การศึกษาประสิทธิภาพของเชื้อรา Trichoderma spp.ในการยับยั้งเชื้อราก่อโรคในแตงกวา
- ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
ธัญชนก อนุ, พรรณธร ปัญญาวงค์, สิรฏา ชิตนอก
- อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
จิรวัฒน์ วโรภาษ
- โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์
- ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์
ในปัจจุบันการใช้สารเคมีในการกำจัดศัตรูพืชยังเป็นปัญหาที่ใหญ่และรุนแรงต่อสังคมไทยตลอดมา เนื่องจากมีผลกระทบต่อเกษตรกรและประชาชนทั่วไปโดยตรง จึงมีการตระหนักถึงการยับยั้งโรคในพืชโดยปราศจากสารเคมี อีกทั้งในการป้องกันและกำจัดโรคในพืชโดยใช้สารเคมีเป็นเวลานาน มักก่อให้เกิดปัญหาการดื้อยา
จึงมีการจัดการโรคพืชด้วยวิธีทางชีวภาพซึ่งเป็นการควบคุมโรคโดยการเลียนแบบธรรมชาติ โดยนำเอาสิ่งมีชีวิตหรือเชื้อจุลินทรีย์ที่เรียกว่า สิ่งมีชีวิตปฏิปักษ์ หรือเชื้อจุลินทรีย์ปฏิปักษ์ที่มีอยู่ในธรรมชาติมายับยั้งการเจริญเติบโตหรือทำลายเชื้อโรคพืชไม่ให้ทำอันตรายต่อพืช
ซึ่งวิธีทางชีวภาพเป็นหนึ่งในแนวทางการลดปัญหาอันตรายจากการใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืช ซึ่งก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพทั้งเฉียบพลันและเรื้อรัง มีงานวิจัยมากมายที่สามารถป้องกันและกำจัดโรคในพืชโดยใช้วิธีทางชีวภาพเพื่อลดปัญหาดังกล่าว ยกตัวอย่างเช่น การใช้สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากราเอนโดไฟต์ [2] และ ผลของสารสกัดหยาบพืชสมุนไพรและไคโตซานต่อการยับยั้งเชื้อก่อโรคแตงกวา [5] เป็นต้น
หากพูดถึงพืชที่นิยมบริโภคอย่างแพร่หลายอย่างแตงกวาแล้ว ถึงแม้จะสามารถปลูกได้ในทุกภาคส่วนและตลอดปีของประเทศไทย แต่ก็ยังพบว่าพันธุ์ของแตงกวาสำหรับบริโภคผลผลิตสดในประเทศไทยยังไม่ต้านทานต่อโรคราน้ำค้างซึ่งเป็นโรคทางใบและเป็นโรคเชื้อราที่มีความสำคัญมากที่สุดโรคหนึ่งของแตงกวาและพืชวงศ์แตง อีกทั้งยังพบโรคที่เกิดจากเชื้อจุลินทรีย์ชนิดอื่นๆอีก เช่น โรคราแป้ง โรคเหี่ยวเชื้อรา เป็นต้น [7] ซึ่งโรคเหล่านี้จะส่งผลให้พืชวงศ์แตงมีอาการในลักษณะที่แตกต่างกันออกไป และถ้าหากไม่มีมาตรการควบคุมโรคที่ดีพอ อาจก่อให้เกิดความเสียหายรุนแรงให้กับแตงกวาและพืชวงศ์แตงชนิดอื่นได้
