วันพฤหัสบดีที่ 30 สิงหาคม พ.ศ. 2550

เทคโนโลยีชีวภาพ

“ เทคโนโลยีชีวภาพ ” เป็นตัวจักรสำคัญในการดำเนินงานของสถาบันวิจัยและพัฒนาพันธุกรรมสัตว์น้ำ
“เทคโนโลยีชีวภาพ”เป็นเทคโนโลยีหลักสำคัญที่สถาบันวิจัยและพัฒนาพันธุกรรมสัตว์น้ำนำมาใช้เพื่อส่งเสริมและสนับสนุนให้ดำเนินงาน ในหน้าที่รับผิดชอบของสถาบันฯเป็นไปตามนโยบายที่กำหนดและบรรลุผลตรงเป้าหมายเทคโนโลยีชีวภาพที่นำมาใช้มีตั้งแต่ระดับเบื้องต้นที่เข้าใจง่าย ไม่ซับซ้อนมากนัก ไปจนถึงระดับโมเลกุล ได้แก่ 1.เทคโนโลยีชีวภาพการควบคุมสมดุลชีวภาพ( biological control) โดยนำความรู้เทคโนโลยีชีวภาพที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิต ของเสีย การย่อยสลาย และห่วงโซ่อาหารมาประยุกต์ใช้เพื่อควบคุมให้เกิด"ระบบสมดุลทางชีวภาพ"ในน้ำหรือในบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ซึ่งเป็นการใช้ยาหรือสารเคมีในกระบวนการเพาะเลี้ยงและผลิตสัตว์น้ำได้ดีที่สุดปัจจุบันสถาบัน ฯ นำเทคโนโลยีนี้มาใช้ในการเพาะเลี้ยงปูม้า ที่รวบรวมจากแหล่งต่าง ๆเพื่อทดสอบ เปรียบเทียบ และพัฒนาให้เป็น พันธุ์ที่เหมาะสมต่อสภาพแวดล้อมของการเพาะเลี้ยงและเพื่อปรับปรุงพันธุ์ในขั้นตอนต่อไป
2 . เทคโนโลยีการคัดเลือกโดยผ่านในกระบวนกรเพาะพันธุ์ (selective breeding) การคัดเลือก (selection) เป็นเทคโนโลยีสำคัญที่สถาบัน ฯ นำมาใช้ร่วมกับการเพาะพันธุ์ (breeding) เพื่อปรับปรุงและพัฒนาพันธุ์สัตว์น้ำให้มีลักษณะตามที่ต้องการ (รูปร่างดี แข็งแรง โตเร็ว ฯลฯ) สัตว์น้ำที่สถาบัน ฯ ทำการปรับปรุงพันธุ์โดยการคัดเลือก มีดังนี้ 1) ปรับปรุงขนาด (โตเร็ว) ได้แก่ กุ้งก้ามกราม (พันธุ์สพก.),กุ้งกุลาดำ( F 2 ),ปลากดคัง , ปลายี่สก,ปลาตะเพียน,ปลาดุยอุย,ปลานิลแดง 2) ปรับปรุงขนาดและรูปร่าง ได้แก่
• ปลานิลจิตรลดา 3 (ตัวโต หัวเล็ก เนื้อมาก)
• ปลาไน(โดยนำพันธุ์ปลาไนจากเวียดนามและอินโดนีเซียมาปรับปรุงร่วมกับพันธุ์พื้นเมือง เนื่องจากพันธุ์พื้นเมืองเกิดจากการเสื่อมโทรมของสายพันธุ์โดยมีลักษณะที่แสดงออกให้เห็น คือ ลำตัวป้อม ท้องย้อย ไขมันมาก เนื้อน้อย)
• กุ้งก้ามกราม (โดยนำพันธุ์จากแหล่งน้ำธรรมชาติ และจากฟาร์มเอกชน มาปรับปรุงร่วมกับพันธุ์สพก. ของสถาบัน ฯ เพื่อให้เป็นพันธุ์ที่ดีมีคุณภาพดียิ่งขึ้นทั้งในแง่ของความหลากหลายทางพันธุกรรม และรูปลักษณะที่ต้องการ คือ ตัวโต แต่หัวเล็ก)

