วันพุธที่ 3 สิงหาคม พ.ศ. 2554

วัสดุและอุปกรณ์

1. วัสดุพันธุ์พืช

1.1 หัวย่อย (bulbil) ของช่อทับทิม จำนวน 2,400 หัวย่อย

1.2 เมล็ดต้อยติ่ง จำนวน 100 เมล็ด

1.3 เมล็ดดอกดาว จำนวน 200 เมล็ด

2. วัสดุอุปกรณ์ในการเพาะเลี้ยงหัวย่อยในโรงเรือน

2.1 ถาดหลุมโฟมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 น ขนาด 72 หลุมต่อถาด จำนวน 34 ถาด

2.2 ถาดหลุมพลาสติกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 น ขนาด 24 หลุมต่อถาด จำนวน 100 ถาด

2.3 วัสดุปลูก โดยเตรียมจากทรายหยาบ 1 ส่วน ผสมขุยมะพร้าวร่อน 1 ส่วน

2.4 วัสดุปลูกในการปลูกครั้งที่สอง โดยเตรียมจากดินร่วน 1 ส่วน ผสมทรายหยาบ 1 ส่วน

3. วัสดุอุปกรณ์ในการเก็บตัวอย่างพืช

3.1 ขวดแก้วฝาเกลียวปริมาตร 5 และ 10 มล สำหรับใช้เก็บตัวอย่างราก

3.2 กรรไกร

3.3 ปากคีบ

4. วัสดุอุปกรณ์สำหรับศึกษาทางเซลล์พันธุศาสตร์

4.1 เข็มเขี่ย

4.2 สไลด์ และแผ่นปิดสไลด์

4.3 กล้องจุลทรรศน์พร้อมอุปกรณ์การถ่ายภาพ

4.4 ดินสอที่มีปลายยางลบ สำหรับใช้เคาะแผ่นสไลด์

4.5 กระดาษซับ

4.6 Immersion oil

4.7 ฟิลม์สี

5. วัสดุอุปกรณ์สำหรับการเพาะเลี้ยงในสภาพปลอดเชื้อ

5.1 ตู้กรองอากาศบริสุทธิ์ (air flow cabinet)

5.2 เครื่องชั่งไฟฟ้าชนิดละเอียดทศนิยม 4 ตำแหน่ง

5.3 เครื่องชั่งไฟฟ้าชนิดละเอียดทศนิยม 3 ตำแหน่ง

5.4 เครื่องวัดความเป็นกรด-ด่าง (pH meter)

5.5 เครื่องเขย่า

5.6 หม้อนึ่งความดันไอ

5.7 เตาไมโครเวฟ

5.8 เครื่องแก้วอื่นๆ เช่น ปิเปต บีกเกอร์ กระบอกตวง ขวดวัดปริมาตร ขวดใส่สารละลายเข้มข้น ขวดปากกว้างสำหรับเลี้ยงเนื้อเยื่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 75 มม สูง 125 มม และแท่งแก้ว เป็นต้น

5.9 วัสดุที่ใช้ในตู้กรองอากาศ ได้แก่

5.9.1 ด้ามมีดผ่าตัดเบอร์ 3

5.9.2 ใบมีดผ่าตัด เบอร์ 10 และ 11

5.9.3 ปากคีบทนไฟ ขนาดความยาว 100 และ 180 มม

5.9.4 ตะเกียงแอลกอฮอล์

5.9.5 หลอดทดลองใส่แอลกอฮอล์ขนาด 24x150 มม

5.9.6 บีกเกอร์ขนาด 50 มม สำหรับวางหลอดทดลองที่ใส่แอลกอฮอล์

5.10 วัสดุอื่นๆ เช่น แผ่นพลาสติกใส ขนาด 6x10 มม ยางรัดของ แผ่นป้ายกรรมวิธี ฯลฯ

สารเคมี

1. สารเคมีที่ใช้ในการชักนำให้เกิดการเพิ่มโครโมโซม

1.1 โคลชิซีน (Fluka)

2. สารเคมีที่ใช้สำหรับศึกษาทางเซลล์พันธุศาสตร์

2.1 สารละลายอิ่มตัว paradiclorobenzene (PDB) ใช้เป็น pre-treatment

solution

2.2 น้ำยาตรึงเซลล์ (fixative solution) เพื่อรักษาสภาพ และหยุดการทำงานของ

เซลล์ประกอบด้วย absolute ethyl alcohol 3 ส่วน และ glacial acetic acid

1 ส่วน

2.3 ethyl alcohol 70 %

2.4 hydrocloric acid เข้มข้น 1 นอร์มอล (1N HCl)

2.5 carbol fuchsin 5 และ 10 %

2.6 aceto orcein 10 %

3. สารเคมีที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช

3.1 ethyl alcohol 70 %

3.2 คลอร็อกซ์ (The Clorox Co.,Ltd)

3.3 น้ำกลั่น

3.4 อาหารเหลวสูตร White (1963) ดัดแปลง (ตารางผนวก 1)

3.5 อาหารวุ้นสูตร MS (1962) ดัดแปลง (ตารางผนวก 2)

วิธีการในการศึกษาครั้งนี้ได้กล่าวถึงรายละเอียดแยกไว้ในแต่ละการทดลอง

การทดลองที่ 1 อิทธิพลของสารละลายโคลชิซีนที่ความเข้มข้น และระยะเวลาที่ต่างกันต่อหัวย่อยของช่อทับทิม (Globba rosea Gagnep.)

วิธีการวิจัย

1. วางแผนการทดลองแบบ completely randomized design (CRD) ที่มีปัจจัยร่วม 2 ปัจจัยได้แก่

1.1 ความเข้มข้นของสารละลายโคลชิซีน 6 ระดับคือ 0 , 0.015 , 0.03, 0.06, 0.12 และ 0.24 % (น้ำหนัก/ปริมาตร)

1.2 เวลาที่ใช้แช่สารละลาย โคลชิซีน 4 ระดับ คือ 1, 2, 4 และ 6 วัน รวมเป็น 24 กรรมวิธี ๆ ละ 100 หัวย่อย

2. การเตรียมต้นพืช

2.1 เพาะหัวย่อยในถาดหลุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 นิ้ว โดยใช้ทรายหยาบ 1 ส่วน ผสมขุยมะพร้าวร่อน 1 ส่วน เป็นวัสดุเพาะ

2.2 ย้ายต้นกล้าที่เพาะได้ปลูกเลี้ยงในถาดหลุมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 น เพื่อเก็บตัวอย่างรากพืช โดยสุ่มกรรมวิธีละ 20 ต้น

3. ศึกษาจำนวนโครโมโซมโดยศึกษาจำนวนโครโมโซมปกติของช่อทับทิมจากปลายราก (2n) และ จากละอองเรณู (n) ในอับละอองเรณู จากนั้นศึกษาจำนวนโครโมโซมจากปลายรากพืชในชุดทดลอง

3.1 การศึกษาจำนวนโครโมโซมจากปลายราก (ใช้วิธีดัดแปลงจากสมหมาย , 2536)

