พืชจีเอ็มเพิ่มผลผลิตโดยการเพิ่มประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสง

crop

นักวิทยาศาสตร์ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงสำเร็จโดยการดัดแปลงแปลงพันธุกรรมของพืช ผลการทดลองการค้นพบครั้งนี้ได้ลงในวารสาร Science ซึ่งอาจจะเป็นคำตอบของการแก้ปัญหาขาดแขนอาหารโดยการเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรด้วยพืชจีเอ็ม (Genetically modified plants หรือ GM)

พืชจีเอ็มเกิดขึ้นมานานแล้วแต่นั้นเป็นการทำพืชให้ทนต่อโรคและศัตรูพืชต่าง ๆ   แต่การค้นพบครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพขบวนการที่สำคัญที่สุดต่อสิ่งมีชีวิตนั้นก็คือขบวนการสังเคราะห์แสง ในการทดลองผลการศึกษาได้แสดงให้เห็นว่าพืชสามารถให้ผลผลิตมากขึ้น 20 เปอร์เซ็นต์ การศึกษาครั้งนี้นำโดยศาสตราจารย์สตีเฟนลอง (Prof Stephen Long) จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์

ศาสตราจารย์สตีเฟนลองกล่าวผ่านทางสำนักข่าว Guardian ว่าการทดลองในครั้งนี้กระทำกับต้นยาสูบซึ่งเป็นครั้งแรกที่การใช้เทคนิคจีเอ็ม(ดัดแปลงพันธุกรรม)ในการเพิ่มประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงซึ่งนักวิทยาศาสตร์หลายคนเคยบอกว่ามันไม่สามารถทำได้ ศาสตราจารย์สตีเฟนยังกล่าวอีกว่าพวกเขาไม่รู้แน่ชัดว่าขบวนการนี้จะทำให้พืชชนิดอื่นเพิ่มผลผลิต แต่ขบวนการการสังเคราะห์แสงเป็นขบวนการพื้นฐานของพืชทุกชนิดดังนั้นพวกเขาเชื่อว่าจะสามารถเพิ่มผลผลิตในพืชทุกชนิด

Photosynthesis

โดยปกติพืชเมื่อได้รับแสงแดดเต็มที่จะไม่สามารถใช้พลังงานแสงแดดได้หมด พืชจะมีขบวนการทางเคมีในการขจัดแสงแดดส่วนที่เกินให้เป็นความร้อนเพื่อที่จะไม่ทำให้ใบของพืชเสียหายจากการได้รับแสงแดดมากเกิดไป ขบวนการนี้เรียกว่า nonphotochemical quenching หรือ NPQ พืชจะปิดและเปิดขบวนการทางเคมีนี้ขึ้นกับแสงแดดที่ได้รับโดยที่การเปิดขบวนการนี้เมื่อมีแสงแดดมากเกินไปจะเกิดขึ้นอย่างทันที่ทันใด แต่เมื่อมีแสงแดดน้อยลงขบวนการนีัจะถูกปิดเพื่อให้พืชจะได้ใช้แสงแดดที่มีน้อยกว่าให้มากที่สุด แต่การปิดนี้จะใช้เวลานานและนี้เองที่เป็นสาเหตุที่ทำให้ประสิทธิภาพลดลง เช่นเมื่อมีเมฆบังดวงอาทิตย์พืชจะได้รับแสงแดดน้อยลงทำให้ขบวนการ NPQ ถูกปิดลงเพื่อจะทำให้พืชใช้พลังแสงแดดที่ได้รับทั้งหมดแต่การปิดขบวนการ NPQ นี้ใช้เวลานานเป็นครึ่งชั่วโมง

นักวิทยาศาสตร์ได้ดัดแปลงยีนของพืชที่เป็นตัวเพิ่มโปรตีนสามชนิดที่ทำให้ขบวนการสังเคราะห์เกิดขึ้นเร็วขึ้นหลังจากพืชกลับมาได้รับแสงแดดเต็มที่

ความหวังของนักวิทยาศาสตร์ก็เพื่อที่จะเพิ่มผลผลิตของพืชให้มากขึ้น จากการคาดคะเนขององการสหประชาชาติความต้องการอาหารของประชากรโลกจะเพิ่มขึ้น 70 เปอร์เซ็นต์ภายในปี 2050 ซึ่งเป็นจำนวนที่มาก การรักษาสิ่งแวดล้อมไม่ทำลายป่าเพิ่มมากขึ้นเป็นสิ่งที่สำคัญเช่นกัน การเพิ่มประสิทธิภาพผลผลิตของพืชโดยไม่ต้องการพื้นที่ปลูกเพิ่มมากขึ้นเป็นสิ่งที่ดีต่อการผลิตอาหารเลียงประชากรโลกที่เพิ่มขึ้นมากอย่างรวดเร็ว

 

 

error: กด RightClick แทน