อิทธิพลของโคลชิซินต่อการเจริญเติบโตของพันธุ์ฟ้าทะลายโจรพื้นเมือง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ความเป็นมาและวัตถุประสงค์: การแพร่ระบาดของโรคติดเชื้อโควิด-19 ส่งผลให้มีความต้องการฟ้าทะลายโจรเพิ่มขึ้น การชักนำให้ฟ้าทะลายโจรเป็นโพลีพลอยด์จึงเป็นทางเลือกหนึ่งในการเพิ่มผลผลิตของฟ้าทะลายโจร การศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินอิทธิพลของโคลซิซินต่อการเจริญเติบโตของฟ้าทะลายโจร
วิธีดำเนินการวิจัย: เมล็ดฟ้าทะลายโจรถูกชักนำให้เกิดโพลีพลอยด์ด้วยการแช่ในโคลซิซินที่ระดับความเข้มข้นแตกต่างกัน 5 ระดับ (0.0, 0.1, 0.2, 0.3 และ 0.4 เปอร์เซ็นต์) และใช้เวลาแตกต่างกัน 2 ช่วงเวลา (12 และ 24 ชั่วโมง) วางแผนการทดลองแบบ 5 × 2 แฟคทอเรียลในแผนแบบการทดลองสุ่มสมบูรณ์ (Factorial in completely randomized design) และเปรียบเทียบค่าเฉลี่ยด้วยวิธี Duncan’s new multiple range test ที่ระดับความเชื่อมั่น 95 เปอร์เซ็นต์
ผลการวิจัย: ลักษณะความงอกของต้นฟ้าทะลายโจรอายุ 1 เดือน เท่านั้นที่มีความแตกต่างกันทางสถิติ (P < 0.05) ระหว่างทรีตเมนต์ที่ศึกษา โดยพบความงอกสูงที่สุดในทรีตเมนต์ที่ 3 (0.1, 12) เท่ากับ 12.25 ± 1.97 เปอร์เซ็นต์ รองลงมา คือ ทรีตเมนต์ที่ 5 (0.2, 12) เท่ากับ 12.00 ± 0.61 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของโคลซิซินเป็น 0.3 และ 0.4 เปอร์เซ็นต์ และใช้เวลาแช่ 12 และ 24 ชั่วโมง ส่งผลให้ความงอกลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P < 0.05) เมื่อต้นฟ้าทะลายโจรมีอายุ 3 เดือน ความสูงของต้นกล้า จำนวนใบ และจำนวนข้อมีความแตกต่างกันในแต่ละทรีตเมนต์ โดยมีค่าสูงที่สุดที่ความเข้มข้นโคลซิซินเท่ากับ 0 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ ยังพบว่าต้นฟ้าทะลายโจรที่อายุ 4 เดือน มีจำนวนข้อมากที่สุดในทรีตเมนต์ที่ 1 (0.0, 12) เท่ากับ 11.10 ± 1.40 ข้อ มีจำนวนกิ่งมากที่สุดในทรีตเมนต์ที่ 7 (0.3, 12) เท่ากับ 9.40 ± 2.32 กิ่ง มีจำนวนใบมากที่สุดในทรีตเมนต์ที่ 1 (0, 12) เท่ากับ 77.70 ± 25.06 ใบ และมีความกว้างใบมากที่สุดในทรีตเมนต์ที่ 4 (0.1, 24) เท่ากับ 2.06 ± 0.23 เซนติเมตร แต่มีความยาวใบไม่แตกต่างกันทางสถิติ
สรุป: ต้นฟ้าทะลายโจรผิดปกติที่พบเป็นไคเมอราที่มีลักษณะเป็นมิกซ์โซพลอยด์ ดังนั้น การจำแนกต้นผิดปกติควรทำในขณะเป็นต้นที่เจริญเติบโตเต็มที่แล้ว
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
Aqafarini, A., M. Lotfi, M. Norouzi and G. Karimzadeh. 2019. Induction of tetraploidy in garden cress: morphological and cytological changes. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 137: 627–635. https://doi.org/10.1007/s11240-019-01596-5.