3.1.1 เก็บตัวอย่างรากพืชระหว่างเวลา 8.00-11.00 น โดยตัดปลายรากยาว 1 ซม แช่ในสารละลายอิ่มตัวของ PDB ที่อุณหภูมิห้อง นาน 4-6 ชม

3.1.2 นำตัวอย่างที่ได้ไปตรึงเซลล์ (fixation) ด้วยน้ำยาตรึงเซลล์นาน 10-15 นาที

3.1.3 นำไปสลายผนังเซลล์ด้วย HCl ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส นาน 10 นาทีแล้วล้างด้วยน้ำกลั่น 3 ครั้ง

3.1.4 ย้อมสีปลายรากใน carbol fuchsin 5 % นาน 1 คืน ก่อนนำมา squash บนสไลด์เพื่อตรวจนับจำนวนโครโมโซม ในระยะเมตาเฟสด้วยกล้องจุลทรรศน์กำลังขยาย 1,000 เท่า

3.2 การศึกษาจำนวนโครโมโซมจากละอองเรณู

3.2.1 เขี่ยอับละอองเรณูที่อ่อน ขยี้ให้แตกบนกระจกสไลด์ แล้วหยดสี aceto orcein 10 % และ carbol fuchsin 10 % ปิดด้วยแผ่นปิดสไลด์

3.2.2 ตรวจนับจำนวนโครโมโซม ในระยะเมตาเฟส ด้วยกล้องจุลทรรศน์กำลังขยาย 1,000 เท่า

การบันทึกข้อมูล

บันทึกการงอก และการเจริญของต้น ดังนี้

1. อัตราการงอกของหัวย่อย

2. ระยะเวลาที่ใช้ในการงอก

3. อัตราความอยู่รอดของหัวใหม่

4. ระยะเวลาที่ใช้ในการออกดอก

5. ศึกษาจำนวนโครโมโซมจากรากของหัวย่อย และหัวใหม่อย่างน้อย 10 เซลล์ต่อต้น

การทดลองที่ 2 อิทธิพลของสารละลายโคลชิซีนที่ความเข้มข้น และระยะเวลาที่ต่างกันต่อเมล็ดของต้อยติ่ง (Ruellia tuberosa Linn.)

วิธีการวิจัย

1. วางแผนการทดลองแบบ completely randomized design (CRD) ที่มีปัจจัยร่วม 2

ปัจจัยได้แก่

1.1 ความเข้มข้นของสารละลายโคลชิซีน 5 ระดับคือ 0 , 0.025 , 0.05 , 0.10 และ 0.20 % (น้ำหนัก/ปริมาตร)

1.2 เวลาที่ใช้แช่สารละลาย โคลชิซีน 2 ระดับคือ 1 และ 2 วัน รวมเป็น 10 กรรมวิธี ๆ ละ 10 เมล็ด

แต่ละกรรมวิธีใช้สารละลายโคลชิซีนในอาหารเหลวสูตร White (1963) ดัดแปลง (วิธีการเตรียมสารละลายโคลชิซีนในอาหารเหลว แสดงในตารางผนวก 3)

2. การเตรียมตัวอย่างพืช

2.1 นำฝักของต้อยติ่งมาทำความสะอาดและฆ่าเชื้อที่ผิว โดยนำไปจุ่มใน ethyl

alcohol 70 % นำไปแกะฝักในตู้กรองอากาศบริสุทธิ์ แล้วจึงนำเมล็ดที่ได้ไป

แช่ในสารละลายโคลชิซีนที่เติมลงในอาหารเหลวสูตร White (1963) ดัดแปลงที่ความเข้มข้น และระยะเวลาต่างๆ

2.2 นำเมล็ดที่ผ่านการให้โคลชิซีนที่ความเข้มข้น และเวลาต่างกัน ไปเลี้ยงบนอาหารวุ้นสูตร White (1963) ดัดแปลง

2.3 ตัดย้ายส่วนเหนือใบเลี้ยง แล้วนำไปเลี้ยงต่อบนอาหารวุ้นสูตร MS (1962) ดัดแปลง นำปลายรากที่เกิดขึ้นไปตรวจหาจำนวนโครโมโซมที่อาจเปลี่ยนแปลงจากการทดลอง

2.4 ตัดย้ายยอดของต้นที่เก็บรากครั้งที่ 1 แล้วนำไปเลี้ยงต่อบนอาหารวุ้นสูตร MS (1962) ดัดแปลง นำปลายรากที่เกิดขึ้นไปตรวจหาจำนวนโครโมโซมที่อาจเปลี่ยนแปลงจากการเจริญของยอด

3. การศึกษาจำนวนโครโมโซม

ตามกรรมวิธีของการทดลองที่ 1

การบันทึกข้อมูล

บันทึกการงอก และการเจริญของต้น ดังนี้

1. จำนวนวันเมื่อเริ่มงอกของเมล็ด

2. ระยะเวลาที่ใช้ในการงอกสูงสุด

3. ระยะเวลาที่ใช้ในการแตกยอดใหม่

4. การเจริญของยอดใหม่

5. ระยะเวลาที่ใช้ในการออกรากของยอดใหม่

6. คุณภาพของยอด

7. ศึกษาจำนวนโครโมโซมจากปลายราก อย่างน้อย 10 เซลล์ต่อต้น

การทดลองที่ 3 อิทธิพลของสารละลายโคลชิซีนที่ความเข้มข้น และระยะเวลาที่ต่างกันต่อเมล็ดของดอกดาว (Ipomoea quamoclit Linn.)

วิธีการวิจัย

1. วางแผนการทดลองแบบ completely randomized design (CRD) ที่มีปัจจัยร่วม 2 ปัจจัยได้แก่

1.1 ความเข้มข้นของสารละลายโคลชิซีน 5 ระดับคือ 0, 0.05, 0.10, 0.15 และ 0.20 % (น้ำหนัก/ปริมาตร)

1.2 เวลาที่ใช้แช่สารละลาย โคลชิซีน 2 ระดับคือ 1 และ 2 วัน รวมเป็น 10 กรรมวิธี ๆ ละ 20 เมล็ด

2. การเตรียมตัวอย่างพืช

2.1 นำเมล็ดดอกดาวไปฆ่าเชื้อที่ผิว โดยนำไปแช่ในสารละลายคลอรอกซ์ 15 % (โดยปริมาตร) ล้างด้วยน้ำกลั่น 3 ครั้ง แล้วจึงนำเมล็ดที่ได้ไปแช่ในสารละลายโคลชิซีนในอาหารเหลวสูตร White (1963) ดัดแปลงที่ความเข้มข้น และระยะเวลาต่างๆ นำเมล็ดที่ผ่านการให้โคลชิซีนที่ความเข้มข้น และระยะเวลาต่างๆ ไปเลี้ยงบนอาหารวุ้นสูตร White (1963) ดัดแปลง

