โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต
นักวิทยาศาสตร์จาก Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) ได้รวบรวมจีโนม (genomes คือ สารพันธุกรรมที่สมบูรณ์ทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต) ของสายพันธุ์ข้าวโพดมากกว่า 2 โหลหรือ มากกว่า 24 จีโนม ซึ่งได้เผยให้เห็นข้อมูลเชิงลึกทางพันธุกรรมใหม่ ๆ ที่มีคุณค่าสำหรับการปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดให้เหมาะสมกับสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง
ในปี 2483 Barbara McClintock นักพันธุศาสตร์จาก CSHL ที่ได้รับรางวัลโนเบลได้ค้นพบ “ยีนกระโดด” (jumping genes คือยีนที่สามารถเคลื่อนที่ได้) ในข้าวโพดและวิธีที่พืชใช้ยีนดังกล่าวในการปรับตัว สับเปลี่ยนสำรับพันธุกรรมในหลายชั่วอายุ
ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ของ CSHL ยังคงขยายงานของ McClintock โดย Doreen Ware ผู้ช่วยศาสตราจารย์ CSHL และนักวิทยาศาสตร์การวิจัยของกระทรวงเกษตรสหรัฐ (US Department of Agriculture – USDA) และเพื่อนร่วมงานได้ตีพิมพ์ลำดับจีโนมข้าวโพด 26 จีโนมในวารสาร Science
โดยส่วนใหญ่ของความหลากหลายทางพันธุกรรมนั้น ถูกพบพันธุ์ข้าวโพดสมัยใหม่ รวมถึงทรานสโปซอน (transposons คือ ยีนที่สามารถเคลื่อนที่ไปมาได้บนสายของโครโมโซม)และยีนที่ควบคุมลักษณะทางการเกษตรของพืชที่ต้องการ
Dr. Doreen Ware และเพื่อนร่วมงานที่ CSHL ซึ่งเป็น Professor & HHMI Investigator ประกอบด้วย Rob Martienssenและ Professor W. Richard McCombie ได้ทำแผนที่จีโนมข้าวโพดจีโนมแรกในปี 2552 ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาก็ได้มีการเติมเต็มในส่วนที่ยังขาดหายและด้วยเทคนิค
ล่าสุดทีมวิจัยได้จัดทำแผนภูมิในช่วงที่ยากที่สุดของจีโนม ทำให้นักวิจัยสามารถค้นหาและศึกษาทั้งยีนที่มีความสำคัญต่อข้าวโพดและบริเวณใกล้เคียงที่ควบคุมการทำงานได้ Ware กล่าวว่า จีโนมที่รวบรวมมาใหม่เผยให้เห็นว่าจีโนมของข้าวโพดถูกสับเปลี่ยนตามกาลเวลาอย่างไร
“จีโนมเหล่านี้ทำให้เราได้ทราบร่องรอยของประวัติศาสตร์ชีวิตนั้น ซึ่งสายพันธุ์ต่างๆ มีประสบการณ์ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น บางชนิดมาจากสภาพแวดล้อมเขตร้อน บางชนิดก็ประสบกับโรคที่มีความจำเพาะ และ แรงกดดันทั้งหมดนี้ ทิ้งร่องรอยทางประวัติศาสตร์นั้นไว้ (ผ่านทางจีโนม)”
ครับ นับว่าเป็นการศึกษาที่มีความสำคัญต่อการพัฒนาพันธุ์ข้าวโพดให้ปรับตัวได้กับการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ ที่กำลังเป็นปัญหาในปัจจุบัน
อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://science.sciencemag.org/content/373/6555/655