3.เทคโนโลยีโมเลกุลเครื่องหมาย ( molecular markers ) สถาบัน ฯนำเทคโนโลยีโมเลกุลเครื่องหมายมาใช้ในการศึกษาข้อมูลทางพันธุกรรมของสัตว์น้ำในหลาย ๆ ด้าน ทั้งนี้ก็เพื่อช่วยสนับสนุนและส่งเสริมในการพัฒนาปรับปรุงพันธุ์สัตว์น้ำซึ่งเป็นงานหลักของสถาบัน ฯ สามารถดำเนินการได้อย่างถูกต้อง มีประสิทธิภาพสูงสุดและยั่งยืนตลอดไป โมเลกุลเครื่องหมายที่สถาบัน ฯ นำมาใช้มีทั้งในระดับโปรตีน/เอนไซม์ที่เรียกว่า อัลโลไซม์และในระดับดีเอ็นเอ โดยนำมาใช้ในงานดังต่อไปนี้ (1) ศึกษาข้อมูล/องค์กรความรู้ทางพันธุกรรมต่าง ๆ ในประชากรสัตว์น้ำทั้งในธรรมชาติและแหล่งเพาะเลี้ยง เพื่อนตรวจสอบโครงสร้างความแตกต่าง รวมทั้งคุณภาพและสถานภาพทางพันธุกรรมของแต่ละชนิดพันธุ์ ซึ่งเป็นข้อมูลพื้นฐานที่มีความสำคัญต่อศักยภาพของการพัฒนาปรับปรุงพันธุ์
สัตว์น้ำที่ดำเนินการแล้ว/กำลังดำเนินการโดยสถาบัน ฯ ได้แก่ ปลาในกุล่มปลานิล (Tilapias) ปลาในตระกูลสลาด-กราย(สลาด กราย ตองลาย และสะตือ),ปลากดเหลือง,ปลาแรด,กุ้งก้ามกราม,กุ้งกุลาดำ,กุ้งแชบ๊วย,ปูม้า,ปูทะเล,หอย,เป๋าฮื้อ,ฯลฯ (2) ระบุความสัมพันธ์ระหว่างพ่อ – แม่-ลูก เพื่อใช้ในกระบวนการคัดเลือกปรับปรุงพันธุ์ เช่น การศึกษาความเป็นพ่อ แม่ ลูกในกุ้งกุลาดำโดยใช้เครื่องหมายไมโครแซทเทิลไลท์ดีเอ็นเอ (3) ประเมินศักยภาพ/คุณภาพทางพันธุกรรมของสัตว์น้ำที่ผ่านการคัดเลือกปรับปรุงพันธุ์โดยพิจารณาจากข้อมูลความหลากหลายหรือความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่ได้จากการตรวจสอบโดยใช้โมเลกุลเครื่องหมายควบคู่ไปกับการประเมินจากข้อมูลของลักษณะเชิงเศรษฐกิจที่แสดงออกให้เห็นภายนอก