2.2 ตัดย้ายส่วนเหนือใบเลี้ยง แล้วนำไปเลี้ยงต่อบนอาหารวุ้นสูตร MS (1962) ดัดแปลง นำปลายรากที่เกิดขึ้นไปตรวจหาจำนวนโครโมโซมที่อาจเปลี่ยนแปลงจากการทดลอง

2.3 ตัดย้ายยอดของต้นที่เก็บรากครั้งที่ 1 แล้วนำไปเลี้ยงต่อบนอาหารวุ้นสูตร MS (1962) ดัดแปลง นำปลายรากที่เกิดขึ้นไปตรวจหาจำนวนโครโมโซมที่อาจเปลี่ยนแปลงจากการเจริญของยอด

3. การศึกษาจำนวนโครโมโซม

ตามกรรมวิธีของการทดลองที่ 1

การบันทึกข้อมูล

บันทึกการงอก และการเจริญของต้น ดังนี้

1. จำนวนวันเมื่อเริ่มงอกของเมล็ด

2. ระยะเวลาที่ใช้ในการงอกสูงสุด

3. ระยะเวลาที่ใช้ในการแตกยอดใหม่

4. การเจริญของยอดใหม่

5. ระยะเวลาที่ใช้ในการออกรากของยอดใหม่

6. คุณภาพของยอด

7. ศึกษาจำนวนโครโมโซมจากปลายราก อย่างน้อย 10 เซลล์ต่อต้น

กุหลาบ ถือได้ว่าเป็นราชินีของดอกไม้ที่นิยมปลูกกันทั่วไป มีมากมายหลายสี หลากพันธุ์ รวมถึงกุหลาบจิ๋วหรือเบบี้โรสที่เป็นที่นิยมปลูกเช่นกัน ซึ่งที่ศูนย์ขยายพันธุ์พืชสยาม (Siam Plant Propagation Center) ตั้งอยู่เลขที่ 189 หมู่ที่ 4 ตำบลเหมืองแก้ว อำเภอแม่ริม จังหวัดเชียงใหม่ โดย คุณวรนัฐ เสนีวงศ์ ณ อยุธยา และ ดร. วรรณา สนั่นพานิชกุล สองสามีภรรยา เจ้าของศูนย์ ได้ขยายพันธุ์กุหลาบด้วยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อมากถึง 15 สี จาก 15 สายพันธุ์

คุณวรนัฐ กล่าวว่า การเพาะเนื้อเยื่อพืช (Plant tissue culture) ในปี พ.ศ. 1902 นักวิทยาศาสตร์ชื่อ Haerldt คิดว่าเนื้อเยื่อพืชน่าจะนำมาเลี้ยงให้มีชีวิตและเจริญเติบโตได้ การทดลองค้นคว้าเกี่ยวกับการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชจึงได้เริ่มขึ้นนับตั้งแต่นั้นมา การทดลองค้นคว้าส่วนใหญ่ในระยะแรกๆ ความสำเร็จจำกัดอยู่ตรงที่ทำให้เนื้อเยื่อพืชมีชีวิตรอดอยู่ได้ในอาหารเทียม ต่อมาได้มีการค้นพบสูตรอาหารเทียมที่สมบูรณ์ เหมาะสมที่จะเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ซึ่งในสมัยนั้น เรียกว่า Whitežs medium ทำให้ความสำเร็จในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชขยายวงกว้างขึ้น จนสามารถพัฒนาเป็นต้นพืชที่สมบูรณ์และนำออกปลูกได้ในที่สุด

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชในประเทศไทยประสบความสำเร็จมาก ในเรื่องการขยายพันธุ์กล้วยไม้ ซึ่งเริ่มต้นมาเมื่อประมาณ 30-40 ปี ที่ผ่านมา จนปัจจุบันประเทศไทยมีบุคลากรในเรื่องเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชมากมาย และมีพืชหลากหลายชนิดที่ขยายพันธุ์โดยวิธีการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่ออย่างแพร่หลาย เช่น กล้วยหอมทอง สตรอเบอรี่ สับปะรด มันฝรั่ง เบญจมาศ เยอร์บีร่า กล้วยไม้ ยูคาลิปตัส มะละกอ ไผ่ เป็นต้น

คุณวรนัฐ บอกด้วยว่า จากการศึกษาด้านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ทำให้ตนและภรรยาผันชีวิตจากการทำงานราชการมาเปิดศูนย์ขยายพันธุ์สยามเพื่อเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เริ่มจากการเพาะพันธุ์กล้วยน้ำว้า ต่อมาได้เพาะกุหลาบจิ๋วด้วย โดยวิธีการเพาะเนื้อเยื่อเริ่มต้นจากการนำเอากิ่งกุหลาบจากพันธุ์ปกติที่ต้องการปลูก 15 สายพันธุ์ มาตัดเป็นกิ่งเล็กๆ จากนั้นนำมาปักเลี้ยงลงบนวุ้นอาหารภายในขวดเพาะเลี้ยงประมาณ 12-15 เดือน กิ่งที่เลี้ยงไว้จะเติบโตและงอกออกมาเป็นต้นเล็กๆ นำไปเข้าห้องแล็บ อนุบาลต่อในขวดจนได้กุหลาบที่แข็งแรง จึงนำมาแยกต้นเลี้ยงให้โตโดยปลูกในกระถางเล็ก ขนาด 3 นิ้ว ปลูกได้ประมาณ 20 วัน เริ่มออกดอกชุดแรก หลังจากที่ชุดแรกร่วงจะตัดแต่งกิ่งออก ต่อจากนั้นอีกประมาณ 15-20 วัน ต้นกุหลาบจิ๋วเริ่มแตกกิ่งใหม่อีก 7-8 กิ่ง ผ่านไป 2-2 เดือนครึ่ง ก็ออกดอก

จุดเด่นของกุหลาบจิ๋วมีพุ่มเตี้ยแต่ออกดอกดก ดอกให้กลิ่นหอมอ่อนๆ ส่วนการดูแล รดน้ำให้ชุ่ม วันละ 1-2 ครั้ง หลังพระอาทิตย์ขึ้น หรือก่อนพระอาทิตย์ตกดิน 1-2 ชั่วโมง การให้ปุ๋ยใช้ตามความเหมาะสม อาจใช้ปุ๋ยสูตร 25-7-7 ละลายน้ำ 1 ช้อนชา ต่อน้ำ 10 ลิตร ทุกๆ 10-15 วัน ในช่วงพัฒนาพุ่ม ช่วงเกิดดอกอาจใช้ปุ๋ยสูตร 15-15-15 หรือสูตรที่มี P และ K สูงกว่า N รดแบบเดียวกัน การแต่งกิ่ง ให้หมั่นแต่งกิ่ง มีอายุยืนอยู่ได้มากกว่า 1 ปี ส่วนราคากระถางละ 29 บาทŽ