Caperta, A.D., M. Delgado, F. Ressurreição, A. Meister, R.N. Jones, W. Viegas and A. Houben. 2006. Colchicine-induced polyploidization depends on tubulin polymerization in c-metaphase cells. Protoplasma. 227: 147–153. https://doi.org/10.1007/s00709-005-0137-z.
De Jesus-Gonzalez, L. and P.J. Weathers. 2003. Tetraploid Artemisia annua hairy roots produce more artemisinin than diploids. Plant Cell Rep. 21(8): 809–813. https://doi.org/10.1007/s00299-003-0587-8.
Dehghan, E., S.T. Hakkinen, K. Oksman-Caldentey and F.S. Ahmadi. 2012. Production of tropane alkaloids in diploid and tetraploid plants and in vitro hairy root cultures of Egyptian henbane (Hyoscyamus muticus L.). Plant Cell Tiss. Organ Cult. 110: 35–44. https://doi.org/10.1007/s11240-012-0127-8
Department of Agriculture. 2021. Handbook for Farmers: Paniculata Production. Department of Agriculture, Ministry of Agriculture and Cooperatives, Bangkok, Thailand. 42 pp. (in Thai)
Dhooghe, E., K. Van Laere, T. Eeckhaut, L. Leus and J. Van Huylenbroeck. 2011. Mitotic chromosome doubling of plant tissues in vitro. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 104: 359–373. https://doi.org/10.1007/s11240-010-9786-5.
Fu, L., Y. Zhu, M. Li, C. Wang and H. Sun. 2019. Autopolyploid induction via somatic embryogenesis in Lilium distichum Nakai and Lilium cernuum Komar. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 139: 237–248. https://doi.org/10.1007/s11240-019-01671-x.
Grouh, M.S.H., H. Meftahizade, N. Lotfi, V. Rahimi and B. Baniasadi. 2011. Doubling the chromosome number of Salvia hains using colchicine: evaluation of morphological traits of recovered plants. J. Med. Plant. Res. 5(19): 4892–4898. https://doi.org/10.5897/JMPR.9000459.
Kaensaksiri, T., P. Soontornchainaksaeng, N. Soonthornchareonnon and S. Prathanturarug. 2011. In vitro induction of polyploidy in Centella asiatica (L.) Urban. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 107: 187–194. https://doi.org/10.1007/s11240-011-9969-8.
Kim, Y.S., E.J. Hahn, H.N. Murthy and K.Y. Paek. 2004. Effect of polyploidy induction on biomass and ginsenoside accumulations in adventitious roots of ginseng. J. Plant Biol. 47: 356–360. https://doi.org/10.1007/BF03030551.
Li, Q.Q., J. Zhang, J.H. Liu and B.Y. Yu. 2018. Morphological and chemical studies of artificial Andrographis paniculata polyploids. Chin. J. Nat. Med. 16(2): 81–89. https://doi.org/10.1016/s1875-5364(18)30033-5.
Liu, G., Z. Li and M. Bao. 2007. Colchicine-induced chromosome doubling in Platanus acerifolia and its effect on plant morphology. Euphytica. 157: 145–154. https://doi.org/10.1007/s10681-007-9406-6.
Maneerattanarungroj, P., C. Weruwanaruk and P. Maneerattanarungroj. 2016. Effect of colchicine on some morphological and anatomical characteristics of Homnil rice seedling (Oryza sativa L.), Landrace rice of Thailand. Koch Cha Sarn Journal of Science. 38(2): 72–78.
Ntuli, N.R. and A.M. Zobolo. 2008. Effect of water stress on growth of colchicine induced polyploid Coccinia palmate and Lagenaria sphaerica plants. Afr. J. Biotechnol. 7(20): 3648–3652.
Otto, S.P. and J. Whitton. 2000. Polyploid incidence and evolution. Annu. Rev. Genet. 34: 401–437. https://doi.org/10.1146/annurev.genet.34.1.401.
Sadat Noori, S.A., M. Norouzi, G. Karimzadeh, K. Shirkool and M. Niazian. 2017. Effect of colchicineinduced polyploidy on morphological characteristics and essential oil composition of ajowan (Trachyspermum ammi L.). Plant Cell Tiss. Organ Cult. 130: 543–551. https://doi.org/10.1007/s11240-017-1245-0.
