สถานีวิจัยลำตะคองกับการอนุรักษ์พันธุกรรมพืช

โดย นายทศวรรษ แผนสมบูรณ์
สถานีวิจัยลำตะคอง

      การอนุรักษ์เชื้อพันธุกรรมพืชมีความสำคัญต่อชีวิต และความเป็นอยู่ของประชากรโลกในอนาคตเป็นอย่างยิ่ง      พันธุกรรมพืชถือเป็นทรัพยากรที่มีคุณค่าและมีความสำคัญต่อการผลิตและการปรับปรุงพันธุ์พืชเพื่อความมั่นคงทางอาหารในอนาคต ความหลากหลายทางพันธุกรรมของทรัพยากรเหล่านี้อาจจะสูญหายไป เนื่องจากความรู้เท่าไม่ถึงการหรือการขาดความตระหนักของมนุษย์ในการใช้ทรัพยากรเหล่านี้วิทยาการสำหรับการอนุรักษ์และการเก็บรักษาเชื้อพันธุกรรมพืชจึงมีบทบาทสำคัญที่จะดำรงไว้ซึ่งความหลากหลายของทรัพยากรนี้ให้ยั่งยืนถูกต้องตามหลักวิชาการและมีการดำเนินงานอย่างต่อเนื่อง

      ประเทศไทยมีความหลากหลายทางชีวภาพ โดยเฉพาะชนิดพันธุ์พืชที่มีจำนวนมากกว่า 15,000 ชนิด ซึ่งในปัจจุบันก็ยังมีการค้นพบพืชชนิดใหม่ของโลกจากพื้นที่ป่าในหลายจังหวัดของประเทศไทยอยู่อย่างต่อเนื่อง แต่ในปัจจุบัน ถิ่นอาศัยของพืชหลายแห่งในประเทศไทยลดปริมาณลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งมีสาเหตุมาจากหลายกิจกรรม เช่น การทำลายพื้นที่ป่า การเกษตร การท่องเที่ยว รวมถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลก จึงมีการคาดการณ์ว่าหากไม่มีการแก้ปัญหาเหล่านี้อย่างจริงจัง อาจมีพืชอย่างน้อย 60,000 ชนิด ที่จะสูญพันธุ์ภายใน 50 ปี ข้างหน้า

      ดังนั้น  จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องศึกษาและทราบถึงความหลากหลายทางชีวภาพของพืชหายาก พืชที่ถูกรุกราน พืชใกล้สูญพันธุ์โดยศึกษาวิธีการเก็บตัวอย่างเชื้อพันธุกรรมพืชให้ได้วิธีการที่ดีและมีประสิทธิภาพสูงสุด เพื่อเป็นการอนุรักษ์พันธุกรรมของพืชหายาก พืชที่ถูกรุกราน พืชที่มีศักยภาพในการพัฒนานำไปใช้ประโยชน์และพืชใกล้สูญพันธุ์ของประเทศไทย

      จากข้อมูลในหนังสือพรรณไม้หายากในประเทศไทย ซึ่งได้ยกตัวอย่างรายชื่อพืชที่หายากไว้ เช่น

  • กุหลาบแดง (Rhododendron arboretum)
  • รางจืดภูคา (Thunbergiacolpifera)
  • เต่าร้างดอยภูคา (Caryotaobtusa)
  • ก่อสามเหลี่ยม (Trigonobalanusdoichangensis)
  • กฤษณาน้อย(Gyrinopvidalii)
  • โมกราชินี (Wrightiasirikitiae)
  • โมกเขา (Wrightialanceolata)
  • นกกระจิบ (Aristolochiaharmandiana)
  • มหาพรหม (Mitrephorakeithii)
  • กระเพราหินปูน (Plectranthusalbicalyx)
  • ส้านดำ (Dilleniaexcelsa)
  • ก่วมภูคา (Acer wilsonii)
  • ชมพูภูคา (Bretschneiderasinensis)
  • เทียนกาญจนบุรี (Impatiens kanbuiensis)
  • เทียนคำ (Impatiens longiloba)
  • เทียนเชียงดาว (Impatiens chiangdaoensis)
  • เทียนนกแก้ว (Impatienspsittacina)
  • เหยื่อกุรัม(Impatiens mirabilis)
  • ปาล์มบังสูรย์ (Johammesteijsmanniaaltifrons)
  • โพอาศัย (Neohymenopogonparasiticus)
  • โมฬีสยาม (Reevesiapubescens)