ด้าน ดร. วรรณา กล่าวว่า นอกจากทางศูนย์จะเพาะเนื้อเยื่อกล้วย กุหลาบจิ๋ว ยังมีการเพาะเนื้อเยื่อหน่อไม้ฝรั่ง เป็นพันธุ์ที่คิดโดยเกษตรกรหรือกลุ่มเกษตรกรผู้ปลูกหน่อไม้ฝรั่งในเขตภาคตะวันตก (นครปฐม และราชบุรี) มีคุณลักษณะเจริญเติบโตรวดเร็ว ให้ผลผลิตตามมาตรฐานส่งต่างประเทศ มีหน่อตกเกรดน้อย ขณะนี้มีหน่วยงานภาครัฐ เอกชน และเกษตรกรเริ่มให้ความสนใจ สั่งจองต้นพันธุ์มากพอสมควร

หน่อไม้ฝรั่ง เป็นพืชผักอายุยืน เก็บผลผลิตได้ต่อเนื่องนานนับสิบปีโดยไม่ต้องปลูกใหม่แบบผักล้มลุกทั่วไป ตลาดส่งออกต่างประเทศมีความต้องการหน่อไม้ฝรั่งจากประเทศไทยมาก (ญี่ปุ่น ไต้หวัน) ดังนั้น ผลผลิตที่ผลิตได้ส่วนใหญ่ 70-80 เปอร์เซ็นต์ ที่จังหวัดราชบุรี กาญจนบุรี นครปฐม สุพรรณบุรี ปราจีนบุรี ฯลฯ มากกว่า 30,000 ไร่ ส่งออกต่างประเทศ คนไทยจึงไม่ค่อยมีโอกาสบริโภคหน่อไม้ฝรั่งมากนัก ทั้งที่เป็นผู้ผลิตรายสำคัญ

พันธุ์หน่อไม้ฝรั่งเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ มีคุณสมบัติดีคือ ให้ผลผลิตสม่ำเสมอเป็นมาตรฐานเดียวกัน แตกต่างจากการขยายพันธุ์ด้วยเมล็ดที่ให้ผลผลิตไม่สม่ำเสมอ เกษตรกรผู้ปลูกในเขตภาคตะวันตกของประเทศไทยให้ความสนใจต้นพันธุ์หน่อไม้ฝรั่งจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเพื่อทดแทนต้นพันธุ์ที่ขยายมาจากเมล็ดในขณะนี้

การขยายพันธุ์กล้วยน้ำว้าเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เป็นกล้วยน้ำว้าสายพันธุ์ อำเภอท่ายาง จังหวัดเพชรบุรี มีคุณสมบัติให้ผลผลิตสูง 8-12 หวี ต่อเครือ เปลือกหนา เมื่อสุกเนื้อไม่นิ่ม ไม่ติดเมล็ด มีลักษณะผลโต สีเหลืองนวล รสชาติอร่อย ตรงตามคุณสมบัติกล้วยน้ำว้าท่ายางทุกประการ

ส่วนต้นกันยุงที่เพาะด้วยเนื้อเยื่อ มีลักษณะ ใบมีกลิ่นของน้ำมันหอมระเหยคล้ายน้ำมันหอมระเหยจากตะไคร้หอม ในต่างประเทศ เช่น ออสเตรเลีย นิยมปลูกไว้ตามบริเวณบ้านเพื่อให้ใบสิ่งกลิ่นหอมอ่อนๆ ที่ยุงไม่ชอบ จึงมีผู้ตั้งชื่อเป็นภาษาไทยว่า ต้นกันยุง

๑. การขยายพันธุ์พืช (Micropropagation) การนำเทคโนโลยีของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชไปใช้ประโยชน์ ทางด้านการขยายพันธุ์พืชให้ได้ต้นปลอดโรคเป็นจำนวนมากอย่างรวดเร็ว (rapid asexual propagation) สามารถผลิตต้นพันธุ์ได้ตลอดปี ซึ่งเมื่อนำไปปลูก จะได้ต้นลักษณะเหมือนเดิมทุกประการ และให้ผลผลิตที่มีคุณภาพ ดี การขยายพันธุ์พืชโดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อนี้ปกติจะผลิตต้นพันธุ์ขนาดเล็ก (miniplant หรือ plantlet) ได้แก่ กล้วยไม้ เบญจมาศ ขิง สับปะรด กล้วย หรือผลิตในรูปของหัวพันธุ์ขนาดเล็ก (microtuber หรือ bulbler หรือ cormel) ได้แก่ มันฝรั่ง ลิลลี่ แกลดิโอลัส หรือผลิตเมล็ดพันธุ์พืชต่าง ๆ โดยวิธีบังคับให้เกิดโซมาติกเอมบริโอ หรือเอมบริออยด์ (somatic embryo หรือ embryoid) ได้แก่ แครอท มะละกอ กาแฟ หน่อไม้ฝรั่ง และถ้าเคลือบด้วยสารเคมีบางชนิด เช่น โซเดียมแอลจิเนต (sodiumalginate) ทำเป็นเปลือกเมล็ด (seed coat) ก็จะได้เป็นเมล็ดเทียม (artificial seed) สามารถเก็บรักษา และขนส่งได้สะดวกกว่าวิธีผลิตต้นโดยตรง

๒. การอนุรักษ์เชื้อพันธุ์พืช (Germplasm conservation, gene bank) เป็นการเก็บรักษาพันธุ์พืช คือ เก็บแคลลัสของพืชที่อุณหภูมิ -196 องศาเซลเซียส (cryopreservation) ควบคุมโดยใช้ไนโตรเจนเหลว สามารถเก็บไว้ได้เป็นเวลานาน และเมื่อนำมาบังคับให้เกิดต้น ต้นที่ได้ไม่มีการกลายพันธุ์ หรือการเก็บรวบรวมพันธุ์พืชโดยบังคับให้พืชโตช้า ๆ ในขวด (minimal growth) การอนุรักษ์เชื้อพันธุ์พืชในขวดนี้ใช้พื้นที่น้อย นอกจากจะอยู่ในสภาพปลอดเชื้อแล้ว ยังปลอดจากภัยธรรมชาติอีกด้วย ในประเทศไทยได้มีการวิจัยรวบรวมพันธุ์ส้มไผ่ มันสำปะหลัง กล้วย พืชตระกูลขิง และ พืชสมุนไพรไว้ในขวด

๓. การแลกเปลี่ยนพันธุ์พืชกับต่างประเทศ (International transfer) การแลกเปลี่ยนพันธุ์พืชในสภาพที่อยู่ในขวด สะดวกกว่าการใช้เมล็ดหรือส่วนอื่น ๆ ของพืช เพราะพืชในขวดสะอาดและปราศจากเชื้อ จุลินทรีย์และรา
๔. การผลิตสารทุติยภูมิ (Secondary metabolite) การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสมุนไพรต่าาง ๆ แบบเซลล์แขวนลอย (suspension culture) สามารถผลิตสารต่าง ๆ ได้ เช่น ผลิตสารใช้เป็นยาฆ่าแมลงที่ใช้ทางด้ านการเกษตร ผลิตยารักษาโรคใช้ทางด้านการแพทย์ และผลิตสารที่ทำให้กุ้งลอกคราบที่ใช้ทางการประมง

