โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐแคนซัส (Kansas State University หรือ K-State) ในประเทศสหรัฐอเมริกา ได้ตีพิมพ์ผลงานของพวกเขาเกี่ยวกับการจำแนกลักษณะของยีนข้าวสาลีจำนวนมากที่ถ่ายทอดกันมาหลายพันปี เพื่อทำความเข้าใจว่ายีนจำนวนมากดังกล่าวควบคุมผลผลิตและลักษณะที่ต้องการอื่น ๆ ได้อย่างไร

นำโดย Eduard Akhunov ซึ่งเป็นนักพันธุศาสตร์ข้าวสาลีและผู้อำนวยการศูนย์ทรัพยากรพันธุกรรมข้าวสาลี (Wheat Genetic Resources Center)ของ K-State ได้กล่าวว่า การวิจัยของทีมของเขาอาจนำไปสู่โอกาสที่มากขึ้นสำหรับนักปรับปรุงพันธุ์ในการวิจัยและพัฒนาที่เรียกว่า “การปรับปรุงพันธุ์ที่ตรงเป้าหมาย (targeted breeding)” ที่สามารถเพิ่มขนาดและจำนวนเมล็ดพืชได้ ซึ่งจะส่งผลให้ผลผลิตเพิ่มขึ้นในที่สุด

นักวิจัยได้ศึกษาบทบาทของชุดยีนที่มีอยู่จากแต่ละจีโนมในพืชโพลีพลอยด์ (พืชที่มีจำนวนโครโมโซมมากกว่า 2 ชุด) ที่มีส่วนในการสร้างลักษณะทางการเกษตรที่สำคัญและกล่าวเสริมว่า ข้าวสาลีที่ใช้ทำขนมปัง (Bread wheat) เป็นโพลีพลอยด์ ที่มีมาเกือบ 10,000 ปีก่อนจากการรวมจีโนมของบรรพบุรุษที่เป็นพันธุ์ป่า2 ชนิดพันธุ์ คือ ข้าวสาลีเอ็มเมอร์(emmer wheat) ซึ่งเป็นเตตราโพลอยด์ (มีจำนวนโครโมโซม 4 ชุด และมีสัญญลักษณ์ว่าAB) และหญ้าป่า(goatgrass) ซึ่งเป็นดิพลอยด์ (มีจำนวนโครโมโซม 2 ชุด มีสัญญลักษณ์ว่า D) เป็นผลให้ยีนส่วนใหญ่ในข้าวสาลีมีจำนวน 3 ชุด หนึ่งชุดมาจากแต่ละจีโนม (A, B และ D)

ในการศึกษาปัจจุบัน นักวิจัยของ K-State ได้ทดสอบการรวมกันของชุดยีน เพื่อดูผลกระทบที่จะเกิดขึ้นต่อการเจริญเติบโตและผลผลิตของข้าวสาลี ทีมงานพบว่า มียีนชุดย่อยขนาดค่อนข้างเล็กซึ่งมาจากจีโนมต่าง ๆ ของข้าวสาลี จะมีการแสดงออกในระดับต่างๆ กัน ซึ่งเรียกว่าเป็นการแสดงออกของยีนที่ไม่สมดุล (imbalanced expression of genes)

สิ่งนี้ส่งผลดีต่อข้าวสาลี ในหลายกรณี เช่น การเพิ่มขนาดเมล็ด น้ำหนัก และจำนวนเมล็ดพืช การศึกษาของ K-State ชี้ให้เห็นว่า ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นักปรับปรุงพันธุ์ได้เลือกข้าวสาลีที่มีการผสมผสานของยีนที่ไม่สมดุลซึ่งส่งผลกระทบในเชิงบวกต่อผลผลิตในสภาพแวดล้อมทางภูมิอากาศที่หลากหลาย

     ครับ เอาเป็นว่าได้เรียนรู้และเข้าใจในบางส่วน ในเรื่องที่เกี่ยวกับยีนที่ช่วยเพิ่มผลผลิตในข้าวสาลีก็แล้วกัน

       อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://www.ksre.k-state.edu/news/stories/2022/03/agriculture-akhunov-wheat-genome-research.html