Return to Video

เราจะปลูกพืชให้รอดได้อย่างไรเมื่อไม่มีน้ำ

  • 0:01 - 0:05
    ฉันเชื่อว่าความลับของการผลิตพืชไร่
    ที่ทนความแห้งแล้งได้ดี
  • 0:05 - 0:08
    ซึ่งน่าจะช่วยสร้างความอุ่นใจให้กับเรา
    ในเรื่องการผลิตอาหารไม่มากก็น้อย
  • 0:08 - 0:11
    ขึ้นอยู่กับพืชคืนชีพ
  • 0:11 - 0:14
    ภาพนี้ ในพื้นที่แสนจะแห้งแล้งกันดาร
  • 0:14 - 0:17
    คุณอาจคิดว่า พืชพวกนั้นคงจะตายแล้ว
  • 0:17 - 0:18
    แต่พวกมันไม่ตาย
  • 0:18 - 0:20
    ให้น้ำพวกมัน
  • 0:20 - 0:25
    และพวกมันก็จะคืนชีพ สีเขียวขจี
    และเริ่มเติบโตอีกครั้งใน 12 ถึง 48 ชั่วโมง
  • 0:26 - 0:28
    ทีนี้ ทำไมฉันจึงแนะว่า
  • 0:28 - 0:32
    การผลิตพืชไร่ที่ทนควาแห้งแล้งได้ดี
    จะช่วยให้เราอุ่นใจในเรื่องการผลิตอาหารได้
  • 0:33 - 0:37
    ค่ะ ประชากรโลกของเราในตอนนี้
    มีอยู่ราว 7 พันล้านคน
  • 0:37 - 0:39
    และคาดว่าภายในปี ค.ศ. 2050
  • 0:39 - 0:42
    พวกเราจะมีประชากรระหว่าง
    9 พันล้าน และ 1 หมื่นล้านคน
  • 0:42 - 0:45
    โดยจะมีคนเพิ่มขึ้นเป็นจำนวนมากที่แอฟริกา
  • 0:46 - 0:48
    องค์กรอาหารและการเกษตรโลก
  • 0:48 - 0:51
    ได้แนะนำไว้ว่า
    ผลผลิตทางการเกษตรที่ได้ในตอนนี้
  • 0:52 - 0:54
    จะต้องเพิ่มขึ้นถึง 70 เปอร์เซ็นต์
  • 0:54 - 0:55
    เพื่อที่จะให้เพียงพอกับความต้องการ
  • 0:56 - 0:58
    เนื่องจากพืชเป็นพื้นฐานของห่วงโซ่อาหาร
  • 0:58 - 1:01
    อาหารส่วนใหญ่ก็จะต้องมาจากพืช
  • 1:01 - 1:04
    ผลการคำนวณ 70 เปอร์เซ็นต์นั้น
  • 1:04 - 1:08
    ยังไม่ได้พิจารณารวมถึงผลกระทบที่เป็นไปได้
    จากการเปลี่ยนแปลงสภาวะอากาศ
  • 1:08 - 1:13
    นี่เป็นผลจากการศึกษาโดย ไดด์
    ที่ตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 2011
  • 1:13 - 1:15
    ซึ่งเขาพิจารณาแล้วสรุปว่า
  • 1:15 - 1:18
    ผลความเป็นไปได้ทั้งหมด
    จากการเปลี่ยนแปลงสภาวะอากาศ
  • 1:18 - 1:20
    และท่ามกลางสิ่งต่าง ๆ
    สิ่งหนึ่งที่แสดงให้เราเห็น คือ
  • 1:20 - 1:24
    ความแห้งแล้งที่เพิ่มขึ้น
    อันเป็นผลมาจากฝนฟ้าที่ไม่ตกตามฤดูกาล
  • 1:24 - 1:26
    พื้นที่สีแดงในที่นี้
  • 1:26 - 1:28
    คือพื้นที่ซึ่งจนถึงเมื่อเร็ว ๆ นี้
  • 1:28 - 1:31
    ยังสามารถใช้สำหรับการเกษตร
    ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
  • 1:31 - 1:34
    แต่ตอนนี้ไม่สามารถใช้ได้อีกแล้ว
    เพราะว่าไม่มีฝน
  • 1:35 - 1:38
    นี่คือสถานการณ์
    ที่ถูกทำนายเอาไว้ว่าจะเกิดขึ้นใน ค.ศ. 2050
  • 1:39 - 1:41
    แอฟริกาส่วนใหญ่
    อันที่จริง พื้นที่ส่วนใหญ่ในโลก
  • 1:41 - 1:43