๕. การปรับปรุงพันธุ์พืช (Plant provement) ประโยชน์มหาศาลที่ได้จากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช คือ การปรับปรุงพันธุ์พืช สามารถสร้างพันธุ์พืชต่าง ๆ ได้ตามความประสงค์ ซึ่งมีหลายวิธีการ

๕.๑ การเพาะเลี้ยงเอมบริโอหรือคัพภุ (embryoculture) สามารถช่วยชีวิตพืชพันธุ์ต่าง ๆ ให้รอดชีวิต (embryo rescue) พืชบางชนิดถ้าปล่อยเอมบริโอให้เจริญอยู่ภายในเมล็ดตามธรรมชาติ อาจตายได้ เนื่องจากไม่มีอาหารสะสมในเมล็ด เช่น กล้วยไม้ หรือบางชนิดมีอาหารสะสมอยู่ก็จริง แต่ไม่สามารถนำไปใช้ได้ เช่น มะพร้าวกะทิ ซึ่งตามปกติจะไม่งอกในธรรมชาติหรือการตายของแอมบริโอ เนื่องจากเกิด imcompatibility ระหว่างเอมบริโอกับอาหารสะสมที่อยู่ใน endosperm ปัจจุบันสามารถผลิตลูกผสมระหว่าง apple กับ pear ได้เป็น appear ลูกผสมระหว่างผักกาดขาว (Chinese cabbage) กับ กะหล่ำปลี (cabbage) ได้เป็นผักกาดกะหล่ำ (hakuran) ลูกผสมไม้ดอกต่าง ๆ เช่น สร้อยทอง (solidago) กับแอสเตอร์ (aster) ได้เป็น solidaster ลูกผสม ไม้ดอกประเภทหัว เช่น ว่านสี่ทิศ (amaryllis) กับเนอรีน (nerine) ได้เป็น amarine กับพลับพลึง (crinum) ได้เป็น amacrinum ซึ่งลูกผสมของพันธุ์พืช ใหม่ ๆ เหล่านี้ ทำได้โดยการผสมเกสรข้ามพันธุ์หรือข้ามชนิด เมื่อเกิดการปฏิสนธิได้เอมบริโอแล้ว จึงทำการแยกเอมบริโอมาเลี้ยงด้วยอาหารวิทยาศาสตร์ เพื่อช่วยให้ลูกผสมรอดชีวิต เป็นการพัฒนาพันธุ์พืชใหม่ ๆ นอกจากนี้ ยังเป็นการย่นระยะเวลาในการปรับปรุงพันธุ์ ได้อีกด้วย

๕.๒ การเพาะเลี้ยงอับละอองเกสร และละอองเกสรของพืช (anther และ pollen culture) ในอาหารสังเคราะห์จะได้เป็นต้นพืชที่มีโครโมโซม เพียงชุดเดียว (haploid plant) ซึ่งสามารถเพิ่มโครโมโซมได้เป็น 2 ชุด (homozygous diploid) ซึ่งเป็นพันธุ์แท้ โดยใช้สารพวกโคลชิซีน (colchicine) ปกติแล้วการทำพืชพันธุ์แท้ ทำได้โดยผสมตัวเองซ้ำหลาย ๆ ชั่วอายุ (generations) ซึ่งใช้เวลานานประมาณ ๖-๗ ปี แต่โดยวิธีการนี้สามารถลดเวลาในการสร้างพันธุ์แท้ได้ โดยใช้เวลาเพียง ๑-๒ ปี ตัวอย่างพืชพันธุ์แท้ที่สามารถสร้างได้โดยใช้วิธีการนี้ได้สำเร็จ ได้แก่ ข้าว ข้าวโพด เบญจมาศ เยอบีรา ลิลลี่ พริก มะเขือ สตรอเบอรี่ เป็นต้น ปกติแล้วการสร้างพืชพันธุ์แท้ เพื่อให้ได้ต้นพันธุ์ที่มีคุณสมบัติต่าง ๆ กัน เช่น ทนเค็ม ทนแล้ง ทนร้อน ทนยาฆ่าวัชพืช ทนโรค ก็สามารถคัดพันธุ์ได้ในหลอดทดลอง โดยการปรับสภาพอาหารที่ใช้เลี้ยง หรือสิ่งแวดล้อมที่เลี้ยงได้ตามจุดประสงค์ ก็สามารถสร้างพืชที่ทนต่อ stress ต่าง ๆ ได้ เช่น ข้าวทนเค็ม ข้าวทนต่อยาฆ่า วัชพืช เป็นต้น

๕.๓การชักนำให้พืชกลายพันธุ์เป็นพันธุ์ใหม่ ๆ (induced mutation) สามารถทำได้ ซึ่งปกติแล้วการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ โดยผ่านแคลลัสเลี้ยงไปเรื่อย ๆเป็นเวลาหลาย ๆ ปี ก็เป็นสาเหตุทำให้เกิดการกลายพันธุ์ได้ ที่เรียกว่า somaclonal variation การกลายพันธุ์เกิดจากการเพิ่มหรือการขาดหายไปของโครโมโซม หรือยีนส์ที่ควบคุมลักษณะทางกรรมพันธุ์ ถ้าต้องการต้นกลายพันธุ์ในปริมาณที่มากขึ้น ก็สามารถนำไป treat ด้วยสารเคมีที่เรียกว่า chemical mutagen ได้แก่ EMS (ethyl methane sulfonate) หรือนำไปฉายรังสี (irradiation) เช่น รังสีแกมมา (gamma-ray) เป็นวิธีการสร้างพืชพันธุ์ใหม่ ๆ ขึ้นมาได้ นอกเหนือจากวิธีการดั้งเดิม คือ การผสมเกสรให้ติดเมล็ด โดยขบวนการ pollination fertilization และ seed production ซึ่งเป็นวิธีการง่าย ๆ ที่เกษตรกรรู้จักกันดีอยู่ แล้ว

โครงการวิจัยและพัฒนาการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ภาควิชาพืชสวน คณะเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ สามารถสร้างพันธุ์พืชใหม่ ๆ ได้หลายชนิด โดยการชักนำให้กลายพันธุ์ โดยใช้รังสีแกมมา กับต้นพันธุ์พืชในขณะเลี้ยงอยู่ในหลอดทดลอง ได้แก่คาร์เนชั่น เบญจมาศ เก็กฮวย และกล้วย เป็นต้น ซึ่งพันธุ์ใหม่ ๆ ที่เกิดขึ้นนี้แตกต่างไปจากพันธุ์เดิม ในเรื่องของลักษณะ ขนาดของดอก ขนาดของผล นอกจากนี้ในการขยายพันธุ์กล้วยไม้เป็นจำนวนมาก โดยวิธีเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ก็พบว่าเกิดการกลายพันธุ์ขึ้นเอง (spontaneous mutation) ได้พันธุ์ใหม่ ๆ มากมาย แตกต่างจากพันธุ์เดิม ในเรื่องของ ขนาดของดอก และสีดอกเปลี่ยนแปลงไปจากของเดิม สำหรับการวิจัยในเรื่องขิงนั้น ก็สามารถพัฒนาพันธุ์ขิงต้น tetraploid จากต้น diploid โดยการใช้โคลชิซีนร่วมกับเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ

