โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนได้ใช้วิธีการใหม่ในการพัฒนาพันธุ์อ้อยที่ต้านทานต่อเชื้อไวรัสที่ทำให้เกิดโรคใบด่างขีด (sugarcane streak mosaic virus – SCSMV) การค้นพบนี้ให้ทางเลือกใหม่สำหรับนักวิจัยในการปรับปรุงพันธุ์เพื่อพัฒนาอ้อยที่ต้านทานต่อไวรัสหลายสายพันธุ์

ไวรัสอาร์เอ็นเอ (RNA viruses)ในอ้อยเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้อ้อยมีผลผลิตต่ำและมีปริมาณน้ำตาลลดลง นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามแก้ปัญหา โดยการพัฒนาพันธุ์อ้อยให้มีความต้านทานต่อไวรัสในวงกว้าง (broad-spectrum virus resistance)

มุ่งเน้นไปที่รูปแบบการจำลองแบบสองสายของไวรัส (virus’ double-stranded replicative form)ที่มีอยู่ในวงจรการจำลองแบบโดยรู้ว่าไรโบนิวคลีเอสที่มีความจำเพาะของ RNA แบบสองสาย(double-stranded RNA-specific ribonuclease) ที่เข้ารหัสโดยยีน Pac1 สามารถรับรู้และลดระดับ RNA แบบสองสายได้

เมื่อไรโบนิวคลีเอสRNA แบบสองสายที่มีความจำเพาะในพันธุ์อ้อยลดระดับ RNA RF แบบสองสายที่ผลิตโดยไวรัส วงจรการจำลองแบบของไวรัสจะถูกบล็อกส่งผลให้การติดเชื้อล้มเหลว

นักวิทยาศาสตร์ในประเทศจีนใช้ข้อมูลนี้เพื่อดำเนินการศึกษาที่เน้นการแสดงออกของโปรตีน PAC1 ในเซลล์โปรคาริโอต (เซลล์ที่ไม่มีเยื่อหุ้มนิวเคลียส)และ RNA RF แบบสายคู่สังเคราะห์ของ SCSMV โดยใช้เทมเพลต cDNA โปรตีน PAC1 และ RNA RF แบบสองสายถูกผสมเข้าด้วยกัน

ทั้งนี้เพื่อทดสอบการเสื่อมสภาพของโปรตีน จากนั้นยีน Pac1 ถูกผูกมัดกับเวกเตอร์ (พาหะ) สำหรับการแสดงออกของพืชเพื่อถ่ายฝากให้กับพันธุ์อ้อยโดยใช้ Agrobacterium tumifaciens

เริ่มแรกมีอ้อยแปลงพันธุ์ 15 ต้นที่ได้รับหลังการคัดเลือก และใช้ 13 ต้นเพื่อทดสอบการต้านทานต่อไวรัส พบว่าอาการโมเสก(mosaic symptoms)บนใบมีปริมาณไวรัสน้อยกว่า และมีความสูงของต้นดีกว่าเมื่อเทียบกับพันธุ์เปรียบเทียบ นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าวิธีการนี้สามารถส่งเสริมระดับความต้านทานของต้นอ้อยดัดแปลงพันธุกรรมต่อไวรัส และสามารถช่วยปรับปรุงพันธุ์อ้อยให้มีความต้านทานไวรัสในวงกว้าง

      ครับ พันธุวิศวกรรมน่าจะเป็นทางเลือกที่ดีในการพัฒนาพันธุ์พืชให้ต้านทานต่อศัตรูพืช

      อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fsufs.2022.925839/full