ครั้งแรกของโลก! นักวิจัย มทส.ค้นพบ "ไรโซเบียมแหกกฎ" มียีนตรึงไนโตรเจนและยีนสร้างปมรากนอกโครโมโซม ช่วยพืชชนิดอื่นนอกจากพืชตระกูลถั่ว สร้างไนโตรเจนได้เอง เดินหน้าศึกษากลไกต่อ พร้อมเล็งตัดต่อพันธุกรรมข้าวให้สร้างไนโตรเจนได้เองไม่ง้อปุ๋ยเคมี
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี (มทส.) จัดแถลงข่าวการค้นพบความมหัศจรรย์ของแบคทีเรียสกุล “แบรดดีไรโซเบียม” (Brady rhizobium sp.) สายพันธุ์ใหม่ครั้งแรกของโลก ณ อาคารบริหาร มทส. จ.นครราชสีมา เมื่อวันที่ 10 มิ.ย.58 โดยมี ศ.ดร.ประสาท สืบค้า อธิการบดี มทส.เป็นประธานในพิธี และทีมข่าวผู้จัดการวิทยาศาสตร์ได้เข้าร่วมในงานแถลงข่าวดังกล่าวด้วย
ทั้งนี้ ทีมวิจัยได้ค้นพบแบรดดีไรโซเบียม DOA9 ซึ่งเป็นแบคทีเรียสายพันธุ์ใหม่ในไรโซเบียมสกุลแบรดดี "มียีนควบคุมการสร้างปมรากและยีนที่ควบคุมการตรึงในโตรเจน 2 ชุด ทั้งบนชุดโครโมโซมและพลาสมิด (plasmid) ขนาดใหญ่" ซึ่งแปลกไปจากแบคทีเรียชนิดอื่น ที่จะพบยีนได้เฉพาะบนโครโมโซมเท่านั้น โดยพลาสมิด คือ สารพันธุกรรมที่อยู่นอกโครโมโซมและมักอยู่ในรูปของวงกลม ซึ่งถือนี่เป็นการค้นพบครั้งแรกของโลก
“สำหรับแบรดดีไรโซเบียม เป็นสกุลแบคทีเรียที่พบได้ในพืชจำพวกโสนขน ซึ่งแบรดดีไรโซเบียมสายพันธุ์อื่นที่ไม่ใช่ DOA9 ก็จะเป็นไรโซเบียมปกติ ที่มียีนทั้งหมดอยู่บนโครโมโซม แต่เรากลับพบว่าแบรดดีไรโซเบียม DOA9 มียีนอยู่ทั้งบนโครโมโซมและพลาสมิด ซึ่งยังไม่เคยมีใครรู้มาก่อน” ศ.ดร.หนึ่ง เตียอำรุง หัวหน้าสถานวิจัย สำนักเทคโนโลยีการเกษตร มทส. อธิบายแก่ทีมข่าวผู้จัดการวิทยาศาสตร์
จากการศึกษานักวิจัยยังพบด้วยว่า แบรดดีไรโซเบียมสายพันธุ์ DOA9 มีความสามารถในการเข้าอาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อพืชอื่นที่ไม่ใช่พืชตระกูลถั่ว เช่น ข้าว ได้ด้วย ซึ่งความน่าสนใจดังกล่าวทำให้แบรดดีไรโซเบียมสายพันธุ์ DOA9 เป็นแบคทีเรียในสกุลแบรดดีไรโซเบียมตัวแรกของประเทศไทย ที่ได้รับการศึกษาลำดับพันธุกรรมอย่างสมบูรณ์ ด้วยกระบวนการวิเคราะห์รหัสพันธุกรรมระดับสูงเป็นเวลาประมาณ 1 ปี
นอกจากนี้โครโมโซมของแบรดดีไรโซเบียมสายพันธุ์ DOA9 ยังมีความคล้ายคลึงกับแบรดดีไรโซเบียมที่ใช้ยีนที่ชื่อว่า "nod" ในการเข้าสร้างปมกับถั่วเหลือง แต่ในทางตรงกันข้ามพลาสมิดกลับมีความคล้ายคลึงกันสูงกับแบรดดีไรโซเบียมที่สังเคราะห์ด้วยแสงได้อีกด้วย
"การค้นพบที่เราทำเป็นการเขย่าวงการวิทยาศาสตร์ได้ระดับหนึ่ง เพราะก่อนหน้านี้ยังไม่เคยมีใครทราบว่ายีนในแบคทีเรียจะสามารถอยู่บนเมกะพลาสมิดได้ และการที่ไรโซเบียมเข้ามาอยู่ในข้าวได้ก็เป็นการตอบโจทย์ทางวิวัฒนาการ เหมือนการจุดเทียนปลายอุโมงค์ ให้เราศึกษาต่อไปว่าเราจะนำประโยชน์ตรงนี้ไปใช้กับอะไรได้บ้าง เพราะมีไรโซเบียมก็เท่ากับมีปุ๋ย หากเราสามารถทำข้าวที่สามารถตรึงไนโตรเจนได้เอง เราก็จะไม่ต้องพึ่งพาปุ๋ยเคมีที่อันตรายอีกต่อไป หรืออาจนำไปสู่การพัฒนาสายพันธุ์ข้าวที่มีความทนทานมากยิ่งขึ้น ซึ่งในส่วนนี้เรายังจำเป็นต้องศึกษาต่ออีกหลายกระบวนการ" ศ.ดร.หนึ่งกล่าว
ศ.ดร.หนึ่ง ให้รายละเอียดเพิ่มเติมว่า ความสำเร็จดังกล่าวเกิดจากการศึกษาแบคทีเรียแกรมลบสายพันธุ์แบรดดีไรโซเบียม ที่ไม่สังเคราะห์ด้วยแสง และพบว่ามีคุณสมบัติพิเศษที่แตกต่างไปจากแบรดดีไรโซเบียมชนิดอื่นๆ คือ มีความสามารถเข้าสู่ในพืชอื่นหลายกลุ่ม เช่น คราม, ถั่วฮามาตา, ถั่วซิราโต, ถั่วโลตัส, ถั่วเขียว เป็นต้น และการค้นพบดังกล่าว ยังแสดงให้เห็นว่า แบคทีเรียในกลุ่มแบรดดีไรโซเบียมมีการปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมและพืชอาศัยเพื่อประโยชน์ในการดำรงสายพันธุ์
"การค้นพบเกิดจากที่ผมลงไปเก็บตัวอย่างดินในท้องนาเกือบทั่วประเทศ ปีแล้วปีเล่าก็มักจะเห็นต้นโสนชนิดหนึ่ง ในช่วง 3 เดือนสุดท้ายของปีอยู่ตลอด แต่แปลกที่อีกช่วง 9 เดือนโสนหายไป ผมจึงเก็บดิน เก็บข้าว เก็บโสน มาดูก็พบว่า เจ้าแบรดดีไรโซเบียม DOA9 สามารถเข้าไปอยู่ในข้าวได้ แบบภาวะคล้ายกาฝากแต่ไม่ก่อให้เกิดโรคใดๆ ซึ่งมันแปลกมากเพราะปกติไรโซเบียมจะเข้าสู่พืชในกลุ่มพืชตระกูลถั่วเท่านั้น ผมจึงเริ่มทำการวิจัยการสร้างปมในโสนขน โดยดูลักษณะทางชีวภาพและการวิเคราะห์ดีเอ็นเอเงียบๆ นับแต่นั้นเป็นต้นมา จนถึงตอนนี้ก็ราว 3-4 ปี" ศ.ดร.หนึ่งเผยที่มา
*******************************