ในปัจจุบันนี้ เทคโนโลยีชีวภาพชั้นสูง ที่นักวิจัยในต่างประเทศสร้างพืชพันธุ์ใหม่ ๆ ขึ้น ก็โดยวิธีการรวมโปรโตพลาสต์ (protoplast fusion) เป็นการ รวมของเซลล์โซมาติก (somatic cell) จึงเรียกว่าเป็นการทำ somatic hybridization ซึ่งแตกต่างจาก zygotic hybridization ที่จะสามารถบังคับให้พืชต่างชนิด ต่าง สกุล ต่างหมู่ ต่างเหล่า ผสมกันได้ โดยใช้สารเคมี ได้แก่ PEG (polyethylene glycol) หรือแคลเซียมคลอไรด์ (calcium choride) หรือใช้กระแสไฟฟ้าเป็นตัวกระตุ้น ปัจจุบันก็ ็มีลูกผสมมากมายเป็นพืชพันธุ์ใหม่ เช่น pomato ซึ่งเป็นลูกผสมระหว่างมันฝรั่ง (potato) และมะเขือเทศ (tomato) พืชต้นนี้ให้ผลคล้ายมะเขือเทศตามกิ่งก้าน และให้หัวคล้ายมันฝรั่งที่รากอีกด้วย

นอกจากการวิจัยทางด้านการรวมโปรโตพลาสต์ ทำให้เกิดเป็นพืชพันธุ์ใหม่แล้ว ในต่างประเทศยังมีการศึกษาเกี่ยวกับการถ่ายทอดลักษณะทางกรรมพันธุ์ โดยสามารถแยกเอานิวเคลียส (nucleus) จากเซลล์ หรือแยกกรดนิวคลีอิก (nucleic acid) หรือแม้กระทั่ง organelle เล็ก ๆ ในเซลล์ ได้แก่ พลาสมิด (plasmid) ไมโตคอนเดรีย (mitochondria) หรือ DNA จากพืช RNA จากแบคทีเรีย เข้าไปในโปรโตพลาสต์ของพืชเศรษฐกิจ และยังทำให้เกิดเป็นพืชพันธุ์ที่พึงประสงค์ได้ในต่างประเทศได้ทำการวิจัยกันอย่างจริงจัง สามารถผลิตพันธุ์ใหม่ ๆ ได้มากมายหลายชนิด ได้แก่ sunbean (sunflower + bean) ซึ่งเกิดจากการตัดเอาส่วนหนึ่งของยีนส์จากต้นถั่ว เข้าไปต่อกับยีนส์ของทานตะวันลูกผสม sunbean นี้มีลักษณะของต้นถั่วและทานตะวันรวมกัน และในชีวิตของเรานี้ก็คงจะมีพืชพันธุ์ใหม่ ๆ เกิดขึ้นอีกมากมายโดยใช้เทคนิคทางพันธุวิศวกรรม (genetic engineering) หรือ recombinant DNA หรือ DNA technology ซึ่งบางอย่างก็อาจจะได้ทั้งประโยชน์และโทษ จึงควรพิจารณาให้ดีว่าสมควรจะนำเทคโนโลยีเหล่านี้ไปใช้ในขอบเขตแค่ไหน และอย่างไร

กล้วยไม้ หรือ เอื้อง เป็นพืชดอกที่มีความหลากหลายมากที่สุดกลุ่มหนึ่ง โดยมีประมาณ 880 สกุล และประมาณ 22,000 ชนิดที่มีการยอมรับ(อาจมากกว่า 25,000 ชนิด)[1] คิดเป็น 6–11% ของพืชมีเมล็ด[2] มีการค้นพบราวๆ 800 ชนิดทุกๆปี มีสกุลใหญ่ๆคือ Bulbophyllum (2,000 ชนิด), Epidendrum (1,500 ชนิด), Dendrobium (1,400 ชนิด) และ Pleurothallis (1,000 ชนิด) สายพันธุ์ของกล้วยไม้ที่ขึ้นและเติบโตในป่าเรียกว่า กล้วยไม้ป่า

กล้วยไม้จัดอยู่ในกลุ่มพืชใบเลี้ยงเดี่ยว อยู่ในวงศ์กล้วยไม้ มีลักษณะการเติบโตแบบต่างๆ ได้แก่

- กล้วยไม้อากาศ คือ กล้วยไม้ที่เกาะอาศัยอยู่บนต้นไม้อื่น โดยมีรากเกาะอยู่กับกิ่งไม้หรือลำต้น

- กล้วยไม้ดิน คือ กล้วยไม้ที่ขึ้นอยู่ตามพื้นดินที่ปกคลุมด้วยอินทรีย์วัตถุ

- กล้วยไม้หิน คือ กล้วยไม้ที่ขึ้นตามโขดหิน

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อกล้วยไม้

การเพาะเนื้อเยื่อกล้วยไม้หรือที่เรียกกันว่า "การปั่นตา" เป็นการขยายพันธุ์กล้วยไม้ที่ทำให้ได้ต้นที่มีลักษณะพันธุ์เหมือนเดิมเป็นปริมาณมากในเวลาอันรวดเร็ว โดยการนำเนื้อเยื่อจากส่วนต่างๆ ของกล้วยไม้ เช่น ตายอด ตาข้าง ปลายใบอ่อน มาเลี้ยงด้วยอาหารสังเคราะห์ ในสภาพปลอดเชื้อและมีการควบคุมสภาพแวดล้อม เช่น แสง อุณหภูมิให้เหมาะสมกับการเจริญเติบโตต้นที่ได้จากการขยายพันธุ์วิธีนี้อาจมีโอกาสกลายพันธุ์ไปในทางที่ดีขึ้นหรือเลวลงแต่ก็พบได้ยาก

การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อกล้วยไม้

ระยะเวลาในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงนำไปปลูกได้ต้องใช้เวลาอย่างน้อยประมาณ 10 เดือน แต่ส่วนใหญ่จะใช้เวลานานกว่านี้ ขึ้นอยู่กับชนิดของกล้วยไม้ ความสมบูรณ์ของหน่อ เทคนิคในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ สูตรอาหารสังเคราะห์ และสภาพแวดล้อม

ขั้นตอนสำคัญในการเพาะเนื้อเยื่อกล้วยไม้ พอสรุปได้ดังนี้
เลือกชิ้นส่วนของกล้วยไม้ที่มีเนื้อเยื่อเจริญที่สามารถพัฒนาเป็นต้นอ่อนได้ เช่น กล้วยไม้สกุลหวายใช้หน่ออ่อน ตาข้าง ตายอด ดอกอ่อน กล้วยไม้คัทลียาใช้หน่ออ่อน ตาข้าง ตายอด ปลายใบอ่อน กล้วยไม้สกุลแวนด้าและลูกผสมใช้ยอดอ่อนที่มีตาข้างและตายอด ช่อดอกอ่อน เป็นต้น

