บทคัดย่อ

เกริก ผักกาด (Pakkad, G. (2002))

การคัดแม่ไม้ยืนต้นที่ดีเพื่อใช้ในโครงการฟื้นฟูป่าให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดโดยยังคงไว้ซึ่งความหลากหลายทางพันธุกรรม

Selecting Superior Parent Trees for Forest Restoration Programs, Maximising Performance whilst Maintaining Genetic Diversity.

การฟื้นฟูป่าโดยวิธีพรรณไม้โครงสร้างได้นำมาแก้ปัญหาการทำลายป่าในเขตร้อน โดยการคัดเลือกปลูกชนิดของต้นไม้ที่ช่วยในการฟื้นฟูสภาพป่าตามธรรมชาติและการกลับคืนมาของความหลากหลายทางชีวภาพ จากการทดลองปลูกในแปลงทดลอง พบว่าอัตราการเจริญเติบโต อัตราการอยู่รอดของต้นกล้าพรรณไม้โครงสร้างที่ปลูกในป่าเสื่อมโทรมในเขตภาคเหนือของประเทศไทยมีความผันแปรมาก เป็นผลสืบเนื่องมาจากความแตกต่างกันของเมล็ดที่ได้มาจากแต่ละต้นแม่ วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อที่จะพัฒนาหลักเกณฑ์ในการคัดเลือกแม่ไม้ยืนต้นที่ดีที่สุดเพื่อใช้ในโครงการฟื้นฟูป่า

พรรณไม้ยืนต้นที่ทำการศึกษา 5 ชนิด ได้แก่ มะกอกห้ารู (Spondias axillaris Roxb. - Anacardiaceae), เลี่ยน (Melia toosendan Sieb. & Zucc. - Meliaceae), ซ้อ (Gmelina arborea Roxb. - Verbenaceae), นางพญาเสือโคร่ง (Prunus cerasoides D. Don - Rosaceae) และ ก่อเดือย (Castanopsis acuminatissima (Bl.) A. DC. - Fagaceae) ซึ่งได้รับการคัดเลือกให้เป็นพรรณไม้โครงสร้างที่มีศักยภาพในการฟื้นฟูป่าในเขตร้อนชื้น

ผลการศึกษาทั้งในเรือนเพาะชำและในแปลงทดลองแสดงถึงความผันแปรของอัตราการเจริญเติบโต อัตราการอยู่รอดของต้นกล้าซึ่งได้มาจากแม่ไม้จำนวนอย่างมากที่สุด 50 ต้น ของพรรณไม้ที่ศึกษาทั้ง 5 ชนิด การศึกษาในครั้งนี้ยังพบความสัมพันธ์ระหว่าง ขนาดของเมล็ด ลักษณะการงอก อัตราการเจริญเติบโต อัตราการอยู่รอดทั้งในเรือนเพาะชำและในแปลงปลูก แต่ความสัมพันธ์เหล่านี้ผสมผสานกัน

เมล็ด (pyrene) ของ มะกอกห้ารู เลี่ยน และก่อเดือย มีขนาดใหญ่ขึ้นเมื่อต้นแม่ไม้เจริญอยู่ในระดับความสูงจากระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้น แต่ไม่พบความสัมพันธ์นี้ในซ้อและนางพญาเสือโคร่ง

อัตราการงอกของเลี่ยนและก่อเดือยเพิ่มขึ้นเมื่อเมล็ดมีขนาดใหญ่ขึ้น แต่ในทางตรงกันข้าม อัตราการงอกของซ้อเพิ่มขึ้นเมื่อขนาดของเมล็ดลดลง ไม่พบความสัมพันธ์นี้ในมะกอกห้ารูและนางพญาเสือโคร่ง ค่าเฉลี่ยขนาดเมล็ดที่งอกของเลี่ยนกับก่อเดือย ใหญ่กว่าค่าเฉลี่ยขนาดของเมล็ดที่ไม่งอก ขณะที่ค่าเฉลี่ยขนาดเมล็ดที่งอกของซ้อและนางพญาเสือโคร่งกลับมีขนาดเล็กกว่าค่าเฉลี่ยของเมล็ดที่ไม่งอก

อัตราการงอกมีความแปรผกผันกับระยะเวลาที่ใช้ในการงอกและค่ากลางของระยะพักตัวของเมล็ด สำหรับทุกชนิดที่ทำการศึกษา

นอกจากนั้นยังพบความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของเมล็ดกับขนาดของต้นกล้าในเรือนเพาะชำ และมีความสัมพันธ์ที่ไม่เด่นชัดกับอัตราการเจริญเติบโต ขนาดรอบโคนต้นกล้าของเลี่ยน นางพญาเสือโคร่ง และ ก่อเดือย มีขนาดเพิ่มขึ้นเมื่อเมล็ดมีขนาดใหญ่ขึ้น แต่อย่างไรก็ตาม ไม่พบความสัมพันธ์นี้ในซ้อและมะกอกห้ารู อัตราการอยู่รอดของต้นกล้าในเรือนเพาะชำไม่มีความสัมพันธ์กับขนาดของเมล็ด

พบความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการเจริญเติบโต อัตราการอยู่รอดของกล้าไม้ในแปลงทดลอง กับขนาดของเมล็ด ลักษณะการงอกและอัตราการเจริญของต้นกล้าและอัตราการอยู่รอดในเรือนเพาะชำ แต่ความสัมพันธ์มีความสับสนและไม่เด่นชัด

หลักเกณฑ์ 4 ข้อในการคัดเลือกแม่ไม้ยืนต้นที่ดี ได้แก่ (1) อัตราการอยู่รอดของต้นกล้าในแปลงทดลอง ร้อยละ 70 หรือมากกว่า (2) หลังจากปลูกในแปลงทดลอง 1 ฤดูการเจริญเติบโต ความสูงของต้นกล้าสูง 100 เซนติเมตรหรือมากกว่า (3) อัตราการงอกของเมล็ดร้อยละ 40 หรือมากกว่า (4) อัตราการอยู่รอดของต้นกล้าในเรือนเพาะชำร้อยละ 70 หรือมากกว่า ต้นแม่ที่มีคุณลักษณะเข้าหลักเกณฑ์นี้คือ มะกอกห้ารูจำนวน 12 ต้น ก่อเดือย 17 ต้น นางพญาเสือโคร่งจำนวนชนิดละ 21 ต้น เลี่ยนและซ้อไม่มีต้นแม่ที่มีคุณลักษณะเข้าหลักเกณฑ์ทั้ง 4

การศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมของนางพญาเสือโคร่งและก่อเดือย โดยใช้เทคนิค microsatellite marker การศึกษาในครั้งนี้จะทำให้มีความรู้สำหรับการคัดเลือกแม่ไม้ในโครงการฟื้นฟูป่าของเราดีขึ้น ประการแรก ค่า FST แสดงให้เห็นว่าความหลากหลายทางพันธุกรรมของก่อเดือยไม่มีความแตกต่างกันระหว่าง 3 กลุ่มประชากร ดังนั้นจึงสามารถจะเก็บเมล็ดได้ในอุทยานแห่งชาติทั้ง 3 แห่ง ในทางตรงกันข้าม ความหลากหลายทางพันธุกรรมของนางพญาเสือโคร่งมีความแตกต่างกันระหว่างประชากร ซึ่งแสดงว่าเมล็ดควรจะเก็บในแต่ละท้องที่และไม่ควรเคลื่อนย้ายระหว่างประชากร ประการที่สอง ข้อมูลทางด้านความหลากหลายทางพันธุกรรมของทั้ง 2 ชนิด บ่งบอกว่าต้นไม้ทั้งสองชนิดมีความหลากหลายทางพันธุกรรมสูง เนื่องจากมีอัลลีลที่หายากจำนวนมากและแต่ละ microsatellite อัลลีลที่มีความถี่ต่ำ ดังนั้นการเก็บเมล็ดควรจะเก็บมาจากต้นแม่จำนวนมากเท่าที่จะทำได้ ซึ่งก็ตรงกับที่องค์การอาหารแห่งสหประชาชาติ (FAO) ได้แนะนำไว้ว่าเมล็ดควรจะเก็บจากต้นแม่จำนวน 25-50 ต้นในแต่ละประชากร

นอกเหนือกว่านั้น ผู้วิจัยเชื่อว่าข้อมูลของ microsatellite สามารถที่จะให้ความกระจ่างชัดเกี่ยวกับโครงการอนุรักษ์ความหลากหลายทางพันธุกรรมได้ โดยการคัดเลือกแต่ละแม่ไม้ที่มีความหลากหลายของ microsatellite อัลลีล เพื่อที่จะคัดเลือกความหลากหายทางพันธุกรรมดังกล่าว จึงกำหนดแบบแผนทางคณิตศาสตร์ขึ้น 2 โมเดล คือเลือกแม่ไม้แต่ละต้นที่ทราบ genotype แล้ว (โมเดลที่ 1) และคัดเลือกแม่ไม้โดยสุ่มจากประชากรที่ไม่ทราบองค์ประกอบของสารพันธุกรรม (โมเดลที่ 2) ซึ่งได้เสนอวิธีการและข้ออภิปรายปัญหาและในบทที่ 6 และ 7

เมื่อนำข้อมูลทางด้านความหลากหลายทางพันธุกรรมมารวมกับข้อมูลอัตราการเจริญเติบโต อัตราการอยู่รอดของกล้าไม้ทั้งในเรือนเพาะชำและแปลงทดลองก็จะทำให้หลักเกณฑ์ในการคัดเลือกต้นแม่มีความสมบูรณ์ชัดเจนมากยิ่งขึ้น