    กำลังจะตกที่นั่งลำบาก
  • 1:43 - 1:47
    เรากำลังจะต้องคิดถึง
    วิธีการผลิตอาหารอันชาญฉลาด
  • 1:47 - 1:50
    และที่น่าจะเหมาะสมอย่างหนึ่ง
    ก็คือพืชไร่ที่ทนความแห้งแล้งได้ดี
  • 1:50 - 1:52
    อีกอย่างหนึ่งที่เราจะต้องนึกถึงแอฟริกาก็คือ
  • 1:52 - 1:55
    การเกษตรส่วนใหญ่ของพวกเขาพึ่งพาฟ้าฝน
  • 1:56 - 2:00
    ค่ะ การผลิตพืชไร่ที่ทนความแห้งแล้งได้ดี
    ไม่ใช่สิ่งที่ง่ายที่สุดในโลก
  • 2:00 - 2:02
    และเหตุผลก็คือน้ำ
  • 2:02 - 2:05
    น้ำเป็นสิ่งที่สำคัญต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก
  • 2:05 - 2:09
    สิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่มีเมตาบอลิซึม
  • 2:09 - 2:11
    ตั้งแต่จุลชีพ ไปจนถึงคุณและฉัน
  • 2:11 - 2:14
    มีส่วนประกอบหลักส่วนใหญ่เป็นน้ำ
  • 2:14 - 2:16
    ทุกปฎิกิริยาของชีวิตเกิดขึ้นในน้ำ
  • 2:16 - 2:19
    และการสูญเสียน้ำเพียงเล็กน้อย
    ก็อาจส่งผลถึงชีวิต
  • 2:19 - 2:21
    คุณและฉันประกอบด้วยน้ำ 65 เปอร์เซ็นต์
  • 2:21 - 2:23
    ถ้าเราสูญเสียน้ำไปหนึ่งเปอร์เซ็นต์
    เราก็จะตาย
  • 2:24 - 2:27
    แต่เราสามารถเปลี่ยนพฤติกรรม
    เพื่อที่จะหลีกเลี่ยงสิ่งนั้นได้
  • 2:28 - 2:29
    แต่พืชทำไม่ได้
  • 2:30 - 2:31
    พวกมันติดอยู่กับดิน
  • 2:31 - 2:35
    และพวกมันก็มีส่วนประกอบเป็นน้ำ
    มากกว่าพวกเรามาแต่แรก
  • 2:35 - 2:36
    คือประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์
  • 2:36 - 2:38
    และพวกมันยังเสียน้ำได้มากกว่าพวกเรา
  • 2:38 - 2:41
    เช่น 10 ถึงประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์
    ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์
  • 2:42 - 2:43
    แต่ในช่วงเวลาสั้น ๆ เท่านั้น
  • 2:45 - 2:49
    พวกมันส่วนใหญ่จะพยายามทน
    หรือหลีกเลี่ยงการสูญเสียน้ำ
  • 2:49 - 2:53
    ฉะนั้น ตัวอย่างที่สุดโต่งของพืชคืนชีพ
    สามารถพบได้ในพืชอิ่มน้ำ
  • 2:53 - 2:56
    พวกมันมักมีขนาดเล็ก ดูน่าสนใจมาก
  • 2:56 - 2:58
    แต่การที่พวกมันเก็บน้ำเอาไว้
    ต้องแลกมาด้วยความจริงที่ว่า
  • 2:58 - 3:00
    พวกมันเติบโตช้ามาก
  • 3:01 - 3:06
    ตัวอย่างของการหลีกเลี่ยงการสูญเสียน้ำ
    ถูกพบในไม้ต้นและไม้พุ่ม
  • 3:06 - 3:08
    พวกมันหยั่งรากลงไปลึกมาก
  • 3:08 - 3:09
    เพื่อหยั่งหาแหล่งน้ำใต้ดิน
  • 3:09 - 3:12
    และดึงน้ำขึ้นมาตลอดเวลา
  • 3:12 - 3:14
    ทำให้พวกมันชุ่มน้ำ
  • 3:14 - 3:16
    ต้นที่อยู่ทางขวามือนี้เรียกว่า โบลบา
  • 3:16 - 3:18
    มันยังถูกเรียกอีกชื่อว่า ต้นไม้ตีลังกา
  • 3:18 - 3:22
