โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

นักวิจัยจากสถาบัน Boyce Thompson (BTI) และ Cornell University ได้เสร็จสิ้นการศึกษาชุดแรกที่ให้ภาพรวมเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนที่ตอบสนองต่อความเครียดจากน้ำ (water stress) ในมะเขือเทศ และระบุยีนที่สามารถช่วยนักปรับปรุงพันธุ์พืชพัฒนาผลมะเขือเทศที่สามารถรับมือกับสภาวะแห้งแล้งได้ .

การศึกษานี้นำโดยผู้ช่วยศาสตราจารย์ Carmen Catalá ของ BTI ซึ่งเป็นผู้ร่วมวิจัยจาก School of Integrative Plant Science ที่ Cornell University และ Philippe Nicolas ซึ่งเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการของ Catalá  ผลจากการวิจัยทำให้นักวิจัยสามารถระบุยีนจำนวนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองต่อความเครียดจากน้ำในมะเขือเทศ Catalá กล่าวว่า “ตอนนี้นักวิจัยสามารถที่จะเลือกยีนที่ช่วยให้นักปรับปรุงพันธุ์พัฒนาผลมะเขือเทศที่สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแห้งแล้งได้ และไม่ใช่แค่ผลมะเขือเทศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผลองุ่น แอปเปิ้ล และผลที่แก่แล้วมีผนังผลสดไม่แห้ง (fleshy fruit) โดยทั่วไปได้อีกด้วย”

ทีมวิจัยได้ศึกษาการแสดงออกของยีนในใบมะเขือเทศและในอวัยวะของผล 6 ประเภท ได้แก่ เปลือก รก เยื่อบุโพรง กลีบเลี้ยง เยลลี่ และเมล็ด ใน 2 ช่วงเวลา (ผลที่กำลังโตและผลสุก) ภายใต้สภาวะเครียดจากน้ำ 4 สภาวะที่แตกต่างกัน (ไม่ให้น้ำ ให้เล็กน้อย ให้ปานกลาง และ ให้จำนวนมาก) นักวิจัยพบว่าเนื้อเยื่ออวัยวะของผลแต่ละประเภทมีการเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา

จากข้อมูลของ Catalá พบว่า น้อยกว่าร้อยละ 1 ของยีนที่แสดงออกที่ได้รับผลกระทบจากความเครียดจากน้ำนั้นมีการแบ่งปันกันในเนื้อเยื่อของผลทั้ง 6 ประเภท และมากกว่าร้อยละ 50 ของยีนที่ได้รับผลกระทบมีความจำเพาะต่อเนื้อเยื่อประเภทเดียว นักวิจัยยังพบว่าความแห้งแล้งเล็กน้อยทำให้เกิดผลในเชิงบวก ตัวอย่างเช่น ความเครียดจากน้ำจะเพิ่มปริมาณไลโคปีนในผลมะเขือเทศสุก ผลที่ได้รับผลกระทบจากความเครียดจากน้ำยังมีระดับการสังเคราะห์แป้งในระดับที่สูงกว่า ซึ่งสามารถให้ผลมะเขือเทศที่หวานกว่า

ครับ โดยสรุป ยีนที่ควบคุมการแสดงออกของอวัยวะของผลทั้ง 6 ประเภท มีน้อยกว่าร้อยละ 1 แต่มีมากกว่าร้อยละ 50 ที่ควบคุมอวัยวะของผลประเภทเดียว และความแห้งแล้งเล็กน้อยทำให้เกิดผลในเชิงบวก

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://btiscience.org/explore-bti/news/post/finding-genes-to-help-fruit-adapt-to-droughts/