4.เทคโนโลยีพันธุกรรมวิศวกรรม (genetic engineering)
สถาบันวิจัยและพัฒนาพันธุกรรมสัตว์น้ำนำเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมมาใช้ในการปรับปรุงหรือเปลี่ยนแปลงโดยตรงที่ลักษณะทางพันธุกรรมของสัตว์น้ำและพรรณไม้น้ำเพื่อพัฒนาพันธุ์ให้มีลักษณะที่แสดงออกตามต้องการอย่างรวดเร็ว
เทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมที่สถาบัน ฯ ใช้อยู่ในปัจจุบัน และกำลังเตรียมการไว้สำหรับอนาคตมีดังนี้
(1) การแปลงเพศ (sex reversion)
ปัจจุบันดำเนินการใน ” ปลานิลจิตรลดา 3 “ ซึ่งเป็นปลาที่ปรับปรุงพันธุ์แล้วของสถาบัน ฯ หลักการคือต้องการแปลงเพศปลานิลให้เป็นเพศผู้ล้วนเนื่องจากเป็นที่ต้องการของเกษตรกรผู้เลี้ยงปลาเป็นอย่างมาก เพราะปลานิลเพศผู้โตเร็วกว่าเพศเมีย ส่วนปลานิลเพศเมียนอกจากจะโตช้า แล้วยังสืบพันธุ์ให้ลูกง่ายเมื่ออายุเพียง 2-3เดือนเท่านั้น ทำให้ผลผลิตในบ่อเลี้ยงไม่มีเพราะมีแต่ปลาขนาดเล็กมากเกินไป
วิธีการก็คือให้ลูกปลากิอาหารผสมฮอร์ดโมนเพศผู้ตั้งแต่ในระยะแรกของการให้อาหาร (ระยะที่ถุงไข่แดงที่อยูด้านท้องของลูกปลาเริ่มยุบ)โดยให้กินติดต่อกันเป็นเวลา 21 วัน ปัจจุบันสถาบัน ฯ สามารถผลิตลูกปลานิลแปลงเพศที่มีอัตราจำนวนเพศผู้ได้สูงสุดถึง 95-99 %
2) การจัดการโครโมโซมเพศ (sex-chromosomal manipulation)
- พ่อพันธุ์ซุปเปอร์ (supermale) ได้ดำเนินการในปลานิลภายใต้หลักการเดียวกันกับการแปลงเพศปลานิลเพศผู้ แต่วิธีการนี้เป็นการสร้างพ่อพันธ์ซุปเปอร์เมลที่มีโครโมโซมเพศเป็น YY ขึ้นมา ซึ่งเมื่อนำไปผสมกับปลาเพศเมียปกติที่มีโครโมโซมเพศเป็น XX ลูกที่ได้ก็จะเป็นปลานิลเพศผู้ที่มีโคมโซมเพศ XX ปกติ
วิธีการนี้ยังไม่สามารถผลิตลูกปลานิลเพศผู้ในอัตราที่สูงได้เท่ากับวิธีให้ลูกปลากินฮอร์โมนโดยตรง ซึ่งสถาบัน ฯกำลังพัฒนาต่อไป เนื่องจากเล็งเห็นว่าวิธีการนั้นช่วยลดกระแสต่อต้านการใช้ฮอร์โมนโดยตรงกับสัตว์น้ำที่จะนำไปบริโภคได้
-พ่อพันธุ์นีโอเมล (neomale) เป็นปลาเพศผู้ซึ่งปกติควรจะมีโครโมโซมเพศเป็น XY แต่ปลานีโอเมลถูกสร้างขึ้นมาให้มีโครโมโซมเพศเป็นของเพศเมียคือ XX เมื่อนำไปผสมกับปลาเพศเมียปกติที่มีโครโมซมเพศเป็น XX เช่นกัน ลูกที่ได้ก็จะมีเป็นปลาเพศเมียล้วนที่มีโครโมโซมเป็น XX ปกติการสร้งพ่อพันธุ์นีโอเมลก็เพื่อผลิตปลาเพศเมียมีลักษณะที่ดีกว่าเพศผู้ เช่น ปลาตะเพียนเพศเมียจะมีขนาดตัวโตกว่าเพศผู้อย่างเห็นได้ชัดทั้งที่เป็นปลารุ่นเดียวกัน ผนวกกับความนิยมในกรบริโภคปลามีไข่ของคนไทย จึงทำให้การเลี้ยงปลาตะเพียนเพศเมียล้วนสามารถทำรายได้ให้กับเกษตรกรได้ดีกว่าการเลี้ยงปลาแบบรวมเพศ
นอกจากการสร้างพ่อพันธุ์ตะเพียนนีโอเมลแล้ว ปัจจุบันสถาบัน ฯ กำลังพัฒนาวิธีการนี้ต่อไปอีก เพื่อให้สามารถดำเนินการได้ในปลาชนิดอื่น เช่น ปลาดุกอุย และปลาหมดไทย ภายใต้หลักการและเหตุผลความต้องการเช่นเดียวกันกับการของปลาตะเพียน


(3) การฉายรังสีและการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ( radiation and culture) สถาบัน ฯ นำเทคโนโลยีนี้มาใช้นากรพัฒนาพันธุ์พรรณไม้น้ำสวยงาม โดยพัฒนาจากต้นแม่เดิมที่มีเพียงสีเดียวด้วยการฉายรังสีแกมม่า (gamma-ray) เพื่อทำให้เกิดการกลายพันธุ์ (mutation) ได้ ” พันธุ์กลาย ” ที่มีความหลากหลายของสี แล้วจึงนำเทคโนโลยีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อมาช่วยในการคัดแยกเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงมาเพาะเลี้ยงต่อเพื่อพัฒนาเป็น"พันธุ์กลาย ” หลากหลายสายพันธุ์ที่มีความแตกต่างของสีในแต่ละสายพันธุ์อย่างชัดเจนปัจจุบันประสบผลสำเร็จในพรรณไม้น้ำกลุ่มใบพายสกุล Cryptocoryne (crypts) และกำลังพัฒนาต่อไปในสกุล Anubias


