ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโตรอนโตประสบความสำเร็จในการทดสอบกลยุทธ์ใหม่ในการระบุทรัพยากรทางพันธุกรรมที่มีความสำคัญต่อการต่อสู้กับเชื้อโรคในพืช เช่น แบคทีเรีย เชื้อรา และไวรัสที่ติดเชื้อและทำลายพืชอาหารทั่วโลก David Guttman ศาสตราจารย์ในภาควิชาชีววิทยาเซลล์และระบบ (CSB) ที่ University of Toronto และผู้เขียนร่วมของการศึกษาที่ตีพิมพ์ในScience “ในแคนาดา เชื้อโรคในพืชผล 5 อันดับแรกทำให้เกิดความสูญเสียต่อปีประมาณ 3.2 พันล้านดอลลาร์ CDN แม้ว่าจะไม่มีการระบาดอย่างมีนัยสำคัญก็ตาม”
ด้วยการมุ่งเน้นไปที่คลังแสงที่ไร้ขีดจำกัดของยีนที่เกี่ยวข้องกับโรค
ที่มีอยู่สำหรับเชื้อโรค และการป้องกันที่มีให้สำหรับพืช พวกเขาไม่เพียงแต่เปิดเผยข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับวิธีการที่พืชสามารถอยู่รอดจากการโจมตีอย่างไม่หยุดยั้ง พวกเขายังพัฒนาพิมพ์เขียวที่วันหนึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อปกป้อง สุขภาพของสายพันธุ์ใด ๆ ที่ปลูกเพื่อการผลิตอาหาร
“เราต้องการทราบว่าพืชที่มีอายุยืนยาวสามารถป้องกันตัวเองจากเชื้อโรคที่ก่อให้เกิดโรคที่พัฒนาอย่างรวดเร็วได้อย่างไร ทำไมโรคจึงเกิดขึ้นได้ไม่บ่อยนัก แม้ว่าพืชจะถูกโจมตีอย่างต่อเนื่องจากเชื้อโรคที่มีความหลากหลายสูงเหล่านี้ และเหตุใดพืชในครัวเรือนจึงมีความอ่อนไหวมากกว่ามาก ต่อการโจมตีของเชื้อโรคมากกว่าสัตว์ป่า” กัตต์แมนกล่าว
Guttman และศาสตราจารย์ Darrell Desveaux ผู้ร่วมวิจัยของ CSB ผู้ร่วมวิจัย ได้ตอบคำถามเหล่านี้โดยถามเฉพาะเจาะจงว่าโรงงานเพียงแห่งเดียวสามารถต่อสู้กับการโจมตีของแบคทีเรียก่อโรคในพืชได้อย่างไร พวกเขาทำสิ่งนี้โดยกำหนดลักษณะความหลากหลายระดับโลกของโปรตีนก่อโรคประเภทหนึ่งที่เรียกว่าเอฟเฟกเตอร์ก่อน
“ผลกระทบมีบทบาทสำคัญในการเกิดโรคตั้งแต่วิวัฒนาการมาเพื่อเพิ่มความสามารถของเชื้อโรคในการโจมตีและแพร่เชื้อให้เจ้าบ้านของพวกเขา โชคดีที่พืชได้พัฒนาระบบป้องกันในรูปแบบของตัวรับภูมิคุ้มกันที่สามารถรับรู้ผลกระทบบางอย่างได้” Desveaux กล่าว “พืชสามารถติดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน ‘ที่กระตุ้นด้วยเอฟเฟกต์’ ซึ่งมักจะหยุดการติดเชื้อ หากมีตัวรับภูมิคุ้มกันเฉพาะที่รับรู้ถึงเอฟเฟกต์ของเชื้อโรคที่จำเพาะ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวรับผลกระทบนี้เรียกว่าการดื้อต่อยีนสำหรับยีน และเป็นพื้นฐานสำหรับการปรับปรุงพันธุ์การดื้อยาทางการเกษตรเกือบทั้งหมด”
