โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

การศึกษารายงานกลไกการป้องกัน ที่พืชใช้เพื่อจดจำและตอบสนองต่อหนอนผีเสื้อซึ่งเป็นศัตรูพืชทั่วไป เกิดขึ้นจากยีนยีนเดียวที่วิวัฒนาการมาหลายล้านปี การศึกษายังพบว่าพืชบางชนิด เช่น ถั่วเหลือง ได้สูญเสียยีนป้องกันนี้ไปตามกาลเวลา และชี้ให้เห็นว่าพืชดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อนำยีนดังกล่าวกลับมาใช้ใหม่สามารถป้องกันความล้มเหลวของพืชได้

ทีมวิจัยที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน (University of Washington) ได้ศึกษาเหตุการณ์สำคัญทางวิวัฒนาการที่ทำให้พืชสามารถตอบสนองต่อหนอนผีเสื้อได้ เป็นที่ทราบกันดีว่าพืชตระกูลถั่วหลายชนิด รวมทั้งถั่วเขียวและถั่วตาดำ (black-eyed peas) สามารถตอบสนองต่อเปปไทด์ (peptides – สายพอลิเมอร์ของกรดอะมิโนที่มาเชื่อมต่อกัน) ที่ตัวหนอนผลิตขึ้นในปากขณะเคี้ยวใบพืช นักวิจัยได้ตรวจสอบจีโนมของพืชเหล่านี้เพื่อดูว่าตัวรับการจดจำรูปแบบทั่วไปที่เรียกว่า Inceptin Receptor (INR) มีการเปลี่ยนแปลงในช่วงหลายล้านปีหรือไม่

นักวิจัยพบว่ายีนตัวรับเพียงตัวเดียวที่มีอายุ 28 ล้านปีมีความสอดคล้องอย่างสมบูรณ์กับการตอบสนองของภูมิคุ้มกันของพืชต่อเปปไทด์ของหนอนผีเสื้อ และยังพบว่าในบรรดาลูกหลานของบรรพบุรุษพืชที่เก่าแก่ที่สุดที่พัฒนายีนตัวรับเป็นครั้งแรก มีไม่กี่ชนิดที่ไม่สามารถตอบสนองต่อเปปไทด์ของหนอนผีเสื้อได้เนื่องจากสูญเสียยีนไป

ครับ ผลจากการวิวัฒนาการของยีนเพียงยีนเดียวทำให้พืชที่เคยต้านทานหนอนผีเสื้อกลับกลายเป็นไม่ต้านทาน แต่สามารถแก้ไขได้ด้วยเทคโนโลยีชีวภาพสมัยใหม่

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://elifesciences.org/for-the-press/1dad5751/a-gene-from-28-million-years-ago-protects-today-s-plants-against-caterpillars