      รวมถึงกล้วยไม้ป่าต่างๆ อีกหลายสกุลที่จะสามารถพบได้เพียงถิ่นเดียว (endemic species) เท่านั้น

      ปัญหาการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพของพืช ส่วนมากเกิดขึ้นจากการกระทำของมนุษย์ทั้งทางตรงและทางอ้อมซึ่งสามารถระบุสาเหตุสำคัญๆ ได้ดังนี้ เช่น

  1. การเปลี่ยนแปลงรูปแบบการผลิตและบริโภคเพื่อทำการเกษตรแบบมุ่งเน้นการค้า มีการผลิตสายพันธุ์เดียวโดยละทิ้งสายพันธุ์พื้นเมืองดั้งเดิม มีการใช้สารเคมีมากขึ้นในการเกษตร เช่น ยาฆ่าแมลงและยาปราบศัตรูพืช เกิดสารพิษตกค้างในดินและแหล่งน้ำ กระทบต่อสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กในดิน และสัตว์น้ำ รวมถึงกระทบต่อสภาพดั้งเดิมของพื้นที่การเจริญของพืช
  2. การเติบโตของประชากรและการกระจายตัวของประชากร ทำให้เกิดการรุกล้ำเข้าไปในพื้นที่ที่มีความหลากหลายทางชีวภาพสูง ซึ่งกระทบต่อความสมดุลของระบบนิเวศ
  3. การทำลายถิ่นที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติของสัตว์นานาพันธุ์   เช่น  การทำลายป่า  การล่าสัตว์  การอพยพหนีภัยธรรมชาติของสัตว์ ทำให้เกิดการขาดสมดุลทางธรรมชาติ
  4. มีการนำมาทรัพยากรธรรมชาติไปใช้ประโยชน์มากเกินไป
  5. การตักตวงผลประโยชน์จากชนิดพันธุ์ของพืชและสัตว์ป่า  เพื่อผลประโยชน์ทางการค้า โดยการค้าขายสัตว์และพืชป่าแบบผิดกฎหมาย
  6. การนำเข้าชนิดพันธุ์ต่างถิ่น ซึ่งมีผลกระทบต่อการเข้าทำลายสายพันธุ์ท้องถิ่นดั่งเดิม
  7. การสร้างมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม เช่น มลพิษทางน้ำ มลพิษทางอากาศ และขยะ เป็นต้น
  8. การเปลี่ยนแปลงภาวะเศรษฐกิจ  และการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมของโลก  เช่น  อุณหภูมิโลกสูงขึ้น การเพิ่มขึ้นของน้ำทะเล  ภัยแล้งทำให้เกิดปัญหาการขาดแคลนน้ำ การเกิดไฟป่า ในช่วงฤดูฝน  เกิดปัญหาน้ำท่วม โคลนถล่ม เป็นต้น
  9. การอ้างสิทธิบัตร เช่น ประเทศญี่ปุ่นได้จดสิทธิบัตรการผลิตสารแก้โรคกระเพาะจากต้นเปล้าน้อย ซึ่งเป็นพันธุ์พืชที่มีในประเทศไทย (สรุปข่าวสิ่งแวดล้อม ปี 2543)
  10. ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีชีวภาพ (biotechnology)ด้านการตัดต่อพันธุกรรมหรือ  จีเอ็มโอ (GMO; Genetically Modified Organisms) หรือพันธุวิศวกรรม(genetic  engineering) อาจทำให้เกิดการรุกรานที่รุนแรงขึ้นและมีโอกาสในการเปลี่ยนแปลงของประชากรพืช

      ทางสถานีวิจัยลำตะคองได้เล็งเห็นถึงความสำคัญของทรัพยากรพืชที่หายาก พืชที่ถูกรุกราน พืชใกล้เคียงพืชปลูก และพืชใกล้สูญพันธุ์จึงได้มีการสำรวจ รวบรวมข้อมูล เก็บตัวอย่างพืชเพื่อศึกษาลักษณะสัณฐานวิทยา การระบุชนิดของพืชด้วยสัณฐานวิทยา และการเก็บรักษาเชื้อพันธุกรรมพืช ทั้งการเก็บรักษาในแบบสภาพแปลง (field gene bank) การเก็บรักษาในอุณหภูมิต่ำ (cryopreservation) การขยายพันธุ์ด้วยวิธีเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช (in vitro tissue culture) รวมถึงการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์พืช (seed banks)ซึ่งอยู่ในช่วงของการเริ่มต้นศึกษาวิจัยและหาวิธีการที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งสถานีวิจัยลำตะคองมีห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ทางด้านการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์พืช ห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ห้องพิพิธภัณฑ์พืช อาคารเรือนกระจกสำหรับจัดแสดงพรรณไม้ และโรงเรือนเพาะชำและขยายพันธุ์พืช เพื่อใช้ในการทดลอง รวบรวม และวิจัยวิธีการเก็บรักษาเชื้อพันธุกรรมพืช ให้สามารถเป็นต้นแบบในการจัดการระบบการบริหารทรัพยากรชีวภาพพืช เพื่อใช้ประโยชน์เชิงเศรษฐกิจ สังคมและความมั่นคงของประเทศต่อไป

