โดย…ดร.นิพนธ์ เอี่ยมสุภาษิต

ด้วยการใช้เทคโนโลยี CRISPR นักวิจัยจากภาควิชาพืชศาสตร์และความมั่นคงด้านอาหาร (School of Plant Sciences and Food Security) ของคณะวิทยาศาสตร์ชีวภาพ (Wise Faculty of Life Sciences) แห่งมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟ (Tel Aviv University) สามารถพัฒนามะเขือเทศที่ใช้น้ำน้อยลงได้ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อผลผลิต คุณภาพ และรสชาติ

ในระหว่างการคายน้ำ พืชจะระเหยน้ำออกจากใบ และในเวลาเดียวกัน คาร์บอนไดออกไซด์จะเข้าสู่ใบและถูกเปลี่ยนเป็นน้ำตาลโดยกระบวนการสังเคราะห์แสง การคายน้ำและการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้นพร้อมกันผ่านปากใบ ซึ่งเปิดและปิดเพื่อควบคุมสถานะของน้ำในต้นพืช ภายใต้สภาวะแห้งแล้ง พืชจะตอบสนองโดยการปิดปากใบเพื่อจำกัดการสูญเสียน้ำจากการคายน้ำ ทำให้ลดการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งนำไปสู่การลดลงของการผลิตน้ำตาลที่เกิดจากกระบวนการสังเคราะห์แสง

เมื่อใช้วิธี CRISPR นักวิจัยได้กระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในมะเขือเทศ โดยกำหนดเป้าหมายไปที่ยีน ROP9 ซึ่งโปรตีน ROP จะทำหน้าที่เป็นสวิตช์ (ตัวปิดเปิด) สลับระหว่างสถานะใช้งานหรือไม่ได้ใช้งาน

ทีมวิจัยค้นพบว่าไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในอัตราการสูญเสียน้ำระหว่างมะเขือเทศปกติที่ปลูกเปรียบเทียบและมะเขือเทศที่แก้ไข ROP9 ทั้งในตอนเช้าและบ่ายเมื่อมีอัตราการคายน้ำลดลง พืชสามารถดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ได้เพียงพอ โดยไม่ทำให้การผลิตน้ำตาลลดลงที่เกิดจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง แม้ในช่วงบ่ายเมื่อจำนวนปากใบถูกปิดมากขึ้นในพืชที่แก้ไขยีน ROP9

นักวิจัยยังตั้งข้อสังเกตด้วยว่าแม้ว่าพืชที่ได้รับการแก้ไขยีน ROP9 จะสูญเสียน้ำน้อยลงในระหว่างกระบวนการคายน้ำ แต่ก็ไม่มีผลเสียต่อกระบวนการสังเคราะห์แสง ปริมาณต้นมะเขือเทศ หรือปริมาณน้ำตาลในผล

ครับ การแก้ไขยีนให้ปิดปากใบได้มากขึ้น สามารถลดการใช้น้ำของมะเขือเทศ โดยไม่มีผลเสียต่อกระบวนการสังเคราะห์แสง ปริมาณต้น หรือปริมาณน้ำตาลในผล

อ่านเพิ่มเติมได้ที่ https://english.tau.ac.il/research/research/new-tomatoes