ผลของสูตรอาหารและสารควบคุมการเจริญเติบโตต่อการเพาะเลี้ยงต้นอ่อนเอื้องจำปา (Dendrobium moschatum (Buch.-Ham.) Sw.) ในหลอดทดลอง
Effects of Media and Plant Growth Regulators on in vitro Seedling Culture of Dendrobium moschatum (Buch.-Ham.) Sw
Keywords:
เอื้องจำปา, การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช, กล้วยไม้, สารควบคุมการเจริญเติบโต, Dendrobium moschatum (Buch.-Ham.) Sw., plant tissue culture, orchid, plant growth regulatorsAbstract
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสูตรอาหารและสารควบคุมการเจริญเติบโตที่เหมาะสมต่อการเพาะเลี้ยงต้นอ่อนเอื้องจำปาในหลอดทดลอง ต้นอ่อนของกล้วยไม้ชนิดนี้ซึ่งได้จากการเพาะเมล็ดในสภาพปลอดเชื้อและมีความสูง 1 ซม. ถูกนำมาเลี้ยงบนอาหารสังเคราะห์ที่แตกต่างกัน (MS, ½MS, VW และ ½VW) ผลการทดลองเมื่อเลี้ยงต้นอ่อนครบ 12 สัปดาห์ พบว่า ต้นอ่อนที่เลี้ยงในอาหารสังเคราะห์สูตร ½VW เจริญให้ความสูงของต้นที่สูงที่สุด (2.19 ซม.) ในอาหารสูตรเดียวกันนี้ยังสามารถชักนำให้เกิดยอดและรากใหม่ได้ที่ร้อยละ 100 โดยมีจำนวนยอดและรากใหม่เฉลี่ยอยู่ที่ 1.72 ยอดต่อต้น และ 5.72 รากต่อต้น ผลการศึกษาเมื่อนำต้นอ่อนความสูง 1 ซม. ไปเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์สูตร ½VW ที่เสริมด้วยออกซิน (IAA, IBA และ NAA) หรือไซโทไคนิน (BA, kinetin และ TDZ) ที่ระดับความเข้มข้น 0, 0.1, 0.5, 1.0 และ 2.0 มิลลิกรัมต่อลิตร เป็นเวลา 12 สัปดาห์ พบว่า ในกรณีของอาหารที่เสริมด้วยออกซินนั้น ต้นอ่อนที่เลี้ยงในอาหารที่มี IBA เข้มข้น 1.0 มิลลิกรัมต่อลิตร สามารถชักนำให้เกิดยอดใหม่และรากใหม่ได้ที่ร้อยละ 95 และ 100 มีจำนวนยอดและรากใหม่เฉลี่ยที่ 4.70 ยอดต่อต้น และ 13.63 รากต่อต้น ขณะที่อาหารซึ่งเสริมด้วยไซโทไคนินพบว่า การเติม kinetin เข้มข้น 1.0 มิลลิกรัมต่อลิตร สามารถชักนำให้เกิดยอดใหม่และรากใหม่ได้ที่ร้อยละ 100 โดยมีจำนวนยอดและรากใหม่เฉลี่ยอยู่ที่ 3.99 ยอดต่อต้น และ 6.55 รากต่อต้น ผลที่ได้จากการศึกษาครั้งนี้จะสามารถใช้เป็นวิธีเพาะเลี้ยงต้นอ่อนเอื้องจำปาให้ได้ปริมาณมากเพื่อให้สามารถนำพืชชนิดนี้ไปใช้ประโยชน์ในด้านอื่น ๆ ต่อไป This study aimed to investigate the effect of media and plant growth regulators on the growth of in vitro seedling culture of Dendrobium moschatum (Buch.-Ham.) Sw. The 1 cm height seedlings obtained from seeds in vitro conditions were grown on different media (MS, ½ MS, VW & ½ VW). After 12 weeks of cultivation, the results clearly showed that seedlings on ½VW medium showed the highest plant height (2.19 cm). The same medium was also able to induce new shoots and new roots at 100% with an average number of new shoots and new roots of 1.72 shoots/plant and 5.72 roots/plant, respectively. Further study was done using the same size seedlings cultured on ½VW medium supplemented with auxins (IAA, IBA, NAA) or cytokinins (BA, kinetin, TDZ) at the concentration of 0, 0.1, 0.5, 1.0, and 2.0 mg/L for 12 weeks. The results demonstrated that the new shoot induction and root induction rate of 93.75% and 100% with an average number of new shoots and new roots of 4.70 shoots/plant and 13.63 roots/plant were observed when cultured on the ½VW medium supplemented with 1.0 mg/L IBA. In the case of cytokinins, the results showed that the new shoot induction rate and new root induction rate were at 100% with an average number of new shoots and new roots of 3.99 shoots/plant and 6.55 roots/plant were obtained when cultured on the ½VW medium adding with 1.0 mg/L kinetin. Our results can be used as a method for cultivation in large quantities to use this plant for other purposes, especially for species conservation.References
Aktar, S., Nasiruddin, K. M. & Huq, H. (2007). In vitro root formation in Dendrobium orchid plantlets with IBA. Journal of Agriculture & Rural Development, 5(1&2), 48-51.
