โครงการวิจัยและพัฒนาการสร้างมูลค่าเพิ่มจากความหลากหลายทางชีวภาพของพืช เห็ด จุลินทรีย์ และศัตรูธรรมชาติ เพื่อการอนุรักษ์ใช้ประโยชน์อย่างยั่งยืน

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยและพัฒนาการสร้างมูลค่าเพิ่มจากความหลากหลายทางชีวภาพของพืช เห็ด จุลินทรีย์ และศัตรูธรรมชาติ เพื่อการอนุรักษ์ใช้ประโยชน์อย่างยั่งยืนมีวัตถุประสงค์คือ 1) เพื่อรวบรวมและอนุรักษ์เชื้อพันธุกรรมพืช เห็ด จุลินทรีย์ ศัตรูธรรมชาติ ในกรมวิชาการเกษตร 2) เพื่อปรับปรุง/คัดเลือกสายพันธุ์พืชพื้นบ้าน เห็ด ที่มีลักษณะเด่น ให้ผลผลิตสูง ตรงกับความต้องการของตลาด และพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตให้ได้คุณภาพและเหมาะสมกับท้องถิ่น เพื่อส่งเสริมในการผลิตเป็นอาชีพ และเพิ่มรายได้ให้กับเกษตรกร 3) เพื่อศึกษาศักยภาพของพืช จุลินทรีย์ และศัตรูธรรมชาติ เพื่อลดต้นทุนการผลิตภาคการเกษตร และ 4) เพื่อสร้างนวัตกรรมและผลิตภัณฑ์จากความหลากหลายทางชีวภาพ เพื่อสร้างมูลค่าผลิตภัณฑ์ชีวภาพ โครงการวิจัยนี้ประกอบด้วย 6 โครงการวิจัยย่อยซึ่งมีการดำเนินงาน 3 ปี (พ.ศ. 2565-2567) ผลการดำเนินงานในปีแรกของแต่ละโครงการย่อยสามารถสรุปได้ดังนี้ โครงการวิจัยย่อยไพลดำ: สามารถอนุรักษ์ไพลดำ (Z. ottensii) ที่เก็บรวบรวมจาก 14 จังหวัดทั่วประเทศไทย20 ตัวอย่างพันธุ์ไว้ในกรมวิชาการเกษตร โดยคัดเลือกตัวแทนจากภูมิภาคต่างๆ 6 ตัวอย่างพันธุ์มาเพิ่มปริมาณในสภาพปลอดเชื้อเพื่ออนุรักษ์ด้วยวิธีชะลอการเจริญเติบโต แผนภาพความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการของไพลดำที่สร้างจากดีเอ็นเอบาร์โค้ดตำแหน่ง ITS แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างทางพันธุกรรมระหว่างไพลดำที่พบทางภาคใต้และที่พบในภูมิภาคอื่น นอกจากนี้เครื่องหมายโมเลกุลชนิด SSR 25 คู่ไพรเมอร์มีศักยภาพในการจัดจำแนกไพลดำจากพืชสกุลขิงอื่นได้ สามารถระบุชนิดองค์ประกอบในน้ำมันหอมระเหยของเหง้าไพลดำด้วยเทคนิค GC-MS ได้ 29 ชนิดโดยพบซีรัมโบนเป็นองค์ประกอบหลัก (36.6-52.7%) ไพลดำ 10 ตัวอย่างพันธุ์ถูกคัดเลือกโดยใช้เปอร์เซ็นต์ซีรัมโบนเป็นเกณฑ์ก่อนนำมาเพาะขยายต้นพันธุ์ในสภาพปลอดเชื้ออย่างน้อย 400 ต้นเพื่อใช้ศึกษาอายุการเก็บเกี่ยวที่มีผลต่อน้ำมันหอมระเหยในปีถัดไป การทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพพบว่าไพลดำเพชรบุรี-1, ปทุมธานี-1 และเชียงราย-2 มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงขณะที่เชียงใหม่-1 แสดงฤทธิ์ยับยั้งแบคทีเรียแกรมบวก Staphylococcus aureus