ฟอกฆ่าเชื้อที่ผิวชิ้นส่วนกล้วยไม้ให้ปลอดเชื้อจุลินทรีย์ก่อนตัดส่วนเยื่อเจริญออกไปเพาะเลี้ยง การเลี้ยงชิ้นส่วนหรือตาในระยะแรก เมื่อฟอกฆ่าเชื้อแล้วใช้มีดเจาะตาขนาดเล็กไม่เกิน 0.5 เซนติเมตร

นำไปเลี้ยงในอาหารเหลวหรืออาหารแข็งสูตรที่เหมาะสม ตาจะมีโปรโตคอร์ม (protocorm) สีเขียวแตกออกมารอบๆระยะนี้ต้องเปลี่ยนอาหารทุกสองสัปดาห์ การเพิ่มจำนวนโปรโตคอร์มโดยคัดเลือกโปรโตคอร์มที่เป็นก้อนกลมไม่มีใบยอด ไปเลี้ยงในอาหารสูตรที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มจำนวนโปรโตคอร์ม

ถ้าโปรโตคอร์มพัฒนาเป็นยอดต้องตัดยอดทิ้งเพื่อให้เกิดการแตกโปรโตคอร์ม การเลี้ยงโปรโตคอร์มให้เป็นต้น

เมื่อได้จำนวนโปรโตคอร์มตามต้องการแล้ว ย้ายไปเลี้ยงในอาหารแข็งสูตรที่เหมาะสมให้โปรโตคอร์มแต่ละหน่วยเจริญเติบโตเป็นต้นกล้ามีใบยอดและราก เมื่อต้นสูงประมาณ 2-3 เซนติเมตร ก็คัดแยกแต่ละต้นย้ายไปเลี้ยงในวุ้นอาหารสูตรถ่ายขวดประมาณ 50 ต้นต่อขวด เพื่อให้เจริญเติบโตแข็งแรง พร้อมที่จะนำออกปลูกภายนอกได้การเพาะเนื้อเยื่อกล้วยไม้หรือที่เรียกกันว่า "การปั่นตา"
เป็นการขยายพันธุ์กล้วยไม้ที่ทำให้ได้ต้นที่มีลักษณะพันธุ์เหมือนเดิมเป็นปริมาณมากในเวลาอันรวดเร็ว
โดยการนำเนื้อเยื่อจากส่วนต่างๆ ของกล้วยไม้ เช่น ตายอด ตาข้าง ปลายใบอ่อน มาเลี้ยงด้วยอาหารสังเคราะห์
ในสภาพปลอดเชื้อและมีการควบคุมสภาพแวดล้อม เช่น แสง อุณหภูมิ
ให้เหมาะสมกับการเจริญเติบโตต้นที่ได้จากการขยายพันธุ์วิธีนี้อาจมีโอกาสกลายพันธุ์ไปในทางที่ดีขึ้นหรือเ
ลวลงแต่ก็พบได้ยาก
ระยะเวลาในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อตั้งแต่เริ่มต้นจนถึงนำไปปลูกได้ต้องใช้เวลาอย่างน้อยประมาณ 10 เดือน
แต่ส่วนใหญ่จะใช้เวลานานกว่านี้ ขึ้นอยู่กับชนิดของกล้วยไม้ ความสมบูรณ์ของหน่อ
เทคนิคในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ สูตรอาหารสังเคราะห์ และสภาพแวดล้อม
ขั้นตอนสำคัญในการเพาะเนื้อเยื่อกล้วยไม้ พอสรุปได้ดังนี้
เลือกชิ้นส่วนของกล้วยไม้ที่มีเนื้อเยื่อเจริญที่สามารถพัฒนาเป็นต้นอ่อนได้ เช่น
กล้วยไม้สกุลหวายใช้หน่ออ่อน ตาข้าง ตายอด ดอกอ่อน กล้วยไม้คัทลียาใช้หน่ออ่อน ตาข้าง ตายอด ปลายใบอ่อน
กล้วยไม้สกุลแวนด้าและลูกผสมใช้ยอดอ่อนที่มีตาข้างและตายอด ช่อดอกอ่อน เป็นต้น

ฟอกฆ่าเชื้อที่ผิวชิ้นส่วนกล้วยไม้ให้ปลอดเชื้อจุลินทรีย์ก่อนตัดส่วนเยื่อเจริญออกไปเพาะเลี้ยง
การเลี้ยงชิ้นส่วนหรือตาในระยะแรก เมื่อฟอกฆ่าเชื้อแล้วใช้มีดเจาะตาขนาดเล็กไม่เกิน 0.5 เซนติเมตร

นำไปเลี้ยงในอาหารเหลวหรืออาหารแข็งสูตรที่เหมาะสม ตาจะมีโปรโตคอร์ม (protocorm) สีเขียวแตกออกมารอบๆระยะนี้ต้องเปลี่ยนอาหารทุกสองสัปดาห์ การเพิ่มจำนวนโปรโตคอร์มโดยคัดเลือกโปรโตคอร์มที่เป็นก้อนกลมไม่มีใบยอด ไปเลี้ยงในอาหารสูตรที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มจำนวนโปรโตคอร์ม

