โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต
ทีมผู้เชี่ยวชาญระดับโลก รวมถึงศาสตราจารย์ Yong-Ling Ruan จากมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิล (University of Newcastle) ได้ลงพิมพ์ผลการวิจัยและข้อมูลเชิงลึก ที่ระบุถึงปัญหาคอขวดทางชีวภาพที่สำคัญ ที่จำกัดการผลิตพืชและผลผลิตพืช ในวารสาร Nature Plant โดยทำการวิเคราะห์ข้อมูลที่มีอยู่อย่างมีวิจารณญาณ รวมถึงงานวิจัยของผู้เขียนเอง และพบในสิ่งที่ทีมเชื่อว่าจะเป็นข้อมูลสำคัญสำหรับอนาคตของการผลิตทางการเกษตร
ศาสตราจารย์ Ruan กล่าวว่า เนื่องจากการเกษตรต้องเผชิญกับความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างมากจากจำนวนประชากรที่เพิ่มมากขึ้น และการเสื่อมสภาพของสิ่งแวดล้อม จึงจำเป็นที่จะต้องเข้าใจกระบวนการทางชีวภาพที่ควบคุมการกระจายทรัพยากรและพลังงานในต้นพืช ซึ่งจะทำให้มีการจำแนกยีนเป้าหมายที่สำคัญสำหรับการดัดแปลงพันธุกรรมและการปรับปรุงพันธุ์
ทีมของศาสตราจารย์ Ruanได้ค้นพบอุปสรรคบางอย่างที่จำกัดการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของพืช และความสำคัญของการศึกษานี้ คือ การคาดการณ์ว่า โลกจะต้องเพิ่มผลผลิตพืชเป็นสองเท่าภายในปี 2593 เพื่อเลี้ยงประชากรที่เพิ่มขึ้นบนพื้นที่เพาะปลูกที่มีอยู่อย่างจำกัด นอกเหนือจากความต้องการอย่างมหาศาลในการเพิ่มผลผลิต ยังมีภัยแล้งที่เกี่ยวข้องกับภาวะโลกร้อนดินเค็มและความเครียดจากความร้อน เชื้อโรคและแมลงศัตรูพืช
นั่นก็หมายความว่าพืชในอนาคตจะต้องได้รับการดัดแปลงพันธุกรรม เพื่อให้มีประสิทธิผลในการผลิต และฟื้นตัวได้เร็ว จะเป็นสุดยอดของความอยู่รอดของมนุษย์
การใช้พืชมันฝรั่งและมันสำปะหลังพร้อมกับพืชพันธุ์อื่น ๆ เช่น มะเขือเทศ ข้าวและฝ้าย เป็นแบบจำลอง ทีมวิจัยได้ระบุชุดของยีนและโปรตีน ที่จำกัดความสามารถของใบในการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการสร้างสารอาหาร (ส่วนใหญ่ คือ ซูโครส – กระบวนการสังเคราะห์แสง) และ การเคลื่อนย้ายและการใช้สารอาหาร ภายในอวัยวะที่สะสมสารอาหาร เช่น เมล็ด ผลและราก
ในการระบุถึงคอขวดนี้ ทีมของศาสตราจารย์ Ruan ก็ยังค้นพบโมเลกุลส่งสัญญาณ (signaling molecules) และยีนควบคุมที่กระตุ้นหรือเริ่มต้นการเติบโตของอวัยวะที่ใช้ในการสะสมสารอาหาร ที่จะกำหนดจำนวนเมล็ด ดอก หรือผล ที่จะเติบโต
ครับ ความรู้นี้น่าจะมีส่วนทำให้ความฝันเป็นจริงได้ในปี 2593ครับ!
อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://www.newcastle.edu.au/newsroom/featured/roadmap-laid-out-for-next-generation-of-crops-for-high-productivity-and-resilience-to-climate-change