โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

สำเนาของยีน OsDREB1C ที่เพิ่มขึ้นในข้าวช่วยเพิ่มปริมาณดูดซับไนโตรเจน ส่งผลให้การสังเคราะห์แสงมีประสิทธิภาพมากขึ้น และผลผลิตเมล็ดเพิ่มขึ้นร้อยละ40 ซึ่งนักวิจัยชาวจีนที่ดำเนินการวิจัยนี้กำลังมองหาความเป็นไปได้ที่จะทำวิจัยเช่นเดียวกันนี้กับพืชชนิดอื่นๆ เช่น ข้าวสาลี เป็นต้น

นักวิจัยจาก Chinese Academy of Sciences เริ่มตรวจสอบยีนควบคุม (regulatory genes) ในข้าวและข้าวโพดจำนวน 118 ยีน ที่ควบคุมปัจจัยการถอดรหัสที่เคยระบุก่อนหน้านี้ว่ามีความสำคัญต่อการสังเคราะห์แสง โดยนักวิจัยมุ่งเน้นไปที่ยีนที่ถูกกระตุ้นเมื่อพืชเจริญเติบโตในดินที่มีไนโตรเจนต่ำ ที่อาจช่วยเพิ่มกิจกรรมการเจริญเติบโตของพืชและดูดซับไนโตรเจนมากขึ้นเพื่อผลิตเมล็ดพืชมากขึ้น

นักวิจัยได้จำกัดการเลือกให้แคบลงเหลือ 13 ยีน ซึ่ง 5 ยีนจะช่วยให้การดูดซับไนโตรเจนได้ในปริมาณมาก จากนั้นจึงเลือกยีน OsDREB1C เพื่อใช้ในพันธุ์ข้าวที่มักนำมาใช้สำหรับการวิจัย โดยบางงานวิจัยจะมีการเพิ่มสำเนาของยีนที่แทรกเข้าไปในขณะที่บางงานวิจัยมียีนที่ทำให้หยุดทำงาน

จากนั้นพืชดังกล่าวต้องอยู่ภายใต้สภาวะเรือนกระจกซึ่งนักวิจัยพบว่า ต้นข้าวที่เพิ่มสำเนาของยีน OsDREB1c จะเติบโตเป็นต้นกล้าได้เร็วขึ้นในขณะที่ต้นข้าวที่ยีนถูกทำให้หยุดทำงานนั้นโตน้อยกว่าต้นข้าวที่ใช้เปรียบเทียบ ผลการวิจัยพบว่าต้นข้าวที่เพิ่มสำเนา OsDREB1C นั้นรับไนโตรเจนจากรากได้มากขึ้นและถูกส่งไปยังต้นอ่อน และมีการสังเคราะห์ด้วยแสงได้ดีขึ้น

นักวิจัยได้ทดสอบวิธีการนี้กับพันธุ์ข้าวที่ให้ผลผลิตสูง และพบว่าพันธุ์ข้าวดังกล่าวให้ผลผลิตเมล็ดเพิ่มขึ้นถึงร้อยละ40 ต่อพื้นที่แปลงปลูกเมื่อเปรียบเทียบกับพันธุ์ข้าวที่ใช้เปรียบเทียบนักวิจัยได้ตั้งข้อสังเกตว่าต้นข้าวออกดอกเร็วกว่าที่คาดไว้และทำให้ได้ผลผลิตเพิ่มขึ้นด้วย

ยีน OsDREB1C และยีนอื่นๆ ที่คล้ายคลึงกันนี้ก็มีอยู่ในข้าวสาลี และพืชใบกว้าง ซึ่งข้อมูลที่รวบรวมจากการศึกษาข้าวดัดแปลงพันธุกรรมนี้อาจสนับสนุนนักวิจัยคนอื่น ๆ ที่มีเป้าหมายเพื่อเพิ่มผลผลิตของพืชอื่น ๆ โดยใช้การดัดแปลงพันธุกรรมประเภทเดียวกัน

ครับ เป็นงานวิจัยที่น่าสนใจ ที่อาจนำไปสู่ความมั่นคงทางอาหารในอนาคต

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://www.science.org/doi/10.1126/science.abi8455