ถ้าโปรโตคอร์มพัฒนาเป็นยอดต้องตัดยอดทิ้งเพื่อให้เกิดการแตกโปรโตคอร์ม การเลี้ยงโปรโตคอร์มให้เป็นต้น
+++++++ประโยชน์การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช+++++++
ปัจจุบันนี้การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชมีบทบาทอย่างมากทั้งในด้านการเกษตรกรรม อุตสาหกรรม และด้านการแพทย์ ด้วยเหตุนี้จึงขอกล่าวถึงประโยชน์ของการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชเป็นข้อ ๆ ดังนี้
เพื่อการขยายพันธุ์
โดยอาศัยอาหารสูตรที่สามารถเพิ่มจำนวนต้นเป็นทวีคูณจากไดอะแกรมประกอบ จะเห็นว่าจากที่เราเริ่มต้นทำการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อต้นพืชเพียงต้นเดียว และทำการย้ายเนื้อเยื่อเดือนละครั้ง และแต่ละเดือนต้นพืชสามารถเพิ่มจำนวนต้นได้ 10 ต้น เมื่อเวลาผ่านไปเพียง 6 เดือน เราสามารถผลิตต้นพืชในหลอดทดลองได้ถึง 1 ล้านต้น ซึ่งไม่มีวิธีอื่นใดที่จะ ผลิตต้นกล้าพืชให้ได้ปริมาณมากและรวดเร็วเช่นนี้
เพื่อการปรับปรุงพันธุ์
ในการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช สามารถคัดเลือกสายพันธุ์พืช เพื่อการผลิตพืชพันธุ์ต้านทาน (resistant plant) สามารถที่จะชักนำให้เกิดความต้านทานขึ้นในต้นพืช โดยการเพาะเลี้ยงในอาหารที่มีเงื่อนไขต่าง ๆ เช่น การสร้างพันธุ์ต้านทานต่อสารพิษของโรค ต้านทานต่อแมลง หรือต้านทานต่อยากำจัดวัชพืช เป็นต้น หรือเพื่อการผลิตพืชพันธุ์ทนทาน (tolerance plant) ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชสามารถที่จะคัดสายพันธุ์ทนทานได้จากการจัด เงื่อนไขของอาหารและสภาวะแวดล้อม เช่น การคัดเลือกสายพันธุ์พืชทนเค็มจากการเลี้ยงเนื้อเยื่อในอาหารที่มีส่วนผสม ของเกลือ การคัดเลือกสายพันธุ์ทนต่อดินเปรี้ยวจากการเลี้ยงในอาหารที่มีสภาพเป็นกรด การคัดสายพันธุ์ที่ทนร้อนโดยการเพาะเลี้ยงในสภาพที่มีอุณหภูมิสูง เป็นต้น
โดยการชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์ แล้วคัดเลือกเอาสายพันธุ์ดีไว้ ซึ่งอาจทำได้โดยการใช้สารเคมี การฉายรังสี การตัดต่อยีนส์ (DNA ricombination) และการย้ายยีนส์ (gene transformation) ยังเปิดโอกาศให้สามารถใช้ประโยชน์ในการสร้างพืชสายพันธุ์ใหม่ (transgenic plants) ที่ต้องการในพืชบางชนิด
เพื่อการผลิตพืชที่ปราศเชื้อไวรัส (Virus-free plant propagation)
ปัญหาสำคัญประการหนึ่งของการผลิตพืช คือ โรค ซึ่งอาจมีสาเหตุมาจากเชื้อรา แบคทีเรีย หรือไวรัส ต้นพืชที่ผลิตได้จากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อจะปราศจากเชื้อราและแบคทีเรีย เป็นอันดับแรก เพราะถ้าหากว่ามีอนุภาคของเชื้อเหล่านั้นตกลงไปในอาหารเลี้ยงเนื้อเยื่อ ก็จะแสดงอาการปนเปื้อนของเชื้อ (contamination) เพราะทั้งอนุภาคของแบคทีเรียและสปอร์ของราสามารถเจริญเติบโตได้อย่างรวด เร็วบนอาหารและจะปรากฎกลุ่ม colony ของจุลินทรีย์เหล่านั้น ที่สังเกตเห็นได้ด้วยตาเปล่า เราจึงสามารถเก็บออกมาขจัดทิ้งได้ ส่วนในกรณีของการปนเปื้อนของเชื้อไวรัส ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีขนาดเล็กมาก และจะสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ก็ต่อเมื่ออาศัยอยู่ในเซลล์ชนิดอื่น ฉะนั้นต้นพืชที่มีการปนเปื้อนของเชื้อไวรัสจึงไม่แสดงอาการปนเปื้อนให้เห็น สามารถทราบได้ก็ต่อเมื่อเกิดอาการบนต้นพืช ดังนั้นก่อนทำการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อจะต้องคัดเลือกและตรวจสอบเนื้อเยื่อ ชิ้นส่วนของพืชที่นับว่ามีความปลอดจากเชื้อไวรัสมากที่สุด คือ apical meristem ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อเจริญที่อยู่บริเวณปลายยอดของลำต้น และเนื้อเยื่อของคัพภะ (embryo) ที่อยู่ในเมล็ด อันเนื่องจากอนุภาคของไวรัสสามารถเคลื่อนย้ายได้ทางท่ออาหาร (phloem) และ ท่อน้ำ (xylem) แต่เนื้อเยื่อดังกล่าวไม่มีท่อน้ำและท่ออาหารที่จะติดต่อกับ ส่วนอื่น ๆ ของต้นพืช
เพื่อการผลิตสารทุติยภูมิ (Secondary metabolite)
พืชบางชนิดสามารถให้สารที่มีคุณสมบัติทางยา หรือมีประโยชน์ทางด้านอุตสาหกรรม แต่ในบางครั้งปริมาณเนื้อสารที่ต้องการมีอยู่ในปริมาณน้อยมาก จะต้องใช้ชิ้นส่วนพืชจำนวนมากนำมาสกัดแยก การเพาะเลี้ยงเซลล์หรือเนื้อเยื่อของพืชเหล่านั้น ในสภาพแวดล้อมและอาหารที่เหมาะสมก็อาจชักนำให้เกิดการสังเคราะห์สารที่เรา ต้องการได้มากขึ้น
เพื่อการศึกษาทางชีวเคมีและสรีรวิทยาของพืช (Biochemical and Physiology study)
ต้นพืชที่เลี้ยงในหลอดทดลองนั้นสามารถที่จะติดตามการพัฒนาและเปลี่ยนแปลงได้ง่ายและอย่างใกล้ชนิด เช่น การศึกษาการตอบสนองของเนื้อเยื่อพืชต่อยาฆ่าแมลง ยาปราบศัตรูพืช หรือต่อสารควบคุมการเจริญเติบโตของพืช และการควบคุมตัวแปรต่าง ๆ ในหลอดทดลองทำได้ง่ายได้กว่าแปลงทดลอง
เพื่อการเก็บรักษาพันธุ์พืช (Germplasm conservation, gene bank)
ปัจจุบันพืชพรรณหลายชนิดได้สูญพันธุ์ไปหรือกำลังจะสูญพันธุ์ไปอย่างน่าเป็นห่วง ซึ่งอาจมีสาเหตุมาจากการเปลี่ยนแปลงของสภาวะแวดล้อมหรือเกิดจากการทำลายของมนุษย์เอง ด้วยเหตุนี้นักเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชจึงได้พยายามคิดหาวิธีที่จะเก็บรักษาพืชพรรณต่าง ๆ ไว้ในหลอดทดลอง โดยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในอาหารที่มีส่วนผสมของสารชะลอการเจริญเติบโตบางชนิด หรือมีสารที่ทำให้เกิดความเครียดของน้ำขึ้นในหลอดทดลอง ทำให้พืชมีการเจริญเติบโตในอัตราที่ช้ามาก ๆ เพื่อเป็นการประหยัดแรงงาน เวลา และอาหารในการที่จะต้องทำการย้ายเนื้อเยื่อบ่อย ๆ จนกว่าเมื่อใดที่ต้องการจะเพิ่มปริมาณเนื้อเยื่อนั้นสามารถย้ายลงเลี้ยงในอาหารสูตรปกติของพืชชนิดนั้น ๆ อีกวิธีหนึ่งก็คือ การเก็บรักษาเนื้อเยื่อไว้ในไนโตรเจนเหลวที่ อุณหภูมิต่ำถึง -196 องศาเซลเซียส ในสภาพเช่นนี้เซลล์และเนื้อเยื่อจะคงสภาพและมีชีวิตอยู่ได้ยาวนาน…