ทางผู้จัดทำจึงได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับเชื้อจุลินทรีย์ปฏิปักษ์และพบว่าเชื้อรา Trichoderma spp. เป็นปฏิปักษ์ต่อเชื้อราสาเหตุโรคพืชหลายชนิดโดยตัวเชื้อราจะใช้วิธีการเบียดเบียน เป็นปรสิต แข่งขันหรือแย่งใช้อาหารที่เชื้อโรคต้องการ นอกจากนี้เชื้อราไตรโคเดอร์มายังสามารถผลิตปฏิชีวนะสารและสารพิษ ตลอดจนน้ำย่อยหรือเอนไซม์สำหรับช่วยละลายผนังเส้นใยของเชื้อโรคพืช และมีคุณสมบัติพิเศษ คือ สามารถช่วยละลายแร่ธาตุให้อยู่ในรูปที่เป็นประโยชน์ต่อพืชได้ อีกทั้งยังช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชและชักนำให้ต้นพืชมีความต้านทานต่อเชื้อโรคพืชทั้งเชื้อราและแบคทีเรียสาเหตุโรคอีกด้วย
ทางคณะผู้จัดทำจึงมีแนวคิดในการนำเชื้อรา Trichoderma spp. มายับยั้งเชื้อราที่เป็นสาเหตุของโรคในแตงกวาด้วยวิธี dual culture เนื่องจากเชื้อรา Trichoderma spp. มีประสิทธิภาพในยับยั้งเส้นใยราก่อโรคได้เกือบทุกชนิด อีกทั้งการศึกษาประสิทธิภาพในครั้งนี้ยังเป็นวิธีทางชีวภาพที่อาจสามารถยับยั้งปัญหาโรคเชื้อราในแตงกวาได้อีกด้วย
วิธีดำเนินงาน
การแยกเชื้อจากตัวอย่างใบแตงกวาด้วยวิธี tissue transplanting method
โดยการล้างใบด้วยน้ำไหลผ่านเป็นเวลา 15 นาที เพื่อล้างสิ่งปนเปื้อนต่างๆออก จากนั้นตัดชิ้นใบบริเวณที่เป็นโรคกับเนื้อเยื่อปกติให้มีขนาดประมาณ 0.5 x 0.5 เซนติเมตร นำไปฆ่าเชื้อที่ผิวภายนอก โดยการแช่ชิ้นส่วนพืชในสารละลาย 10% Clorox (1% sodium hypochlorite) เป็นเวลา 3 นาที แล้วล้างด้วยน้ำกลันฆ่าเชื้อจนกว่าจะหมดกลิ่นของ 10% Clorox ซับชิ้นพืชให้แห้งด้วยกระดาษกรองที่ฆ่าเชื้อแล้ว นำชิ้นพืชวางลงบนอาหารเลี้ยงเชื้อ potato dextrose agar (PDA) บ่มไว้ที่อุณหภูมิห้อง (28 ± 2 องศาเซลเซียส) เป็นระยะเวลาประมาณ 3 - 4 วัน ตัดปลายเส้นใยที่เจริญเร็วกว่าเส้นใยอื่นๆ มาเลี้ยงบนอาหาร PDA เมื่อเชื้อเจริญเต็มจานอาหารจึงแยกเชื้อเพื่อนำไปทำการทดสอบด้วยวิธี Dual Culture
การทดสอบฤทธิ์ของเชื้อรา Trichoderma spp. ในการยับยั้งเชื้อราก่อโรคในแตงกวา โดยวิธี Dual Culture
นําหัวเชื้อไตรโคเดอร์มาชนิดผงมาเจือจางและนำมาผสมกับอาหารเลี้ยงเชื้อ PDA ปริมาตร 5 มิลลิลิตร ในจานอาหารปราศจากเชื้อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 เซนติเมตร ทำชุดการทดลอง 3 ชุด จากนั้นใช้ที่เจาะจุกคอร์ก ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 เซนติเมตร ตัดขอบโคโลนี ที่เลี้ยงบนอาหาร PDA เป็นเวลา 7 วัน วางตรงกลางของจานอาหาร PDA ที่ผสมกับหัวเชื้อไตรโครเดอร์มา โดยแต่ละชุดการทดลองจะทดลอง 3 ซ้ํา จากนั้นนําจานอาหารทั้งหมด ไปบ่มที่อุณหภูมิห้อง (28-32 องศาเซลเซียส) เป็นเวลา 7 วัน วัดรัศมีของโคโลนีบนจานอาหารและคํานวณเปอร์เซ็นต์การยับยั้งของอัตราการเจริญ (PIRG)