Sattler, M.C., C.R. Carvalho and W.R. Clarindo. 2016. The polyploidy and its key role in plant breeding. Planta. 243(2): 281–296. https://doi.org/10.1007/s00425-015-2450-x.
Surson, S. 2018a. Polyploid induction in ‘kram phak troung’ indigo (Indigofera tinctoria L.). Knon Kaen Agr. J. 46(3): 439–448. (in Thai)
Surson, S. 2018b. Comparative of growth rate and morphology of ‘kram phak troung’ (Indigofera tentoria L.), between diploid and tetraploid plant. Khon Kean Agr. J. 46(3): 559–570. (in Thai)
Surson, S., S. Sitthaphanit and K. Wongkerson. 2021. Polyploidy induction of black sesame (Sesamum indicum L.) for yield component improvement. Songklanakarin J. Sci. Technol. 43(4): 1049–1055. https://doi.org/10.14456/sjst-psu.2021.138.
Surson, S., S. Sitthaphanit and N. Wongma. 2015. In vivo induction of tetraploid in tangerine citrus plants (Cirus reticulata Blanco) with the use of colchicine. Pak. J. Biol. Sci. 18(1): 37–41. https://doi.org/10.3923/pjbs.2015.37.41.
Surson, S., S. Sitthaphanit and N. Wongma. 2018. An investigation on polyploidy induction and verification of Kram Ngo plant (Indigofera suffruticosa) for biomass production in Northeast Thailand. Thai J. Agric. Sci. 51(1): 32–42.
Talei, D., M.K. Nekouei, M. Mardi and S. Kadkhodaei. 2020. Improving productivity of steviol glycosides in Stevia rebaudiana via induced polyploidy. J. Crop. Sci. Biotechnol. 23: 301–309. https://doi.org/10.1007/s12892-020-00038-5.
Technology Transfer and Development Bureau. 2021. Cultivation of Andrographis paniculata Herb. Agricultural Land Reform Office, Bangkok, Thailand. 12 pp. (in Thai)
Wang, Z., M. Wang, L. Liu and F. Meng. 2013. Physiological and proteomic responses of diploid and tetraploid black locust (Robinia pseudoacacia L.) subjected to salt stress. Int. J. Mol. Sci. 14(10): 20299–20325. https://doi.org/10.3390/ijms141020299.
Wongpiyasatid, A., P. Hormchan and N. Rattanadilok. 2003. Preliminary test of polyploidy induction in cotton (Gossypium arboreum) using colchicine treatment. Kasetsart J. (Nat. Sci.) 37: 27–32.
Xing, S.H., X.B. Guo, Q. Wang, Q.F. Pan, Y.S. Tian, P. Liu, J.Y. Zhao, G.F. Wang, X.F. Sun and K.X. Tang. 2011. Induction and flow cytometry identification of tetraploids from seed-derived explants through colchicine treatments in Catharanthus roseus (L.) G. Don. J. Biomed. Biotechnol. 2011: 793198. https://doi.org/10.1155/2011/793198.
Xu, C., T. Tang, R. Chen, C. Liang, X. Liu, C. Wu, Y. Yang, D. Yang and H. Wu. 2014. A comparative study of bioactive secondary metabolite production in diploid and tetraploid Echinacea purpurea (L.) Moench. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 116: 323–332. https://doi.org/10.1007/s11240-013-0406-z.
Yan, Y.J., S.S. Qin, N.Z. Zhou, Y. Xie and Y. He. 2022. Effects of colchicine on polyploidy induction of Buddleja lindleyana seeds. Plant Cell Tiss. Organ Cult. 149: 735–745. https://doi.org/10.1007/s11240-022-02245-0.
Zhang, F., H. Xue, X. Lu, B. Zhang, F. Wang, Y. Ma and Z. Zhang. 2015. Autotetraploidization enhances drought stress tolerance in two apple cultivars. Trees. 29: 1773–1780. https://doi.org/10.1007/s00468-015-1258-4.
Zhu, Y., W. Tang, X. Tang, L. Wang, W. Li, Q. Zhang, M. Li, C. Fang, Y. Liu and S. Wang. 2021. Transcriptome analysis of colchicineinduced tetraploid Kiwifruit leaves with increased biomass and cell size. Plant Biotechnol. Rep. 15: 673–682. https://doi.org/10.1007/s11816-021-00704-2.