นักวิจัย ได้ค้นพบความรู้ใหม่เกี่ยวกับการเจริญเติบโตของพืช ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมากในภาวะโลกร้อนที่มนุษย์กำลังเผชิญอยู่
ดร. เคอรรี่ แฟรงคลิน จากแผนกชีววิทยามหาวิทยาลัย Leicester เป็นผู้นำทีมวิจัยที่ค้นพบยีนเดี่ยว ตัวหนึ่งที่มีหน้าที่ควบคุมการเจริญเติบโตของพืชให้ตอบสนองต่ออุณหภูมิที่ สูงขึ้น “ถ้าพืชอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ อุณหภูมิสูงกว่าปกติ กิ่งก้านจะโตยาวขึ้นเร็วมาก ใบก็จะพุ่งไปอย่ในตำแหน่งที่สูง” ดร.แฟรงคลินกล่าว พร้อมกับโชว์รูปด้านล่าง ต้นด้านซ้ายเติบโตที่อุณหภูมิ 22 องศา เซลเซียส กิ่งก้านจะสั้นแต่มีมวลมากกว่า ส่วนพืชด้านขวาเติบโตที่อุณหภูมิ 28 องศา เซลเซียส กิ่งก้านยืดยาวดันให้ใบอยู่สูง
“การตอบสนองของพืชต่ออุณหภูมิที่สูง ขึ้นดังกล่าวจะทำให้ชีวมวลของพืชลดลง ซึ่งจะทำให้ผลผลิตที่เก็บเกี่ยวได้ลดลงไปด้วย การศึกษาของทีมเราได้เผยความจริงว่ามียีนเดี่ยวตัวหนึ่งคอยควบคุมการปรับตัว ของพืชให้เข้ากับสภาวะแวดล้อม แบบจำลองพืชที่เราใช้คือ Arabidopsis thaliana” ดร.แฟรงคลินอธิบาย Arabidopsis thaliana เป็นหนึ่งใน พืชที่มีขนาดของรหัสพันธุกรรมหรือจีโนมที่เล็กที่สุด และเป็นพืชชนิดแรกที่มนุษย์สามารถถิดรหัสพันธุกรรมออกมาได้ ดร.แฟรงคลินเสริมต่อ ว่า “การศึกษาชิ้นนี้ เป็นก้าวสำคัญที่ทำให้เราเข้าใจการตอบสนองในระดับโมเลกุลของพืชต่ออุณหภูมิ และจะเป็นประโยชน์อย่างมหาศาลเมื่อต้องพิจารณาถึงผลกระทบของภาวะโลกร้อนต่อ ผลผลิตทางการเกษตร”
แน่นอน ยังมีงานที่รอดร.แฟรงคลิน และทีมอยู่ข้างหน้า “การค้นหากลไกที่ทำ ให้พืชรับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิย้งคงเป็นพื้นที่สีดำของการวิจัย พืชทางชีววืทยา แม้จะยังไม่เข้าใจ‘เหตุ’ แต่การที่เราเข้าใจถึงกลไกการควบคุม‘ผล’ก็เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์มากแล้ว” ดร.แฟรงคลินทิ้งท้าย
การวิจัย แสดงให้เห็นว่า พืชกลายพันธุ์ที่ไม่มีโปรตีน Phytochrome Interacting Factor 4 หรือ PIF4 ซึ่งถูกถอดรหัสมาจากยีนเดี่ยวที่กล่าว ไว้เบื้องต้น เมื่อเติบโตในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงกว่าปกติ จะไม่มีการยืดยาวฉับพลันของกิ่งก้าน และใบก็จะไม่สูงจนผิดสังเกต
การวิจัย นี้ยังได้แสดงอีกว่า PIF4 ทำการควบคุมผ่านเส้นทางกระบวนการทาง เคมีที่มีฮอร์โมน auxin มาเกี่ยว ข้อง ก่อนหน้านี้โปรตีน PIF4 ได้ถูกค้นพบว่าเป็นตัวควบคุมร่วมต่อ การตอบสนองของพืชต่อแสง จึงทำให้เชื่อว่าพืชส่งสัญญาณการเปลี่ยนแปลงของระดับแสงและอุณหภูมิในเส้น ทางกระบวนการทางเคมีเดียวกันที่ถูกควบคุมด้วยโปรตีนตัวเดียวกัน
การวิจัย นี้ได้ถูกตีพิมพ์ลงวารสาร Current Biology และได้รับทุนวิจัยจาก Royal Society และ BBSRC
แหล่งข่าว: University of Leicester
ข่าววันที่: 6 เม.ย. 2552
เว็บไซต์: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/090330102525.html
วารสารอ้าง อิง: Maria A. Koini, Liz Alvey, Trudie Allen, Ceinwen A. Tilley, Nicholas P. Harberd, Garry C. Whitelam, Keara A. Franklin. High Temperature-Mediated Adaptations in Plant Architecture Require the bHLH Transcription Factor PIF4. Current Biology, 2009; 19 (5): 408 DOI: 10.1016/j.cub.2009.01.046