โครงการวิจัยย่อยพืชสกุลปุด: สามารถเก็บรวบรวมพืชสกุลปุดได้ 10 ตัวอย่างพันธุ์และระบุชนิดตามลักษณะสัณฐานวิทยาร่วมกับการยืนยันด้วยดีเอ็นเอบาร์โค้ดตำแหน่ง ITS ได้ทั้งหมด 5 ชนิด ได้แก่ E. littoralis, E. araneosa, E. maingayi, E. pauciflora และ E. yunnanensis นอกจากนี้ยังพบว่า E. littoralis มีลักษณะของสีดอกได้มากกว่า 1 ลักษณะ สำหรับเพาะเลี้ยงในสภาพปลอดเชื้อนั้น สภาวะที่เหมาะสมในการฟอกฆ่าเชื้อชิ้นเนื้อเยื่อของ E. littoralis คือการแช่ในเอทานอล 90% ตามด้วยคลอร็อกซ์ 20% และ 15% ตามลำดับ ในขณะที่ E. araneosa ควรฟอกฆ่าเชื้อโดยแช่ในเอทานอล 95% ตามด้วยคลอร็อกซ์ 60% ก่อนเลี้ยงในอาหารสูตร MS องค์ประกอบที่พบในน้ำมันหอมระเหยของพืชสกุลปุดทั้ง 5 ชนิดจัดอยู่ในกลุ่มของโมโนเทอร์พีนและเซสควิเทอร์พีน สำหรับการทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพนั้นพบว่าสารสกัดจาก E. araneosa (ETL38) มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงที่สุด นอกจากนี้สารสกัดจาก ETL38 และ ETL1 (E. littoralis) ยังสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียแกรมลบ (Bacillus subtilis) และแกรมบวก (Pseudomonas aeruginosa) ได้ ขณะที่ ETL1 ยังแสดงฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ไทโรซิเนสสูงอีกด้วย โครงการวิจัยย่อยมะเขือพวง: สามารถเก็บรวบรวมเชื้อพันธุ์มะเขือพวงจากสวนแปลงเกษตรท้องถิ่นในหลายจังหวัดของประเทศไทยและเก็บอนุรักษ์ไว้ในธนาคารเชื้อพันธุ์พืชได้จำนวน 10 เชื้อพันธุ์ นำมาปลูกประเมินที่ธนาคารเชื้อพันธุ์พืชกรมวิชาการเกษตร โดยมีการประเมินเชื้อพันธุ์พืชโดยอ้างอิงจาก descriptor มะเขือของ International Board for Plant Genetic Resources, Rome , Italy (IBPGR) โดยเก็บบันทึกข้อมูลลักษณะทางสัณฐานวิทยาด้านการเจริญเติบโตทางลำต้น 16 พารามิเตอร์และช่วงการเจริญพันธุ์ 33 พารามิเตอร์ ซึ่งตัวอย่างมะเขือพวงนี้จะนำไปใช้วิเคราะห์ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ปริมาณฟีนอลิกและฟลาโวนอยด์ต่อไป และได้อนุรักษ์ไว้ในห้องอนุรักษ์ระยะปานกลาง (5๐C) และระยะยาว (-10๐C) รวมทั้งเก็บไว้ในสภาพเยือกแข็ง (cryopreservation) และทดสอบความมีชีวิตในทุก 3 เดือน สำหรับห้องอนุรักษ์ระยะปานกลาง (5๐C) และระยะยาว (-10๐C) และสำหรับการเก็บรักษาในสภาพเยือกแข็งนำออกมาทดสอบความมีชีวิตในในระยะเก็บรักษาที่ 0, 1, 7 วัน และ 1 ปีตามลำดับ โครงการวิจัยย่อยเห็ด: สามารถเก็บรวบรวมเชื้อพันธุ์เห็ดเป๋าฮื้อและเห็ดยานางิรวมทั้งสิ้น 50 ตัวอย่างพันธุ์ แบ่งเป็นเชื้อพันธุ์เห็ดเป๋าฮื้อ 26 ตัวอย่างพันธุ์ และเห็ดยานางิ 24 ตัวอย่างพันธุ์ เพาะเลี้ยงเห็ดทั้งหมดในวัสดุเพาะขี้เลื่อยเพื่อศึกษาลักษณะประจำพันธุ์และผลผลิต จากนั้นคัดเลือกเห็ดเป๋าฮื้อที่ให้ผลผลิตสูง ดอกเห็ดสีเทา ดอกสีครีม จำนวน 13 ตัวอย่างพันธุ์พร้อมกับคัดแยกเส้นใยนิวเคลียสเดี่ยวจำนวน 320 เส้นใยนิวเคลียสเดี่ยว และคัดเลือกเห็ดยานางิที่มีลักษณะดอกสีน้ำตาลเข้ม จำนวนดอกต่อช่อและผลผลิตสูงจำนวน 5 ตัวอย่างพันธุ์และคัดแยกเส้นใยนิวเคลียสเดี่ยวจำนวน 125 เส้นใยนิวเคลียสเดี่ยว เมื่อวิเคราะห์แผนภาพความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการที่สร้างจากยีนตำแหน่ง ITS, 28S และ EF-1? พบว่าเห็ดเป๋าฮื้อทั้ง 26 ตัวอย่างพันธุ์คือ Pleurotus cystidiosus ขณะที่เห็ดยานางิทั้ง 24 ตัวอย่างพันธุ์สามารถระบุชนิดได้เป็น Agrocybe cylindracea และ A. chaxingu โครงการวิจัยย่อยตั๊กแตน: สามารถเก็บรวบรวมตั๊กแตนและเก็บเป็นตัวอย่างอ้างอิงในพิพิธภัณฑ์แมลงได้จำนวน 13 ตัวอย่างพันธุ์ ได้แก่ Patanga succincta, Locusta migratoria, Aiolopus thalassinus, Gastrimargus marmoratus, Oxya sp., Ceracris fascita, Pseudoxy diminuta, Spathosternum prasiniferum, Epistaurus aberrans, Atractomorpha sp., Apalacris varicornis, Acrida sp. และ Phlaeoba sp. ซึ่งตัวอย่างตั๊กแตนทั้งหมดจะนำไปศึกษาสายพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพสูงในด้านปริมาณโปรตีน คุณค่าทางโภชนาการ ตลอดจนการเพาะเลี้ยงจำนวนมากในระดับฟาร์ม โครงการวิจัยย่อยแบคทีเรียที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช: สามารถเก็บรวบรวมและคัดแยกเชื้อแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชจากพื้นที่แล้งซ้ำซาก 5 จังหวัดจำนวน 150 ไอโซเลท ได้แก่ ไรโซเบียม 50 ไอโซเลท แบคทีเรียละลายโพแทสเซียม 50 ไอโซเลท และแบคทีเรียละลายฟอสเฟต 50 ไอโซเลท ได้ข้อมูลสมบัติทางกายภาพและเคมีเบื้องต้น ได้แก่ ค่าความชื้นของดิน (1.67-25.12%) ค่าความเป็นกรด-ด่างของดิน (4.81-7.56) ปริมาณโปรตีนทั้งหมด (25.69-401.23 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร) รวมถึงได้ข้อมูลกิจกรรมเอนไซม์ ACC deaminase อยู่ในช่วง 2.10?10-4 ถึง 3.52?10-2 หน่วยต่อมิลลิลิตร และกิจกรรมจำเพาะของเอนไซม์ดังกล่าวอยู่ในช่วง 1.62?10-6 ถึง 9.84?10-5 หน่วยต่อไมโครกรัมโปรตีน นอกจากนี้ยังสามารถสร้าง in-house library ของแบคทีเรียทนแล้งด้วยเครื่องมัลดิทอฟ และจัดเก็บข้อมูลของแต่ละไอโซเลทลงในระบบฐานข้อมูลจุลินทรีย์ด้วย

คำสำคัญ