สล็อตแตกง่าย นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยลินเชอปิง ประเทศสวีเดน ได้พัฒนาไบโอเซนเซอร์ที่ทำให้สามารถตรวจสอบระดับน้ำตาลในเนื้อเยื่อพืชได้แบบเรียลไทม์ ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่เคยทำได้มาก่อน ข้อมูลจากเซ็นเซอร์อาจช่วยการเกษตรในการปรับการผลิตในขณะที่โลกกำลังเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์iScience
แหล่งอาหารหลักสำหรับประชากรส่วนใหญ่
ของโลกคือพืชเป็นหลัก ซึ่งเป็นรากฐานของระบบนิเวศที่สมบูรณ์ซึ่งเราทุกคนพึ่งพาอาศัยกัน ประชากรโลกกำลังเพิ่มสูงขึ้น และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรวดเร็วก็เปลี่ยนแปลงเงื่อนไขสำหรับการเพาะปลูกพืชผลและการเกษตรไปพร้อม ๆ กัน
“เราจะต้องจัดหาอาหารให้ปลอดภัยในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า และเราต้องทำสิ่งนี้โดยใช้ทรัพยากรเท่าเดิมหรือน้อยกว่าอย่างทุกวันนี้ นี่คือเหตุผลสำคัญที่ต้องเข้าใจว่าพืชตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมอย่างไรและปรับตัวอย่างไร” Eleni Stavrinidou รองศาสตราจารย์ในห้องปฏิบัติการอินทรีย์อิเล็กทรอนิกส์ ภาควิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของมหาวิทยาลัย Linköping กล่าว
กลุ่มวิจัยที่มหาวิทยาลัย Linköping นำโดย Eleni Stavrinidou ร่วมกับ Totte Niittylä และกลุ่มของเขาจากศูนย์วิทยาศาสตร์พืช Umeå ได้พัฒนาเซ็นเซอร์น้ำตาลจากทรานซิสเตอร์ไฟฟ้าเคมีอินทรีย์ที่สามารถฝังในพืชได้ ไบโอเซนเซอร์สามารถตรวจสอบระดับน้ำตาลของต้นไม้ได้แบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่องนานถึงสองวัน ข้อมูลจากเซ็นเซอร์อาจเกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตและกระบวนการทางชีววิทยาอื่นๆ พืชใช้น้ำตาลเป็นพลังงาน และน้ำตาลก็เป็นสารส่งสัญญาณสำคัญที่มีอิทธิพลต่อการพัฒนาพืชและการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมโดยรอบ
ในขณะที่ไบโอเซนเซอร์สำหรับตรวจสอบระดับน้ำตาลในมนุษย์นั้นมีอยู่ทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเครื่องวัดระดับน้ำตาลในเลือดที่ผู้ป่วยโรคเบาหวานใช้ เทคโนโลยีนี้ไม่เคยนำมาใช้กับพืชมาก่อน
“ปัจจุบันเซ็นเซอร์ใช้สำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์พืชขั้นพื้นฐาน แต่ในอนาคต สามารถใช้ในการเกษตรเพื่อปรับสภาพการเจริญเติบโตให้เหมาะสมหรือเพื่อตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์ เป็นต้น ในระยะยาว เซ็นเซอร์สามารถใช้เป็นแนวทางในการผลิตพืชชนิดใหม่ที่สามารถเติบโตได้ในสภาพที่ไม่เหมาะสม” Eleni Stavrinidou กล่าว
กลไกการควบคุมการเผาผลาญของพืชและการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำตาลที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด การทดลองก่อนหน้านี้มักใช้วิธีการที่อาศัยการแยกส่วนของพืช อย่างไรก็ตาม เซ็นเซอร์ที่พัฒนาโดยกลุ่มวิจัยจะให้ข้อมูลโดยไม่ทำลายพืชและอาจให้ปริศนาเพิ่มเติมว่าการเผาผลาญของพืชทำงานอย่างไร
“เราพบความผันแปรของระดับน้ำตาลในต้นไม้ที่ไม่เคยมีใครสังเกตมาก่อน การศึกษาในอนาคตจะเน้นไปที่การทำความเข้าใจว่าระดับน้ำตาลในพืชเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อพืชอยู่ภายใต้ความเครียด” Eleni Stavrinidou กล่าว
ที่มา: มหาวิทยาลัยลินเชอปิง
