เซ็กซี่บาคาร่า พืชสามารถต่อสายพันธุกรรมใหม่เพื่อต้านทานผลกระทบร้ายแรงของโรค – ลดขยะพืชผลทั่วโลกอย่างมีนัยสำคัญ – ตามการวิจัยใหม่เกี่ยวกับชีววิทยาสังเคราะห์โดยมหาวิทยาลัย Warwickนำโดยศาสตราจารย์ Declan Bates จาก Warwick Integrative Synthetic Biology Center (WISB) และ Professor Katherine Denby จาก University of York ซึ่งเป็นสมาชิกของ WISB ด้วย
นักวิจัยได้พัฒนาระบบควบคุมทางพันธุกรรม
ที่จะช่วยให้พืชสามารถเสริมสร้างการตอบสนองต่อการป้องกัน ต่อต้านเชื้อโรคที่อันตรายถึงตาย – เพื่อให้พวกเขายังคงมีสุขภาพดีและมีประสิทธิผล
เมื่อเชื้อโรคโจมตีพืชผล พวกมันจะได้รับพลังงานและสารอาหารจากพืช แต่ยังกำหนดเป้าหมายการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของพืช ทำให้การป้องกันอ่อนแอ และทำให้พืชมีความเสี่ยงมากขึ้น
จากข้อมูลการทดลองที่สร้างโดย Prof. Denby กลุ่มของ Professor Bates ได้จำลองการโจมตีของเชื้อโรคในพืช Arabidopsis และจำลองวิธีการเดินสายเครือข่ายยีนของพืชใหม่ โดยสร้างระบบควบคุมป้อนกลับเชิงป้องกันเพื่อต่อสู้กับโรค ซึ่งทำงานในลักษณะเดียวกัน เป็นนักบินอัตโนมัติของเครื่องบิน
เช่นเดียวกับระบบควบคุมอัตโนมัติของเครื่องบินตรวจจับสิ่งรบกวน เช่น ลมกระโชกแรงหรือความปั่นป่วน และทำหน้าที่ปฏิเสธสิ่งเหล่านั้น ระบบควบคุมโรงงานใหม่นี้จะตรวจจับการโจมตีของเชื้อโรค และป้องกันเชื้อโรคที่ทำให้การตอบสนองการป้องกันของพืชอ่อนแอลง
วิธีการนี้สามารถทำให้พืชมีภูมิต้านทานต่อโรคได้ดีขึ้น ช่วยลดการสูญเสียพืชผลทั่วโลก เนื่องจากระบบสามารถใช้งานได้โดยการเดินสายไฟกลไกป้องกันตามธรรมชาติของพืช ไม่จำเป็นต้องเพิ่มวงจรพันธุกรรมภายนอก
Declan Bates ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวภาพจาก School of Engineering ของ University of Warwick กล่าวว่า “โรคภัยแล้ง และอุณหภูมิที่ร้อนจัดทำให้เกิดการสูญเสียผลผลิตอย่างมีนัยสำคัญในพืชผลทั่วโลก ซึ่งคุกคามความมั่นคงด้านอาหารของโลก “ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องสำรวจวิธีการใหม่ๆ ในการพัฒนาพืชผลที่ยืดหยุ่นต่อการโจมตีของเชื้อโรค และสามารถรักษาผลผลิตในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายได้ การศึกษานี้แสดงให้เห็นศักยภาพมหาศาลของการใช้การควบคุมป้อนกลับเพื่อเสริมสร้างกลไกการป้องกันตามธรรมชาติของพืช”
Katherine Denby ศาสตราจารย์ด้านการผลิตพืชที่ยั่งยืนและผู้อำนวยการโครงการ N8 AgriFood Resilience Program แห่งมหาวิทยาลัยยอร์ก กล่าวว่า “การลดของเสียจากพืชให้เหลือน้อยที่สุดเป็นส่วนสำคัญในการสร้างระบบอาหารที่ยั่งยืนมากขึ้น “สิ่งที่น่าตื่นเต้นในที่นี้คือการนำหลักการทางวิศวกรรมมาประยุกต์ใช้กับชีววิทยาพืชเพื่อทำนายวิธีออกแบบการควบคุมยีนพืชใหม่เพื่อเพิ่มความต้านทานโรค เราใช้การเดินสายใหม่ของยีนที่มีอยู่ในโรงงานเพื่อป้องกันการจัดการเชื้อโรค”
ขั้นตอนต่อไปของการวิจัยคือการนำทฤษฎีไปใช้ในห้องทดลอง และใช้ระบบควบคุมป้อนกลับแบบป้องกันในการทดลองในโรงงาน
ในส่วนของเขา Schut ถือว่าการผสมพันธุ์เพื่อจัดการกับพลวัตของการพัฒนาของเชื้อโรค (เช่น การเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องของสายพันธุ์ใหม่Breemia / downy mildew) เป็นแง่มุมที่ท้าทายที่สุดในการเพาะพันธุ์ผักกาดหอม นอกจากนี้ เขายังระบุความท้าทายหลักในการรวมคุณลักษณะที่ต้องการจำนวนมากในความหลากหลายเดียวในระยะเวลาอันสั้น