Arditti, J. & Harison, C.R. (1977). Vitamin requirements and metabolism in orchid. In Orchid Biology: Reviews and Perspectives I, (pp. 159-175). Edited by Joseph Arditti. Ithaca: Cornell University Press, 1977.
Asghar, S., Ahmad, T., Hafiz, I. A. & Yaseen, M. (2011). In vitro propagation of orchid (Dendrobium nobile) var. Emma white. African Journal of Biotechnology, 10(16), 3097-3103.
Chen, W. H. & Chen, H. H. (2007). Orchid biotechnology. Singapore: World Scientific.
Chongphaichitsakul, R. (2013). Effect of cytokinins on in vitro shoot multiplication of Dendrobium lindleyi Steudel. PSRU Journal of Science and Technology, 14(1), 25–31. (in Thai)
Chuengpanya, R., Muangkroot, A., Jenjittikul, T., Thammasiri, K., Umpunjun, P., Viboonjun, U. & Chuenboonngarm, N. (2022). In vitro propagation and genetic fidelity assessment of Hedychium longicornutum Griff. ex Baker, a vulnerable zingiberaceous plant of Thailand. Current Applied Science and Technology, 22(6), 1-21.
Cui, B., Kang, Y. Y., Wang, J. Q., Jiang, S. H., Liang, F. & Liu, J. (2015). Research on the tissue culture and rapid propagation technology of Dendrobium chrysotoxum Lindl. Chinese Agricultural Science Bulletin, 31(19), 111-121.
Díaz, M. D. S. S. & Álvarez, C. C. (2009). Plant regeneration through direct shoot formation from leaf cultures and from protocorm-like bodies derived from callus of Encyclia mariae (Orchidaceae), a threatened Mexican orchid. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 45(2), 162-170.
Duncan, D. B. (1955). Multiple range and multiple F test. Biometrics, 11, 1-42.
Giri, D. & Tamta, S. (2012). Propagation and conservation of Dactylorhiza hatagirea (D. Don) Soo, an endangered alpine orchid. African Journal of Biotechnology, 11(62), 12586-12594.
Hong, P. I., Chen, J. T. & Chang, W. C. (2008). Plant regeneration via protocorm-like body formation and shoot multiplication from seed-derived callus of a maudiae type slipper orchid. Acta Physiologiae Plantarum, 30(5), 755-759.
Hossain, M. M., Sharma, M, Teixeira da Silva, J. A. & Pathak, P. (2010). Seed germination and tissue culture of Cymbidium giganteum Wall. ex Lindl. Scientia Horticulturae,123, 479–487.
Hutchinson, J. F., Beardsel, D. V. l. & Comb, J. A. M. (1985). Propagation by tissue culture introduction. In Horticulture of Australian Plants. (pp. 38-52). Western Australian. Dept. Agriculture: South Perth, W.A.