      ซึ่งตัวอย่างพืชที่ทางสถานีวิจัยลำตะคองได้มีการรวบรวมศึกษาไว้แล้ว ได้แก่ พืชวงศ์ขิง(Zingiberaceae) พืชวงศ์กล้วยไม้ (Orchidaceae) และพืชเขาหินปูนในประเทศไทยโดยเฉพาะกล้วยไม้ป่าในประเทศไทยที่มีความหลากหลายสูงแต่ก็ถูกทำลายโดยการลดลงของพื้นที่ป่า รวมถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลก

ภาพตัวอย่างการบุกรุกพื้นที่ป่าในประเทศไทย

   

 

งานด้านการอนุรักษ์พันธุกรรมพืชของสถานีวิจัยลำตะคอง

      สถานีวิจัยลำตะคอง ได้ดำเนินการจัดสร้างอาคารอนุรักษ์พันธุกรรมพืชเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี และอาคารเทคโนโลยีการเกษตรเสมือนจริงเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารีในพื้นที่ของสถานีวิจัยลำตะคอง อำเภอปากช่อง จังหวัดนครราชสีมา โดยมีเป้าหมายเพื่อนำเสนอความรู้เกี่ยวกับความเป็นมาหรือวิวัฒนาการการใช้ประโยชน์จากพืช ความสัมพันธ์ของวิวัฒนาการระหว่างพืชกับสัตว์ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เป็นแหล่งเรียนรู้ทางด้านพฤกษศาสตร์ ด้านการเกษตร วิทยาศาสตร์ชีวภาพ การอนุรักษ์พันธุกรรมพืช และความหลากหลายทางชีวภาพด้านแมลงที่เกี่ยวข้องกับด้านการเกษตรและสิ่งแวดล้อมที่เป็นรูปธรรมซึ่งจะเป็นแหล่งเรียนรู้แห่งใหม่ของประเทศไทยและภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ สำหรับเด็กนักเรียน นักศึกษา นักวิชาการ เกษตรกร และผู้สนใจทั่วไป รวมทั้งเป็นศูนย์กลางในการวิจัยและพัฒนาด้านความหลากหลายทางชีวภาพของประเทศ

อาคารอนุรักษ์พันธุกรรมพืชเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี

การเก็บรวบรวมเชื้อพันธุกรรมพืชในโรงเรือนและในสภาพแปลงปลูก

      นอกจากนี้ยังมีห้องปฏิบัติการในการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์พืช เพื่อใช้ในการเก็บรวบรวมเมล็ดพันธุ์พืชที่มีความสำคัญต่อประเทศทั้งในด้านการนำไปใช้ในการปรับปรุงพันธุ์พืช และเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์ดีของพืชอาหารของประเทศไทยที่สำคัญ รวมถึงเมล็ดพันธุ์พืชสายพันธุ์พื้นเมืองดั้งเดิม และได้มีการศึกษาวิจัยการเก็บรักษาให้เหมาะสมของพืชแต่ละชนิดไว้มากกว่า 400 ชนิด รวมถึงการวางแนวทางในการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์ด้วยไนโตรเจนเหลว (Cryopreservation)ภายในห้องปฏิบัติมีการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์พืช

ตัวอย่างพืชที่มีการเก็บรวบรวมและเก็บรักษาไว้ภายในห้องปฏิบัติมีการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์พืช