นอกจากการต้านทานโรคแล้ว ลักษณะทางการเกษตรอื่นๆ
ที่มีความสำคัญสำหรับผักกาดหอม ได้แก่ ความทนทานต่อการเกิดโบลต์ ผลผลิต สี ความต้านทานการไหม้เกรียม ความยาวแกน และ ‘เส้นสีชมพู’ ตลอดจนขนาดและรูปร่างของพืชที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเก็บเกี่ยวและการบรรจุหีบห่อ และผู้เชี่ยวชาญด้านผู้เพาะพันธุ์ของเราทุกคนเห็นพ้องกันว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจส่งผลต่อลักษณะเหล่านี้หลายประการ “ใช่” Veenstra กล่าว “ในทุกพื้นที่ เราเห็นว่าสภาพอากาศนั้นคาดเดาได้น้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับในอดีต และเราจำเป็นต้องสร้างพันธุ์ที่สามารถปรับให้เข้ากับสถานการณ์ที่แตกต่างกันได้” Zaccaria สะท้อนความคิดแบบเดียวกัน “การตอบสนองต่อสภาพอากาศไม่ใช่รายละเอียดเล็กน้อยในระหว่างกระบวนการคัดเลือก” เธอกล่าว “เรากำลังสร้างพันธุ์ใหม่ที่สามารถทำงานได้ดีตลอดวงจรการเพาะปลูกทั้งหมด แม้ว่าสภาพอากาศจะเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันก็ตามฟูซา เรียม ”
Zonneveld ตั้งข้อสังเกตว่าฤดูใบไม้ผลิทางตะวันตกเฉียงเหนือของยุโรปมีสภาพอากาศที่อบอุ่นกว่ามาก ดังนั้น Syngenta จึงมีพันธุ์ที่สามารถจัดการกับเรื่องนี้ได้ Rijk Zwaan ยังใช้พ่อแม่ที่เหมาะสมกับทะเลเมดิเตอร์เรเนียนในการผสมพันธุ์ในโครงการเพาะพันธุ์ผักกาดหอมในยุโรปเหนือ
ส่วนหนึ่งของการปรับปรุงพันธุ์สำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคือการสร้างพืชที่มีความทนทานต่อความแห้งแล้ง ความร้อน และเกลือที่สูงขึ้น Schut ตั้งข้อสังเกตว่าสภาพความเค็มเป็นปัญหาที่ยาวนานในพื้นที่การผลิตหลักของยุโรปสำหรับผักกาดหอมกลางแจ้งในฤดูหนาวใกล้กับ Cartagena ในสเปน
ที่มา: Rijk Zwaan
โรค แมลงศัตรูพืช และอื่นๆ
ผักกาดหอมเป็นพืชที่อ่อนโยนและค่อนข้างเสี่ยงต่อเชื้อรา การ์เซียอธิบายว่าเนื่องจากสภาวะตลาด ผู้ผลิตผักกาดหอมส่วนใหญ่ปลูกผักกาดชนิดเดียวกันทุกปีในพื้นที่เดียวกัน และด้วยสภาพอากาศชื้นที่เอื้ออำนวยต่อโรค พืชผลที่ตามมาทุกครั้งมีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดเชื้อราและโรค/แมลงศัตรูพืชอื่นๆ
Prakash อธิบายว่าเชื้อราในดินเช่นFusarium oxysporum f.sp. lactucae (โรคเหี่ยว Fusarium) S clerotinia spp. (ผักกาดหอมหยด) และVerticillium dahlia (Verticillium wilt) และโดยทั่วไปจะควบคุมได้ยากเมื่อปลูกในดิน “โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โรคเหี่ยวที่เกิดจากเชื้อรา Fusarium ดูเหมือนจะเป็นปัญหาที่เพิ่มขึ้นสำหรับผู้ปลูกผักกาดหอม และการเพาะพันธุ์แบบต้านทานนั้นซับซ้อนโดยข้อเท็จจริงที่ว่าสองเผ่าพันธุ์ที่มีอำนาจเหนือกว่า (Fol:1 และ Fol:4) เกิดขึ้นในตลาดผักกาดหอมที่สำคัญบางแห่ง” เขากล่าว “แต่โรคที่สำคัญที่สุดของผักกาดคือเบรเมีย. มันแพร่กระจายไปตามลม และการเพาะพันธุ์ต้านทานนั้นซับซ้อนมากเนื่องจากมีการเกิดขึ้นของเผ่าพันธุ์ต่างๆ มากมาย” Prakash รายงานว่าบริษัทเมล็ดพันธุ์กำลังร่วมมือกันผ่านคณะกรรมการประเมินผลเบรเมียนานาชาติ (IBEB) เพื่อสร้างความชัดเจนมากขึ้นเกี่ยวกับโรคนี้สำหรับอุตสาหกรรมเมล็ดพันธุ์และลูกค้า เซ็กซี่บาคาร่า