(4) การคัดแปลงพันธุกรรม ( genetic modification) สถาบัน ฯ กำลังเตรียมการสำหรับเทคโนโลยีการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อสร้างสิ่งมีชีวิต GM ซึ่งจะต้อใช้ความสนใจตั้งแต่เรื่องการตรวจสอบ GMO ไปจนถึงการผลิต รวมทั้งการวิเคราะห์และประเมินผลกระทบที่จะตามมาด้วยสำหรับสัตว์น้ำอาจก่อให้เกิดผลกระทบที่รุนแรงกว่าที่กำลังเป็นห่วงกันในพืชด้วยเพราะสัตว์น้ำสามารถเคลื่อนที่ไปได้ด้วยตัวของมันเองนอกเหนือจากมนุษย์ที่จะเป็นผู้นำไป ดังนั้นผลกระทบร้ายแรงที่อาจจะเกิดขึ้นก็จะสามารถแพร่กระจายออกไปได้กว้างขวางกว่าพืชมาก อย่างไรก็ตาม สถาบัน ฯ กำลังให้ความสนใจที่จะนำเทคโนโลยีนี้มาพัฒนาใช้กับพรรณไม้น้ำสวยงามก่อนเป็นอันดับแรก
(5) เทคโนโลยีการเก็บรักษาเชื้อพันธุ์โดยการแช่แข็ง (cryopreservation of germ cell) เทคโนโลยีการเก็บรักษาเชื้อพันธุ์โดยการแช่แข็งเป็นเทคโนโลยีที่ใช้ผลดีกับสัตว์ใหญ่โดยเฉพาะในกลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม จึงเป็นที่แพร่หลายเป็นอย่างมากในวงการแพทย์และปศุสัตว์ สถาบันวิจัยและพัฒนาพันธุกรรมสัตว์น้ำได้เล็งเห็นถึงความสำคัญของเทคโนโลยีนี้ จึงได้พัฒนามาใช้กับสัตว์น้ำจนปัจจุบันสามารถเก็บเชื้อพันธุ์สัตว์น้ำในรูปน้ำเชื้อแช่แช็ง cryopreservation spermatozoa ไว้ใน ” ธนาคารพันธุกรรมสัตว์น้ำ ” ได้สำเร็จจำนวน 26 สายพันธุ์ซึ่งเป็นสายพันธุ์ของสัตว์น้ำ 7 ชนิด ได้แก่ ปลากดแก้ว ปลาตะเพียน ปลาไน ปลาดุกอุย ปลาดุกรัสเซีย ปลาหมอไทย และปลานิล โดยมีทั้งสายพันธุ์ที่มาจากธรรมชาติพันธุ์เพาะเลี้ยง และพันธุ์ปรับปรุง(ปัจจุบันกำลังดำเนินการในปลาบึก และปลายี่สกไทย)
น้ำเชื้อที่เก็บรักษาในรูปแช่แข็งนี้สามารถนำมาใช้ในกิจกรรมการเพาะผสมเทียมสัตว์น้ำได้เป็นอย่างดี ไม่ว่าจะด้วยวัตถุประสงค์เพื่อการอนุรักษ์ การผลิตและการกระจายพันธุ์ หรือการพัฒนาปรับปรุงพันธุ์ต่อไป
ปัจจุบันสถาบัน ฯ กำลังพัฒนาการเก็บรักษาน้ำเชื้อในรูปแช่แข็งต่อไป โดยจะให้มีความพร้อมทั้งในด้านจำนวนของชนิด/สายพันธุ์ ปริมาณ และคุณภาพของน้ำเชื้อ เพื่อให้เพียงพอต่อความต้องการใช้งานในอนาคต

1 ความคิดเห็น:

ผศ.วิวรรธน์ จันทร์เทพย์ กล่าวว่า...

สวัสดีครับครูอิน ผมได้ URL ของอาจารย์มาจากผอ.สุริยา เลยเขามาชมดู เห็นสีบล็อกสวยเย็นตาดีมาก เนื้อหาดีมีประโยชน์มากครับ ถ้าพ่อพิมพ์แม่พิมพ์มีไฟแรงอย่างนี้หลายๆ คน คงจะเป็นแนวทางหนึ่งที่ช่วยให้เด็กไทยเรียนรู้ได้กว้างขวางมากยิ่งขึ้น ขอเป็นกำลังให้นะครับ...ถ้าอาจารย์เล่นบล็อกตัวนี้ไปมากๆ จะเจอลูกเล่นอีกมาก...ขอให้สนุกกับบล็อกนะครับ