ดร. เคอรรี่ แฟรงคลิน จากแผนกชีววิทยามหาวิทยาลัย Leicester เป็นผู้นำทีมวิจัยที่ค้นพบยีนเดี่ยว ตัวหนึ่งที่มีหน้าที่ควบคุมการเจริญเติบโตของพืชให้ตอบสนองต่ออุณหภูมิที่ สูงขึ้น “ถ้าพืชอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ อุณหภูมิสูงกว่าปกติ กิ่งก้านจะโตยาวขึ้นเร็วมาก ใบก็จะพุ่งไปอย่ในตำแหน่งที่สูง” ดร.แฟรงคลินกล่าว พร้อมกับโชว์รูปด้านล่าง ต้นด้านซ้ายเติบโตที่อุณหภูมิ 22 องศา เซลเซียส กิ่งก้านจะสั้นแต่มีมวลมากกว่า ส่วนพืชด้านขวาเติบโตที่อุณหภูมิ 28 องศา เซลเซียส กิ่งก้านยืดยาวดันให้ใบอยู่สูง
“การตอบสนองของพืชต่ออุณหภูมิที่สูง ขึ้นดังกล่าวจะทำให้ชีวมวลของพืชลดลง ซึ่งจะทำให้ผลผลิตที่เก็บเกี่ยวได้ลดลงไปด้วย การศึกษาของทีมเราได้เผยความจริงว่ามียีนเดี่ยวตัวหนึ่งคอยควบคุมการปรับตัว ของพืชให้เข้ากับสภาวะแวดล้อม แบบจำลองพืชที่เราใช้คือ Arabidopsis thaliana” ดร.แฟรงคลินอธิบาย Arabidopsis thaliana เป็นหนึ่งใน พืชที่มีขนาดของรหัสพันธุกรรมหรือจีโนมที่เล็กที่สุด และเป็นพืชชนิดแรกที่มนุษย์สามารถถิดรหัสพันธุกรรมออกมาได้ ดร.แฟรงคลินเสริมต่อ ว่า “การศึกษาชิ้นนี้ เป็นก้าวสำคัญที่ทำให้เราเข้าใจการตอบสนองในระดับโมเลกุลของพืชต่ออุณหภูมิ และจะเป็นประโยชน์อย่างมหาศาลเมื่อต้องพิจารณาถึงผลกระทบของภาวะโลกร้อนต่อ ผลผลิตทางการเกษตร”
แน่นอน ยังมีงานที่รอดร.แฟรงคลิน และทีมอยู่ข้างหน้า “การค้นหากลไกที่ทำ ให้พืชรับรู้ถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิย้งคงเป็นพื้นที่สีดำของการวิจัย พืชทางชีววืทยา แม้จะยังไม่เข้าใจ‘เหตุ’ แต่การที่เราเข้าใจถึงกลไกการควบคุม‘ผล’ก็เป็นประโยชน์ต่อมนุษย์มากแล้ว” ดร.แฟรงคลินทิ้งท้าย
การวิจัย แสดงให้เห็นว่า พืชกลายพันธุ์ที่ไม่มีโปรตีน Phytochrome Interacting Factor 4 หรือ PIF4 ซึ่งถูกถอดรหัสมาจากยีนเดี่ยวที่กล่าว ไว้เบื้องต้น เมื่อเติบโตในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงกว่าปกติ จะไม่มีการยืดยาวฉับพลันของกิ่งก้าน และใบก็จะไม่สูงจนผิดสังเกต
การวิจัย นี้ยังได้แสดงอีกว่า PIF4 ทำการควบคุมผ่านเส้นทางกระบวนการทาง เคมีที่มีฮอร์โมน auxin มาเกี่ยว ข้อง ก่อนหน้านี้โปรตีน PIF4 ได้ถูกค้นพบว่าเป็นตัวควบคุมร่วมต่อ การตอบสนองของพืชต่อแสง จึงทำให้เชื่อว่าพืชส่งสัญญาณการเปลี่ยนแปลงของระดับแสงและอุณหภูมิในเส้น ทางกระบวนการทางเคมีเดียวกันที่ถูกควบคุมด้วยโปรตีนตัวเดียวกัน
การวิจัย นี้ได้ถูกตีพิมพ์ลงวารสาร Current Biology และได้รับทุนวิจัยจาก Royal Society และ BBSRC
แหล่งข่าว: University of Leicester
ข่าววันที่: 6 เม.ย. 2552
เว็บไซต์: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/090330102525.html
วารสารอ้าง อิง: Maria A. Koini, Liz Alvey, Trudie Allen, Ceinwen A. Tilley, Nicholas P. Harberd, Garry C. Whitelam, Keara A. Franklin. High Temperature-Mediated Adaptations in Plant Architecture Require the bHLH Transcription Factor PIF4. Current Biology, 2009; 19 (5): 408 DOI: 10.1016/j.cub.2009.01.046
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น