จีนวิจัยพบวิธีแก้ปัญหาการแตกหน่อก่อนการเก็บเกี่ยวในข้าวและข้าวสาลี

(People's Daily Online)วันศุกร์ 09 ธันวาคม 2022

ผลการศึกษาวิจัยทางวิทยาศาสตร์ฉบับใหม่ของจีนระบุถึงการรวมกันของยีนพืชสองชนิดที่มีหน้าที่ควบคุมการพักตัวของเมล็ดพืช และสามารถใช้เพื่อลดการแตกหน่อก่อนการเก็บเกี่ยวในพืช เช่น ข้าวและข้าวสาลี   โดยผลการศึกษาวิจัยนี้มีการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Genetics ประจำสัปดาห์นี้

สำหรับพืชการพักตัวของเมล็ดเป็นปัจจัยสำคัญในการอยู่รอด ทำให้สามารถอยู่รอดได้ในสภาพอากาศที่เลวร้าย    อย่างไรก็ตาม การพักตัวมากเกินไปอาจทำให้เวลาเพาะปลูกสั้นลง เกษตรกรจำนวนมากจึงชอบปลูกข้าวและข้าวสาลีสายพันธุ์ที่มีระยะพักตัวต่ำเพื่อให้ได้อัตราการงอกของเมล็ดสูงหลังจากหว่าน     ซึ่งการกระทำเช่นนี้นำไปสู่การแตกหน่อก่อนการเก็บเกี่ยว อันเป็นปัญหาการผลิตของทั่วโลก ที่เมล็ดข้าวจะงอกบนต้นแม่ก่อนเวลาเก็บเกี่ยวและบ่อยครั้งในช่วงที่อากาศชื้น ทำให้ผลผลิตและคุณภาพของเมล็ดข้าวลดลงอย่างมาก

นักวิจัยสถาบันพันธุศาสตร์และชีววิทยาพัฒนาการ ซึ่งเป็นหน่วยงานในสังกัดสถาบันวิทยาศาสตร์จีน ได้ระบุยีน 2 ยีน ได้แก่ SD6 และ ICE2 ซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อควบคุมการพักตัวของเมล็ดพืชและมีศักยภาพที่ดีในการลดการแตกหน่อก่อนการเก็บเกี่ยวในข้าวและข้าวสาลี

จากการวิจัยพบว่า SD6 และคู่ปฏิสัมพันธ์ ICE2 สามารถควบคุมการพักตัวของเมล็ดข้าวโดยการควบคุมฮอร์โมนพืช  โดยเฉพาะอย่างยิ่ง SD6 สามารถส่งเสริมฮอร์โมที่ช่วยในการทำลายสารชีวโมเลกุล (catabolic hormone) และยับยั้งฮอร์โมนที่ช่วยในการสร้างสารชีวโมเลกุล (anabolic hormone) ในขณะที่ ICE2 ทำหน้าที่ในลักษณะตรงกันข้าม     จากการศึกษา เมื่อเมล็ดพืชอยู่ที่อุณหภูมิห้องที่ SD6 จะถูกควบคุมเพื่อกระตุ้นการงอกของเมล็ด     อย่างไรก็ตาม ที่อุณหภูมิต่ำ SD6 จะถูกลดการควบคุม แต่ ICE2 ได้รับการควบคุมเพื่อให้เมล็ดอยู่เฉยๆ

นักวิจัยได้แก้ไข SD6 ในข้าวสามสายพันธุ์ และพบว่าการแก้ไขยีนอาจเป็นกลยุทธ์ที่รวดเร็วและมีประโยชน์ในการปรับปรุงความทนทานต่อการแตกหน่อก่อนการเก็บเกี่ยวของข้าว จากนั้นพวกเขาแก้ไขยีนในข้าวสาลีหลายพันธุ์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้สามารถต้านทานการแตกหน่อก่อนการเก็บเกี่ยวที่คล้ายคลึงกัน

นายฉู เฉิงใช่ (Chu Chengcai) หัวหน้าทีมวิจัยกล่าวว่า การค้นพบนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการหลีกเลี่ยงความสูญเสียทางการเกษตรจำนวนมหาศาลและประกันความมั่นคงทางอาหาร   เขายกตัวอย่างจีน โดยกล่าวว่า การแตกหน่อก่อนการเก็บเกี่ยว ได้ทำลายพื้นที่ปลูกข้าวทั่วไปประมาณร้อยละ 6 และพื้นที่ปลูกข้าวลูกผสมร้อยละ 20 ในช่วงฤดูเก็บเกี่ยวทางตอนใต้ของประเทศ     การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลกทำให้ปัญหาเลวร้ายยิ่งขึ้น  พื้นที่ปลูกข้าวสาลีและข้าวหลายแห่งในหุบเขาตอนกลางและตอนล่างของแม่น้ำแยงซีได้รับผลกระทบบ่อยขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

การศึกษาครั้งใหม่นี้เป็นตัวอย่างล่าสุดของความพยายามในการวิจัยที่เข้มข้นของจีนเพื่อรับรองความมั่นคงทางอาหาร นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการค้นพบยีนทั้งสองสามารถช่วยให้เมล็ดพืชเอาชนะการเปลี่ยนแปลงจากฤดูกาลตามธรรมชาติและเป็นหลักประกันความสำเร็จในอนุรักษ์พันธุ์พืช