Musa acuminata(กล้วยป่า)
Zingibersmilesianum
Paraboeatakensis
Oryzameyeriana(ข้าวนก)
Oryzaofficinalis(หญ้าข้าวทาม)
Vignadalzelliana(ถั่วแฮผี)
Vignagrandiflora(ถั่วขนดอกใหญ่)
Spiranthessinensis
Dioscoreafiliformis(มันเทียน)
Monolophus alba
Saccharumarundinaceum(แขม)
Amaranthusviridis(ผักขม)
Paraboeachiangdaoensis
Impatiens spectabilis
Impatiens phuluangensis
Kaempferia sp.(เปราะ)
เป็นต้น

 

การดำเนินงานรวบรวมและวิจัยภายในห้องปฏิบัติการเมล็ดพันธุ์พืช

      อีกทั้ง ทางสถานีวิจัยลำตะคองได้มีห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชเพื่อศึกษาวิธีการเก็บรักษาเชื้อพันธุกรรมพืชในรูปแบบการเพาะเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ มีการศึกษาการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อกล้วยไม้ป่าในประเทศไทย กว่า 40 ตัวอย่าง รวมถึงเชื้อพันธุ์กรรมของพืชหายากใกล้สูญพันธุ์ต่างๆ และมีการวางแนวทางการวิจัยด้านการเก็บรักษาเชื้อพันธุ์ในสภาพเยือกแข็งทั้งพืชหายากและพืชพื้นเมืองต่าง ๆ เช่น กล้วย เป็นต้น

แผนผังและภาพแสดงตัวอย่างพืชที่มีการรวบรวมเพื่อการอนุรักษ์ ภายในห้องปฏิบัติการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อของสถานีวิจัยลำตะคอง

    
   
 
 

      สำหรับการสำรวจและรวบรวมพันธุ์ไม้หายากของไทยที่ทางทีมงานของสถานีวิจัยลำตะคองได้รวบรวมและเก็บรักษาเชื้อพันธุกรรมพืชไว้ ยังมีปริมาณเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับความหลากหลายทางชีวภาพพืชที่มีอยู่ทั้งหมดของประเทศไทย ทั้งที่เป็นพืชหายากและพืชใกล้สูญพันธุ์ โดยพืชที่ยังอยู่ในพื้นที่การเจริญเติบโตตามธรรมชาติก็ยังคงถูกคุกคามอย่างหนักและต่อเนื่อง จึงยังคงมีแนวโน้มที่พืชจำนวนมากจะเผชิญต่อความเสี่ยงในการสูญพันธุ์เพิ่มขึ้น ดังนั้น การที่จะทำให้การอนุรักษ์พันธุกรรมของพืชสามารถประสบความสำเร็จอย่างยั่งยืนได้นั้น คงต้องอาศัยการปลูกจิตสำนึกแห่งการอนุรักษ์ให้เยาวชนและประชาชนคนทั่วไปได้เห็นถึงความสำคัญของการอนุรักษ์และการใช้ประโยชน์ทรัพยากรอย่างถูกวิธีและเหมาะสม ทั้งการควบคุมดูแล การอนุรักษ์ การปกป้องถิ่นที่อยู่ของพืชรวมถึงการใช้ประโยชน์อย่างถูกต้องและเหมาะสม อีกทั้ง การบูรณาการร่วมกันระหว่างองค์กรทั้งภาครัฐและเอกชน สามารถผลักดันให้เกิดผลสัมฤทธิ์สูงสุดต่องานด้านการอนุรักษ์ทรัพยากรพืชของไทย และดำรงอยู่เป็นมรดกแก่อนุชนรุ่นหลังให้ได้เรียนรู้และศึกษา อันจะก่อให้เกิดประโยชน์แก่ประเทศชาติอย่างยั่งยืน

 

โครงการตามแนวพระราชดำริ : การพัฒนาอุตสาหกรรมการแปรรูปลองกอง

      ลองกองเป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญของไทย และเป็นพืชหนึ่งที่เกษตรกรให้ความสนใจและนิยมปลูกกันมากแหล่งปลูกที่สำคัญของไทยคือ ภาคใต้ ได้แก่ นราธิวาส ยะลา นครศรีธรรมราช ชุมพร ปัตตานี ระนอง สงขลา พังงา และภาคตะวันออก เช่น จันทบุรี ระยอง ตราด ที่เหลือเป็นส่วนภาคอื่นๆ เช่น อุตรดิตถ์ เป็นต้น ส่วนใหญ่มักนิยมปลูกเพื่อบริโภคภายในประเทศ จะมีการส่งออกต่างประเทศบ้างเล็กน้อย เนื่องจากสภาพปัญหาผลผลิตคุณภาพต่ำและการหลุดร่วงของผลจากช่อ รวมทั้งการเสื่อมคุณภาพหลังการเก็บเกี่ยวเร็ว โดยสีผิวจะเปลี่ยนจากสีเหลืองนวลเป็นสีน้ำตาลไหม้ ตลอดจนมีอาการผลเน่าเร็ว

