BlogGang.com : : น้าโหด : พื้นฐานการปรับปรุงพันธุ์พืช (ตอนแรก)

พื้นฐานการปรับปรุงพันธุ์พืช (ตอนแรก)

นักชีววิทยาจำแนกพืชมีดอกออกจากพืชที่ไม่มีส่วนของดอกในการขยายพันธุ์ ดอกเป็นอวัยวะที่สำคัญที่สุดของพืชในการปฏิสนธิและเปลี่ยนแปลงเป็นเมล็ดเพื่องอกและเจริญเติบโตต่อไปเป็นวัฏจักร ดอกสมบูรณ์คือดอกที่มีส่วนของกลีบเลี้ยง กลีบดอก เกสรตัวผู้และเกสรตัวเมียอยู่ครบ หากขาด 1 ใน 4 ส่วนนี้ไปจะถูกจัดให้อยู่ในกลุ่มดอกไม่สมบูรณ์ ส่วนพืชที่มีเกสรตัวผู้และตัวเมียอยู่ในดอกเดียวกันเรียกดอกสมบูรณ์เพศ แต่พืชอย่างข้าวโพดและมันสำปะหลังซึ่งดอกตัวผู้กับตัวเมียแยกกัน (ถึงแม้จะอยู่ในต้นเดียวกัน) หรือมะละกอซึ่งเกสรตัวผู้และตัวเมียแยกต้นกัน เราจัดดอกของพืชเหล่านี้เป็นดอกไม่สมบูรณ์เพศ

การสืบพันธุ์แบบใช้เซลเพศเป็นวิธีดั้งเดิมที่สิ่งมีชีวิตใช้ดำรงเผ่าพันธุ์มาช้านาน การสืบพันธุ์ด้วยวิธีการนี้ทำให้ได้สิ่งมีชีวิตชนิดเดิมที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมมากขึ้น และในบางครั้งสภาพแวดล้อมสามารถชักนำและยอมให้เกิดการผสมข้ามชนิดหรือข้ามสกุลได้ด้วย ข้อมูลทางพันธุกรรมของคู่ผสม (พ่อแม่) จะถูกถ่ายทอดไปสู่รุ่นลูกหลานได้ด้วยหน่วยพันธุกรรมที่เรียกว่า gene

ลักษณะกรรมพันธุ์ที่ให้ผลในเชิงคุณภาพ (Qualitative) จะถูกกำหนดด้วยยีนน้อยตัว สามารถสังเกตการกระจายตัวในรุ่นลูกหลานได้อย่างเด่นชัด คุณลักษณะด้านคุณภาพยกตัวอย่างเช่นสีของดอกและผล กลิ่นหอมของดอก ความต้านทานความแห้งแล้ง ความต้านทานการเข้าทำลายของโรคและแมลง อีกด้านหนึ่งคือลักษณะที่ให้ผลในเชิงปริมาณ (Quantitative) คุณลักษณะด้านนี้จะถูกควบคุมด้วยยีนมากตัวกว่า ลักษณะด้านนี้เช่นการให้ผลผลิตต่อฤดูกาล จำนวนดอกและผลต่อกิ่งก้าน เป็นต้น ยีนแต่ละตัวจะทำงานร่วมกันเป็นคู่ๆ ตามทฤษฎีเมื่อรวมตัวกันแล้วยีนแต่ละหน่วยต่างอยากเป็นใหญ่และจะแสดงอาการข่มยีนอีกหน่วยหนึ่ง ทฤษฎีเรื่องการข่ม (Dominance) และการเข้ากันได้ (Compatibility) มีปัจจัยทั้งทางพันธุกรรม (Genetic) และสิ่งแวดล้อม (Environment) เข้ามาเกี่ยวข้อง การแสดงผลออกมาในแต่ละรุ่นจึงมีความแตกต่างและหลากหลาย ซึ่งถ้าไม่ขี้เกียจเสียก่อน สัญญาว่าจะพยายามเขียนเรื่องกระบวนการคัดเลือกพันธุ์ (Selection) ในตอนต่อๆ ไป

พืชผสมข้ามและพืชผสมตัวเอง
จำแนกถึงอัตราการผสมได้ในสภาพธรรมชาติ (ไม่นับที่มนุษย์บังคับผสม) พืชมีความสามารถในการผสมภายในดอกหรือต้นตัวเองแตกต่างกัน พืชบางชนิดเกสรตัวผู้และตัวเมียจะผสมตัวเองได้ 100% โดยไม่ยอมให้พืชต่างสายต้น (Clone) เข้ามาผสมเลย ลูกที่ได้จากการผสมในลักษณะนี้มีโอกาสนี้ลักษณะที่เป็นสายพันธุ์แท้ (Homozygosity) มากกว่า ยกตัวอย่างง่ายๆ ให้เห็นภาพชัดๆ คือพันธุ์ข้าว เพราะข้าวจะผสมตัวเอง เมื่อเกษตรกรปลูกสายพันธุ์ใดสายพันธุ์หนึ่ง หลังการเก็บเกี่ยวแล้วสามารถเก็บพันธุ์ไว้ใช้สำหรับการผลิตฤดูใหม่ได้โดยไม่เกิดความผันแปร พืชผสมตัวเองชนิดอื่นเช่นถั่วเหลือง ถั่วเขียว ถั่วลิสง ข้าวสาลี ยาสูบ พริก มะเขือเทศ มะเขือยาว กระเจี๊ยบ มันฝรั่ง

พืชบางชนิดจัดเป็นพืชผสมข้าม เมื่อนำมาปลูกโดดเดี่ยวอยู่ต้นเดียวในพื้นที่ที่เกสรตัวผู้จากที่อื่นไม่สามารถปลิวมาได้ (Isolation) จะมีโอกาสผสมติดน้อยมากหรือไม่มีเลย ยกตัวอย่าง (อีกแล้ว) เช่นข้าวโพด หากปลูกข้าวโพดในจำนวนไม่กี่ต้นโอกาสในการผสมจะน้อยมาก เพราะดอกตัวเมียของข้าวโพดจำเป็นต้องได้รับเกสรตัวผู้จากต้นอื่นมาผสม ฝักของข้าวโพดต้นนี้จะไม่มีเมล็ดหรือไม่ก็ฟันหรอ การผลิตเมล็ดพันธุ์ลูกผสมของพืชผสมตัวเองอาจง่ายกว่าพืชผสมข้ามเพราะมั่นใจได้ว่าเมล็ดที่เก็บมาขยายพันธุ์ต่อจะมีลักษณะเหมือนต้นที่เก็บมาทุกประการ แต่หากเราสามารถทราบถึงความสามารถในการกระจายดอกตัวผู้ของพืชผสมข้าม ก็สามารถวางแผนการทำผลิตเมล็ดพันธุ์ลูกผสมจาก 2 สายต้น (Clone) ได้ไม่ยากนัก พืชผสมข้ามชนิดอื่นเช่น อ้อย ทานตะวัน มะละกอ มะพร้าว ตาล กัญชา หม่อน ตำลึง ฝรั่ง