ทีมงานเริ่มต้นด้วยการจัดลำดับจีโนมของแบคทีเรียPseudomonas syringae ประมาณ 500 สายพันธุ์ ( P. syringae ) ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคในพืชผลหลักเกือบทุกชนิด
“จากจีโนมของแบคทีเรียเหล่านี้ เราระบุเอฟเฟคเตอร์ประมาณ 15,000 รายจาก 70 ตระกูลที่แตกต่างกัน” กัตต์แมนกล่าว “จากนั้นเราลดความซับซ้อนนี้ด้วยการระบุผู้ได้รับผลกระทบ 530 รายที่แสดงถึงความหลากหลายทั่วโลก”
ต่อไปนักวิจัยได้ให้เอฟเฟกต์ตัวแทนเหล่านี้ทั้งหมดสังเคราะห์และใส่เข้าไปในสายพันธุ์P. syringaeที่เป็นอันตรายโดยเฉพาะซึ่งเป็นสาเหตุของโรคเมื่อติดเชื้อในพืช Arabidopsis thaliana (A. thaliana) ซึ่งเป็นวัชพืชทั่วไปที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาชีววิทยาพืช โดยทำการติดเชื้อกับเอฟเฟกต์แต่ละอย่าง พวกเขาเห็นจำนวนเอฟเฟกต์ 530 ที่กระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันที่กระตุ้นด้วยเอฟเฟกต์ซึ่งปกป้องพืช
ผลลัพธ์ที่คาดไม่ถึง
“เราพบว่ากว่า 11% ของเอฟเฟกต์กระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน และเกือบ 97% ของ สายพันธุ์ P. syringae ทั้งหมด มีเอฟเฟกต์กระตุ้นภูมิคุ้มกันอย่างน้อยหนึ่งตัว” Desveaux กล่าว “เรายังระบุตัวรับภูมิคุ้มกันของพืชตัวใหม่ที่รู้จักเอฟเฟกต์เหล่านี้ และพบว่าเกือบ 95% ของ สายพันธุ์ P. syringae ทั้งหมด สามารถปิดกั้นได้โดยตัวรับภูมิคุ้มกัน A. thaliana เพียงสองตัว”
ผลลัพธ์ที่ได้ทำให้เกิดความกระจ่างใหม่ว่าพืชสามารถอยู่รอดได้อย่างไรจากการโจมตีของเชื้อโรคอย่างไม่หยุดยั้ง พวกเขายังให้วิธีการใหม่ที่น่าตื่นเต้นในการระบุตัวรับภูมิคุ้มกันของพืชใหม่ ซึ่งเป็นทรัพยากรทางพันธุกรรมที่ขาดแคลนในการเพาะพันธุ์ทางการเกษตร
“ในขณะที่พันธุ์พืชป่ามีตัวรับภูมิคุ้มกันที่หลากหลาย แต่พันธุ์พืชที่เลี้ยงในบ้านส่วนใหญ่ได้สูญเสียความหลากหลายทางภูมิคุ้มกันนี้ไปมากเนื่องจากการคัดเลือกโดยประดิษฐ์อย่างเข้มข้น” Guttman กล่าว “วิธีการของเราช่วยให้สามารถระบุตัวรับภูมิคุ้มกันใหม่ได้อย่างรวดเร็วในญาติสนิทของพืชที่สามารถเคลื่อนย้ายไปสู่สายพันธุ์ทางการเกษตรชั้นยอดได้โดยการเพาะพันธุ์แบบดั้งเดิม ในที่สุดก็สร้างพันธุ์ใหม่ที่มีความสามารถในการต้านทานเชื้อโรคทางการเกษตรมากขึ้น”
Credit : reizenvakanties.net ruoudaotien.net reiqcs.org webiromon.com postmorebills.net redreligionesafroamericanas.org taketameisui.net originalparfumea.com betpasgiris8.com monitorfinanceiro.net