Ieamkheng, S. & Noosawat, S. (2012). Effect of chitosan on in vitro growth and development of Dendrobium moschatum. In Proceedings of the 9th Kasetsart University Kamphaeng Saen Campus Conference. (pp. 562-568) Nakornpathom: Kasetsart University Kamphaeng Saen Campus. (in Thai).
Indhamusika, S. & Watthana, S. (2013). Plant of Thailand Orchid 3. Chiang Mai: The Botanical Garden Organization. Ministry of Natural Resources and Environment. (in Thai).
Kalawong, S., Yimyong, P., Rittirat, S., Suwanno, S. & Siangsuepchart, A. (2020). Effects of culture media, sucrose and chitosan concentrations on Dendrobium palpebrae Lindl. micropropagation. Khon Kaen Agriculture Journal, 48 (2), 395-404. (in Thai)
Kanchanapoom, K. (2001). Plant tissue culture. (2nd ed.). Bangkok: Chulalongkorn University Press. (in Thai).
Kanjilal, B., De Sarker, D., Mitra, J. & Datta, K. B. (1999). Stem disc culture: Development of a rapid mass propagation method for Dendrobium moschatum (Buch.-Ham.) Swartz - An endangered. Current Science, 77, 497-500.
Kermanee, P. (1995). Plant tissue culture techniques. (2nd ed.). Bangkok: O.S. Printing House CO., LTD. (in Thai).
Khosravi, A. R., Kadir, M. A., Kazemin, S. B., Zaman, F. Q. & De Silva, A. E. (2008). Establishment of a plant regeneration system from callus of Dendrobium cv. Serdang Beauty. African Journal of Biotechnology, 7(22), 4093-4099.
Knudson, L. (1946). A new nutrient solution for the germination of orchid seed. American Orchid Society Bulletin, 15, 214-217.
Kuljaroensub, V., Kunakhonnuruk, B. & Kongbangkerd, A. (2014). Effect of media and cytokinins on growth and development of in vitro culture of Panisea uniflora (Lindl.) Lindl. In Proceedings The 6th National Science Research Conference. (pp. 225 – 230). Burapha University. (in Thai)
Martin, K. P. (2003). Clonal propagation, encapsulation and reintroduction of Ipsea malabarica (Reichb. f.) JD Hook., an endangered orchid. In Vitro Cellular & Developmental Biology-Plant, 39(3), 322-326.
Mitra, G. C., Prasad, R. N. & Roychowdhury, A. (1976). Inorganic salts & differentiation of protocorms in seed callus of an orchid & correlated changes in its free amino acid content. Indian Journal Experimental biology, 14, 350-351.
Murashige, T. and Skoog, F. (1962). A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 15(3), 473-497.
Nanakorn, W. & Watthana, S. (2008) Queen Sirikit Botanic Garden (Thai Native Orchids 1). Chiang Mai: Wanida Press. (in Thai).
Nayak, N. R., Rath, S. P. & Patnaik, S. (1997). In vitro propagation of three epiphytic orchids, Cymbidium aloifolium (L.) SW., Dendrobium aphyllum (Roxb.) Fisch. and Dendrobium moschatum (Buch-Ham) SW. through thidiazuron-induced high frequency shoot proliferation. Scientia Horticulturae, 71, 243-250.
Novak, S. D., Luna, L. J. & Gamage, R. N. (2014). Role of auxin in orchid development. Plant Signaling & Behavior, 9(10), e972277-1 - e972277-8
Phadhan, S., Paudel, Y. P. & Pant, B. (2013). Efficient regeneration of plants from shoot tip explants of Dendrobium densiflorum Lindl., a medicinal orchid. African Journal of Biotechnology, 12 (12),1378-1383.
Prasertsongskun, S. (2009). Plant tissue culture and plant breeding. (2nd ed.). Bangkok: Forepace publishing house. (in Thai).
Putalun, W. (2014). Tissue culture technology for medicinal plants: from basics to pharmaceutical applications. Khon Kaen: Khon Kaen pimpattana CO., LTD. (in Thai).