GG:ช่วงของลักษณะที่ระบุนั้นใหญ่มาก และครอบคลุมเกือบทุกด้านของการผลิตพืชตั้งแต่ลักษณะผลผลิตและคุณภาพ ไปจนถึงความสามารถของพืชในการทนต่อศัตรูพืช โรค สารกำจัดวัชพืช และความเครียดจากสิ่งแวดล้อมที่หลากหลาย
ผลิตภัณฑ์แรกของวิธีการผสมพันธุ์แบบใหม่
(คุณภาพพืชผลที่ดีขึ้นและความทนทานต่อสารกำจัดวัชพืชที่ดีขึ้น) มีวางจำหน่ายแล้ว แต่สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงส่วนน้อยของศักยภาพทั้งหมด สำหรับมุมมองอื่น เราสามารถมองย้อนกลับไปที่ความสำเร็จของการกลายพันธุ์รูปแบบเก่า นานก่อนที่จะมีการจัดลำดับยีน พ่อพันธุ์แม่พันธุ์พืชใช้เทคนิคการทำให้เกิดการกลายพันธุ์ทางเคมีหรือการฉายรังสีเพื่อแนะนำความหลากหลายในโครงการเพาะพันธุ์ เทคนิคนี้แนะนำการกลายพันธุ์แบบสุ่มหลายครั้งในจีโนมของพันธุ์ที่เลือก และงานในการระบุลักษณะที่เป็นประโยชน์นั้นลำบากมาก
เป็นเครื่องยืนยันถึงทักษะและการทำงานหนักของพ่อพันธุ์แม่พันธุ์ที่มีการระบุลักษณะใหม่ที่โดดเด่นมากมาย ความขยันหมั่นเพียรของพวกเขานำไปสู่ที่ชื่นชอบของผู้บริโภค เช่น ส้มไร้เมล็ดและเกรปฟรุตสีแดงทับทิม พริกสีต่างๆ และความก้าวหน้าที่สำคัญในด้านคุณลักษณะด้านคุณภาพในพืชผล เช่น ข้าวบาร์เลย์มอลต์และข้าวสาลีดูรัม สำหรับผู้บริโภคที่ไม่ค่อยคุ้นเคยแต่สนับสนุนอย่างเท่าเทียมกันคือพันธุ์ที่มีความทนทานต่อแมลงศัตรูพืชและโรคต่างๆ ได้ดีขึ้น ความสมบูรณ์ก่อนหน้านี้ ความต้านทานต่อที่อยู่อาศัย และการปรับปรุงความทนทานต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อม เช่น ความแห้งแล้ง ความร้อน และความเค็ม
ด้วยรูปแบบการกลายพันธุ์ที่เก่ากว่า ทำให้คุณลักษณะของพืชผลที่ได้รับการปรับปรุงดีขึ้นโดยบังเอิญ พวกมันมาพร้อมกับการกลายพันธุ์ที่ไม่ต้องการหลายครั้ง และแทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำซ้ำในพันธุ์อื่นหรือพืชชนิดอื่น อันที่จริง การกลายพันธุ์ที่เป็นประโยชน์บางอย่างเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียวในรอบกว่า 100 ปี เมื่อระบุการกลายพันธุ์เป้าหมายแล้ว วิธีการเพาะพันธุ์ใหม่ เช่น ODM สามารถแนะนำลักษณะเดียวกันได้โดยไม่มีโอกาส เข้าไปในพืชผลหรือพันธุ์หลายชนิด และไม่มีการกลายพันธุ์ที่ไม่ต้องการ
ES: อุตสาหกรรมสามารถทำอะไรได้บ้างเพื่อตระหนักถึงศักยภาพของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเหล่านี้
จีจี:ความสำเร็จของวิธีการผสมพันธุ์แบบใหม่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับวิธีการเพาะพันธุ์เท่านั้น แต่ยังขึ้นกับเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องของจีโนมและชีวสารสนเทศศาสตร์และความพยายามในการวิจัยที่เชื่อมโยงทั้งหมดนี้เข้าด้วยกัน ในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ในห้องปฏิบัติการวิชาการและการพาณิชย์ทั่วโลกมีความก้าวหน้าอย่างไม่น่าเชื่อในทุกด้าน เป็นที่ชัดเจนว่าบริษัท องค์กรการกุศล และรัฐบาลที่ให้ทุนสนับสนุนงานนี้ ตระหนักดีว่าผลประโยชน์ที่เป็นไปได้สำหรับการผลิตพืชผลมีความสำคัญมาก เพื่อให้ตระหนักถึงศักยภาพที่แท้จริงของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเหล่านี้ องค์กรที่รับผิดชอบในการพัฒนาและการค้าจำเป็นต้องมั่นใจว่าพันธุ์ที่ปรับปรุงแล้วสามารถนำเข้าสู่ตลาดและทำการค้าระหว่างประเทศได้ สิ่งนี้ได้รับการยอมรับมาระยะหนึ่งจากหน่วยงานกำกับดูแลและสมาคมอุตสาหกรรม
ES: คุณเห็นการใช้วิธีการเพาะพันธุ์แบบใหม่ที่พัฒนาขึ้นทั้งในบริษัทของคุณและในอุตสาหกรรมโดยรวมอย่างไร? สล็อตแตกง่าย
