ใช้ CRISPR การเปลี่ยนพันธุ์ข้าวป่าให้เป็นพืชยุคใหม่ในจีน

  •  
  •  
  •  
  •  

โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

Jiayang Li นักพันธุศาสตร์พืชจาก สถาบันพันธุศาสตร์และชีววิทยาพัฒนาการ (Institute of Genetics and Developmental Biology) ในกรุงปักกิ่ง สาธารณะรัฐประชาชนจีน กำลังทำงานเกี่ยวกับพันธุ์ข้าวป่าจากอเมริกาใต้ ที่มีชื่อวิทยาศาสตร์ว่า Oryza alta ซึ่งมีผลผลิตที่กินได้และมีคุณค่าทางโภชนาการ แต่ไม่สามารถเก็บเกี่ยวได้เพราะเมล็ดจะร่วงหล่นลงดินทันทีที่สุกแก่ เพื่อที่จะเพาะปลูกข้าวป่าชนิดนี้ได้ Li และเพื่อนร่วมงาน จำเป็นต้องกำจัดลักษณะเมล็ดร่วงหล่นลงดินทันทีที่สุกแก่ และแก้ไขลักษณะอื่น ๆ อีกบางส่วน

Li กล่าวว่า การแก้ไขข้าวป่าชนิดนี้ เป็นหนึ่งในความพยายามที่จะใช้เพาะปลูกได้อย่างรวดเร็วโดยใช้การแก้ไขจีโนม และเรียกกระบวนการนี้ว่า de novo domestication (การถ่ายฝากยีนจากพันธุ์ปลูกให้กับพันธุ์ป่าเพื่อพัฒนาให้เป็นพันธุ์ปลูกพันธุ์ใหม่) ซึ่งในธรรมชาติต้องใช้เวลาหลายพันปีที่จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนับตั้งแต่เกษตรกรในยุคแรกของโลก แต่ในปัจจุบันสามารถบรรลุผลสำเร็จได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่ปี

งานวิจัยนี้อาจปรับปรุงความยืดหยุ่นของแหล่งอาหารทั่วโลก พืชป่าหลายชนิดที่มีลักษณะที่เป็นประโยชน์ ซึ่งสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีคุณค่าเมื่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้เกิดความเครียดต่อการเกษตรทั่วโลก ตัวอย่างเช่น O. alta มี “ความต้านทานต่อเกลือและความแห้งแล้งอย่างรุนแรงและต่อโรคร้ายแรงหรืออันตรายมาก”

แต่ความท้าทายทางเทคนิคของ de novo domestication นั้นยิ่งใหญ่มาก พืชป่าส่วนใหญ่ได้รับการศึกษา และหากไม่มีความเข้าใจในชีววิทยาพื้นฐานของพืชป่า ก็เป็นไปไม่ได้เลยที่จะเพาะปลูกพืชป่าด้วยการเปลี่ยนแปลงจีโนมใหม่ การแก้ไขยีนแบบกำหนดเป้าหมายโดยใช้เครื่องมือ เช่น CRISPR–Cas9 เป็นแนวทางที่มีประสิทธิภาพ แต่ก็ไม่สามารถจำลองการกลายพันธุ์นับพันที่ ที่ปรับแต่งพืชป่าให้เป็นพืชในยุคใหม่เพื่อการเพาะปลูกและเก็บเกี่ยว

ครับ ถ้ามีการศึกษาอย่างจริงจัง ก็อาจมีความเป็นไปได้ที่จะพัฒนาพืชป่าให้เป็นพืชปลูกได้ อดใจรอ

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://www.nature.com/articles/d41586-024-00015-w