การให้รางวัลยีนป้องกันพืชเพื่อลดการสูญเสียพืชผล

พืชสามารถต่อสายพันธุกรรมใหม่เพื่อต้านทานผลกระทบร้ายแรงของโรค – ลดขยะพืชผลทั่วโลกอย่างมีนัยสำคัญ – ตามการวิจัยใหม่เกี่ยวกับชีววิทยาสังเคราะห์โดยมหาวิทยาลัย Warwick นำโดยศาสตราจารย์ Declan Bates จาก Warwick Integrative Synthetic Biology Center (WISB) และ Professor Katherine Denby จาก University of York ซึ่งเป็นสมาชิกของ WISB ด้วย นักวิจัยได้พัฒนาระบบควบคุมทางพันธุกรรมที่จะช่วยให้พืชสามารถเสริมสร้างการตอบสนองต่อการป้องกัน ต่อต้านเชื้อโรคที่อันตรายถึงตาย – เพื่อให้พวกเขายังคงมีสุขภาพดีและมีประสิทธิผล

เมื่อเชื้อโรคโจมตีพืชผล 

พวกมันจะได้รับพลังงานและสารอาหารจากพืช แต่ยังกำหนดเป้าหมายการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของพืช ทำให้การป้องกันอ่อนแอ และทำให้พืชมีความเสี่ยงมากขึ้น

จากข้อมูลการทดลองที่สร้างโดย Prof. Denby กลุ่มของ Professor Bates ได้จำลองการโจมตีของเชื้อโรคในพืช Arabidopsis และจำลองวิธีการสร้างเครือข่ายยีนของพืชอีกครั้ง โดยสร้างระบบควบคุมป้อนกลับเชิงป้องกันเพื่อต่อสู้กับโรค ซึ่งทำงานในลักษณะเดียวกัน เป็นนักบินอัตโนมัติของเครื่องบิน

เช่นเดียวกับระบบควบคุมอัตโนมัติของเครื่องบินตรวจจับสิ่งรบกวน เช่น ลมกระโชกแรงหรือความปั่นป่วน และทำหน้าที่ปฏิเสธสิ่งเหล่านั้น ระบบควบคุมโรงงานใหม่นี้จะตรวจจับการโจมตีของเชื้อโรค และป้องกันเชื้อโรคที่ทำให้การตอบสนองการป้องกันของพืชอ่อนแอลง

วิธีการนี้สามารถทำให้พืชมีภูมิต้านทานต่อโรคได้ดีขึ้น ช่วยลดการสูญเสียพืชผลทั่วโลก เนื่องจากระบบสามารถใช้งานได้โดยการเดินสายไฟกลไกป้องกันตามธรรมชาติของพืช ไม่จำเป็นต้องเพิ่มวงจรพันธุกรรมภายนอก

Declan Bates ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวภาพจาก School of Engineering ของ University of Warwick กล่าวว่า “โรคภัยแล้งและอุณหภูมิที่รุนแรงทำให้เกิดการสูญเสียผลผลิตอย่างมีนัยสำคัญในพืชผลทั่วโลก ซึ่งคุกคามความมั่นคงด้านอาหารของโลก “ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องสำรวจวิธีการใหม่ๆ ในการพัฒนาพืชผลที่ยืดหยุ่นต่อการโจมตีของเชื้อโรค และสามารถรักษาผลผลิตในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายได้ การศึกษานี้แสดงให้เห็นศักยภาพมหาศาลของการใช้การควบคุมป้อนกลับเพื่อเสริมสร้างกลไกการป้องกันตามธรรมชาติของพืช”

Katherine Denby ศาสตราจารย์ด้านการผลิตพืชผลที่ยั่งยืนและผู้อำนวยการโครงการ N8 AgriFood Resilience Program แห่งมหาวิทยาลัยยอร์ก กล่าวว่า “การลดของเสียจากพืชถือเป็นส่วนสำคัญของการสร้างระบบอาหารที่ยั่งยืนมากขึ้น “สิ่งที่น่าตื่นเต้นในที่นี้คือการนำหลักการทางวิศวกรรมมาประยุกต์ใช้กับชีววิทยาพืชเพื่อทำนายวิธีออกแบบการควบคุมยีนพืชใหม่เพื่อเพิ่มความต้านทานโรค เราใช้การเดินสายใหม่ของยีนที่มีอยู่ในโรงงานเพื่อป้องกันการจัดการเชื้อโรค”

ขั้นตอนต่อไปของการวิจัยคือการนำทฤษฎีไปใช้ในห้องทดลอง และใช้ระบบควบคุมป้อนกลับแบบป้องกันในการทดลองในโรงงาน

ตั้งแต่สร้าง GIN ของ Defra ในปี 2546 มี: เพิ่มความต้านทานพืชต่อศัตรูพืชและโรคเช่นดอกส้มมิดจ์และไวรัสโมเสกหัวผักกาด ปรับปรุงพืชถั่วลันเตาซึ่งขณะนี้กำลังใช้ในการผลิตอาหารสัตว์คุณภาพสูง

ผู้รับทุนสี่รายที่จะทำการวิจัย ได้แก่ John Innes Centre, Rothamsted Research, University of Warwick และ University of York

ศาสตราจารย์เอียน แบนครอฟต์ หัวหน้าศูนย์วิจัยการเกษตรของมหาวิทยาลัยยอร์ก กล่าวว่า “เราตั้งเป้าที่จะสนับสนุนอุตสาหกรรมในการผลิตเรพซีดอย่างยั่งยืนในระยะยาว โดยใช้ความเชี่ยวชาญด้านพันธุศาสตร์พืชของสหราชอาณาจักร เพื่อให้เข้าใจลักษณะพืชผลเฉพาะได้ดีขึ้น “นวัตกรรมผ่านเครือข่ายเหล่านี้มีความสำคัญหากเราต้องการเห็นการเติบโตในการผลิตพืชผลที่ดีต่อสุขภาพ”

จนถึงตอนนี้ รัฐบาลได้ลงทุน 160 ล้านปอนด์ผ่านกลยุทธ์เทคโนโลยีการเกษตรเพื่อควบคุมการวิจัยและเทคโนโลยีทางการเกษตรล่าสุด

Credit : portlandbuddhisthub.org jeffandsabrinawilliams.com cjsproperties.net nwawriters.org vawa4all.org liquidbubbleduplication.com northbysouththeatrela.org llanarthstud.com sanderscountyarts.org cincymotorsports.org