      ลองกองเป็นผลไม้ที่อุดมไปด้วยวิตามินบี และฟอสฟอรัส มีสรรพคุณในการลดความร้อนที่เกิดขึ้นภายในร่างกายของมนุษย์ การรับประทานลองกองเป็นประจำก็ยังช่วยป้องกันไม่ให้เป็นไข้ ตัวร้อน ป้องกันไม่ให้เกิดอาการร้อนในขึ้นภายในปากอีกด้วย ลองกองมีเมล็ดน้อยหรืออาจจะไม่มีเมล็ดเลย แบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด คือ ลองกองแห้ง ลองกองน้ำ ลองกองปาลาแม หรือลองกองแปร์แมร์

      แม้ว่าลองกองจะจัดเป็นแหล่งสำคัญของวิตามินและแร่ธาตุ รวมทั้งสารอื่นๆ ซึ่งล้วนแต่มีความจำเป็นต่อร่างกาย ที่จะนำไปสู่สุขภาพที่ดี แต่เพราะประสบปัญหาราคาตกต่ำเนื่องจากล้นตลาด จึงมีแนวคิดในเรื่องของการพัฒนาอุตสาหกรรมการแปรรูปลองกอง โดยต้องการให้เป็นทางเลือกหนึ่งที่จะเพิ่มความหลากหลายและเพิ่มมูลค่าให้กับลองกอง เนื่องจากการบริโภคสดหรือการแปรรูปโดยการทำแห้ง ทำให้ลองกองมีมูลค่าไม่สูงมากนักแต่ถ้านำมาแปรรูปจะมีมูลค่าเพิ่มสูงขึ้น

      ด้วยเหตุนี้ สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.) จึงได้ดำเนินการจัดทำโครงการตามแนวพระราชดำริเพื่อเป็นการสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับลองกอง ช่วยแก้ปัญหาผลผลิตล้นตลาดให้แก่เกษตรกรในช่วงฤดูกาล และช่วยเพิ่มมูลค่าผลผลิตนอกฤดูกาลให้มีมูลค่าสูงขึ้น ตลอดจนเป็นทางเลือกให้ผู้บริโภคสามารถเลือกซื้อผลิตภัณฑ์ได้หลากหลาย อันจะช่วยให้เกษตรกรมีคุณภาพชีวิตที่มั่นคงและประกอบอาชีพได้อย่างยั่งยืน โดยแบ่งกิจกรรมได้ดังนี้

  1. วิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์และ/หรือผลิตภัณฑ์แปรรูปลองกอง โดยควบคุมคุณภาพวัตถุดิบให้ตรงตามข้อกำหนด  GAP จนได้ออกมาเป็น น้ำลองกองเข้มข้น, น้ำลองกองพร้อมดื่มเสริมสุขภาพ , ลองกองในน้ำเชื่อมบรรจุกระป๋อง และลองกองแช่อิ่มอบแห้ง
  2. วิจัยและพัฒนาเครื่องจักรต้นแบบแปรรูปการผลิตภัณฑ์และ/ หรือผลิตภัณฑ์แปรรูปลองกอง จนได้ เครื่องล้างและปลิดขั้วลองกอง และเครื่องสกัดน้ำลองกอง
  3. วิจัยและพัฒนาบรรจุภัณฑ์ต้นแบบ  บรรจุผลิตภัณฑ์และ/หรือผลิตภัณฑ์แปรรูปลองกอง ในลักษณะของบรรจุภัณฑ์ที่สามารถเก็บรักษาคุณภาพด้าน  สี  กลิ่น รส และคุณค่าทางโภชนาการให้คงอยู่กับผลิตภัณฑ์
  4. ดำเนินการผลิตผลิตภัณฑ์และ/หรือลองกองสำเร็จรูปเพื่อการศึกษาทดลองผลิตภัณฑ์  ทดสอบตลาดผลิตภัณฑ์
  5. ศึกษาประเมินความเป็นไปได้ทางเศรษฐศาสตร์  เพื่อถ่ายทอดเทคโนโลยีสู่ผู้ประกอบการหรือวิสาหกิจชุมชน   เกษตรกรชาวสวนที่ปลูกลองกอง