมาจากพระราชดำริ ห้วยทราย จ.เพชรบุรี พบลักษณะกลายพันธุ์ที่ผิวผลมีลายเป็นไม่มีลาย

การปรับปรุงพันธุ์พืชด้วยรังสี มีขั้นตอนดำเนินการดังต่อไปนี้

1.  การเลือกพันธุ์ที่ใช้ ควรเลือกพันธุ์ที่มีลักษณะส่วนใหญ่ดีอยู่แล้ว แต่ต้องการปรับปรุงลักษณะบางประการให้ดีขึ้น เช่น เพิ่มความต้านทานโรค หรือปรับปรุงให้ไม่ไวต่อช่วงแสง ผลิตผลสูงขึ้น
2. การหาปริมาณรังสีที่เหมาะสม เพื่อให้เกิดการกลายพันธุ์มาก แต่ไม่ถึงขนาดทำให้พืชทดลองนั้นตายหมด ปริมาณรังสีที่ใช้ในพืชแต่ละชนิด ก็แตกต่างกันไป
3. การปลูกรักษาต้นที่ 1 (M1) คือต้นที่เจริญจากเมล็ด หรือส่วนของพืชที่ฉายรังสี ต้องดูแลเป็นอย่างดี เพื่อให้เหลือรอด และสามารถเก็บเกี่ยวเมล็ด หรือส่วนของพืชไว้ปลูกในรุ่นต่อไปได้ ในรุ่นนี้อาจพบลักษณะบางอย่าง เช่น ใบบิดเบี้ยวหงิกงอ หรือเป็นด่าง ซึ่งลักษณะเหล่านี้เป็นผลจากรังสี แต่หากรุนแรง ก็อาจทำให้ต้นตายในเวลาต่อมา
4. การปลูกและการคัดเลือกต้นกลายพันธุ์ในรุ่นที่ 2 (M2) ถ้าเป็นพวกที่ขยายพันธุ์ด้วยเมล็ด ก็เก็บแบบแยกต้น หรือเก็บรวบรวมแล้วปลูก หรือหากเป็นกิ่งก็ตัดกิ่งไปชำใหม่ ในรุ่นนี้ จะพบความแปรปรวนมาก และอาจพบลักษณะการกลายพันธุ์ ที่เห็นเด่นชัด แต่บางลักษณะอาจเห็นไม่ชัด ต้องทำการเก็บเมล็ด หรือส่วนของพืชนั้น ปลูกทดสอบในรุ่นต่อไป จนถึงรุ่นที่ 5 หรือ 6 แล้วทำการทดสอบพันธุ์ที่ได้ ก่อนที่จะแนะนำเป็นพันธุ์ส่งเสริม

1. ข้าวพันธุ์ กข 6 ได้จากการนำข้าวขาวดอกมะลิ 105 ฉายรังสีแกมมาขนาด 200 เกรย์ คัดเลือกจนได้พันธุ์ข้าวเหนียวที่ผลผลิตสูงกว่าพันธุ์เดิมถึงร้อยละ 23 มีความต้านทานต่อโรคไหม้และโรคใบจุดสีน้ำตาล
2. ข้าวพันธุ์ กข 10 ได้จากการนำข้าว กข 1 อาบด้วยอนุภาคนิวตรอนเร็วขนาด 10 เกรย์ คัดเลือกจนได้พันธุ์ข้าวเหนียวเมล็ดยาวขึ้น ต้นเตี้ย ผลผลิตสูง คุณภาพในการหุงต้มดีขึ้น ค่อนข้างทนทานต่อโรคไหม้
3. ข้าวพันธุ์ กข 15 ได้จากการนำข้าวขาวดอกมะลิ 105 ฉายรังสีแกมมาขนาด 150 เกรย์ คัดเลือกจนได้พันธุ์ข้าวเจ้าหอมเหมือนพันธุ์เดิม ต้นเตี้ยกว่า ผลผลิตเพิ่มขึ้นร้อยละ 4.6 ทนแล้งได้ดี

จะเห็นได้ว่า รังสีมีประโยชน์ต่องานปรับปรุงพันธุ์พืช ช่วยให้ได้พันธุ์ใหม่ ๆ ออกมาในระยะเวลาสั้น โดยที่ลักษณะดีของพันธุ์เดิมไม่เปลี่ยนแปลง แต่ก็มีปัญหาอยู่บ้างในการดำเนินงานทดลองคือ ต้องใช้พืชทดลองเป็นจำนวนมาก และใช้เนื้อที่มากในการเพาะปลูก เพื่อให้มีโอกาสพบพันธุ์กลาย (mutants) สูงขึ้น แต่อาจใช้เทคนิคการเพาะเลี้ยงเซลล์และเนื้อเยื่อในหลอดทดลอง (in vitro culture techniques) เข้าช่วยได้ อีกปัญหาหนึ่งคือ การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมนั้นอาจเกิดขึ้นได้แต่ยากแก่การตรวจพบ จำเป็นต้องอาศัยเทคนิคที่เหมาะสมมาช่วยในการคัดเลือก โดยต้องมีการกำหนดเป้าหมายที่แน่นอน ว่าต้องการปรับปรุงให้ได้ลักษณะใด แล้วทำการคัดเลือกให้ได้ลักษณะนั้น

โครงการปรับปรุงพันธุ์ข้าวขาวดอกมะลิ 105 โดยใช้รังสี

ร่วมกับสถานีทดลองข้าวคลองหลวง

ข้อมูล :

• ศูนย์ฉายรังสี
• กลุ่มวิจัยและพัฒนานิวเคลียร์
• หน่วยประชาสัมพันธ์