Razdan, M.K. (2002). Introduction to plant tissue culture. (2nd ed.) USA: Science Publishers.
Ritti, W., Chourykaew, B. & Suwannawong, C. (2017a). Effects of culture media and plant growth regulators on in vitro seedling growth of Pholidota imbricata Lindl. Burapha Science Journal, 22 (special volume), 55-63. (in Thai).
Ritti, W., Chourykaew, B., Kumansin, J. & Chuntrakool, N. (2017b). In vitro propagation of Bromheadia aporoides Rchb.f. Thai Journal of Botany, 9 (1), 73-83. (in Thai).
Ruenverayut, S., Bhinija, K., Loprasert, S. & Huehne, P. S. (2005). Effect of cytokinin on multiple shoots induction in Coelogyne, Dendrobium and Vanda orchids. The 43th Kasetsart University Annual Conference. 467-474. (in Thai)
Sawhney, R. K., Tiburcio, A. F., Altabella, T. & Galston, A. W. (2003). Polyamines in plants: An overview. Journal of Cell and Molecular Biology, 2, 1-12.
Seidenfaden, G. (1985). Orchid Genera in Thailand XII. Dendrobium Sw. Opera Botanica no. 83. Copenhagen: Council for Nordic Publications in Botany.
Shadang, R., Dwivedi, P., Hegde, S. N. & Ahmed, N. (2007). Effects of different culture media on seed germination and subsequent in vitro development of protocorms of Hygrochilus parishii (Veith & Rchb. f.) Pfitzer (Orchidaceae). Indian Journal of Biotechnology, 6, 256-261.
Silayoi, B. (2015). Banana (4th ed.). Bangkok: Kasetsart University Press. (in Thai).
Stewart, S. L. & Kane, M. E. (2006). Asymbiotic seed germination and in vitro seedling development of Habenaria macroceratitis (Orchidaceae), a rare Florida terrestrial orchid. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 86, 147–158.
Street, H. E. (1977). Plant tissue and cell culture. (2nd ed) California: University of California Press.
Taji, A. M. & Williams, R. R. (1996). Tissue culture of Australian plants. Australia: University of New England Press.
Tantasawat, P. & Waranyuwut, A. (2008). Plant tissue culture laboratory manual. Bangkok: Agentech CO., LTD. (in Thai).
Tao, J., Yu, L., Kong, F. & Zhao, D. (2011). Effects of plant growth regulators on in vitro propagation of Cymbidium faberi Rolfe. African Journal of Biotechnology, 10(69), 15639-15646.
Techapinyawat, S. (2011). Plant physiology. Bangkok: Chamchuree products Co., Ltd. (in Thai)
Thaitong, O. (2003). Orchid of Thailand (4th ed.). Bangkok: Amarin Printing & Publishing Public Company Limited. (in Thai)
Tikendra, L., Amom, T. & Nongdam. P. (2019). Molecular genetic homogeneity assessment of micropropagated Dendrobium moschatum Sw. - A rare medicinal orchid, using RAPD and ISSR markers. Plant gene, 19, 1-11.
Tongdonae, S., Jaichagun, M., & Sripotar, D. (2014). Study on orchid identification of genus Dendrobium to monitor and control wild populations which impact by exportation in compliance with the Plant Act B. E. 2518. Thai Agricultural Research Journal, 32(1), 35-44. (in Thai).
Trigiano, R. N. & Gray, D. J. (2004). Plant development and biotechnology. USA: CRC Press LLC.
Vacin, E. & Went, F. (1949). Some pH changes in nutrient solutions. In: C.L. Withner (ed.). The Orchids Survey. New York: Ronald Press. 589-599.
Yao, C., Li, Z. S., Li, W. S., Gen, X. Y., Bai, Y. B. & Zhou, H. G. (2015). Research on the tissue culture and rapid propagation technology of Dendrobium falconeri Hook. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 43(30), 33-34.
Vasudevan, R. & Van Staden, J. (2011). Cytokinin and explant types influence in vitro plant regeneration of leopard orchid (Ansellia africana Lindl.). Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 107(1), 123-129.