    เพราะว่าสัดส่วนจากรากไปถึงยอด
    มีความยาวมาก
  • 3:22 - 3:24
    มันดูเหมือนต้นไม้ที่ถูกปลูกตีลังกา
  • 3:24 - 3:28
    และแน่นอนรากจำเป็น
    สำหรับการหาน้ำให้กับพืช
  • 3:29 - 3:33
    และบางที กลยุทธ์หลีกเลี่ยง
    พบได้มากที่สุดในพืชล้มลุก
  • 3:34 - 3:37
    พืชล้มลุกเป็นพืชกลุ่มใหญ่
    ที่เราใช้เป็นแหล่งอาหาร
  • 3:37 - 3:39
    ทางด้านตะวันตกของประเทศฉัน
  • 3:39 - 3:42
    เกือบตลอดทั้งปี
    เราแทบจะไม่เห็นพืชเติบโต
  • 3:42 - 3:45
    แต่เมื่อฝนตกในฤดูใบไม้ผลิ คุณจะได้สิ่งนี้
  • 3:45 - 3:46
    ดอกไม้บานในทะเลทราย
  • 3:47 - 3:49
    กลยุทธ์ของพืชล้มลุกก็คือ
  • 3:49 - 3:51
    เติบโตแค่เฉพาะในฤดูฝน
  • 3:52 - 3:54
    ในช่วงปลายฤดู
    พวกมันผลิตเมล็ด
  • 3:54 - 3:57
    ในที่แห้งและมีน้ำเพียง 8 ถึง 10เปอร์เซ็นต์
  • 3:57 - 3:59
    แต่มันมีชีวิตชีวามาก
  • 3:59 - 4:02
    และอะไรก็ตามในที่แล้งแต่มีชีวิตชีวา
  • 4:02 - 4:03
    เราเรียกว่า มีความทนต่อความแห้งแล้ง
  • 4:04 - 4:05
    ในสภาวะที่แห้งแล้ง
  • 4:05 - 4:08
    สิ่งที่เมล็ดทำได้คือ
    อยู่ในสิ่งแวดล้อมที่สุดโต่ง
  • 4:08 - 4:10
    เป็นเวลานาน
  • 4:10 - 4:12
    เมื่อฤดูฝนครั้งต่อไปมาถึง
  • 4:12 - 4:13
    พวกมันก็จะงอกและเติบโต
  • 4:13 - 4:15
    และวัฎจักรทั้งหมดก็เริ่มต้นอีกครั้ง
  • 4:16 - 4:20
    เราเชื่อกันอย่างโดยทั่วไปว่า
    วิวัฒนาการของเมล็ดที่ทนต่อความแห้งแล้ง
  • 4:20 - 4:22
    ทำให้เกิดการครองพื้นที่และการขยายวงกว้าง
  • 4:22 - 4:26
    ของพืชดอก และพืชพวกแองกิโอสเปอร์ม
    บนผืนดิน
  • 4:27 - 4:30
    แต่กลับมายังพืชล้มลุก
    ที่เป็นแหล่งอาหารหลักของเรา
  • 4:31 - 4:36
    ธัญพืช ข้าว ข้าวโพด
    คิดเป็น 95 เปอร์เซ็นต์ ของแหล่งอาหาร
  • 4:36 - 4:38
    และมันก็เป็นแผนการที่ยิ่งใหญ่
  • 4:38 - 4:41
    เพราะเพียงในเวลาไม่นาน
    คุณสามารถผลิตเมล็ดได้มากมาย
  • 4:41 - 4:44
    เมล็ดมีพลังงานมากมาย
    ฉะนั้นมันจึงเป็นอาหารที่มีแคลอรี่มาก
  • 4:44 - 4:48
    คุณสามารถเก็บเอาไว้ยามที่มีมาก
    เพื่อเอาไว้ใช้ยามขาดแคลน
  • 4:48 - 4:50
    แต่มันก็มีข้อเสีย
  • 4:51 - 4:52
    เนื้อเยื่อพืช
  • 4:52 - 4:54
    อย่างรากและใบของพืชล้มลุก
  • 4:54 - 4:55
    ไม่ได้รับการตกทอด
  • 4:55 - 5:00
    ลักษณะการทนทาน การต้าน
    หรือการหลีกเลี่ยงต่อความแห้ง
  • 5:00 - 5:01
    พวกมันไม่ต้องการสิ่งเหล่านี้
  • 5:01 - 5:02
    พวกมันเติบโตในฤดูฝน
  • 5:02 - 5:06
    และพวกมันมีเมล็ดที่จะช่วยให้พวกมัน
    รอดชีวิตไปตลอดทั้งปี
  • 5:06 - 5:08
    และแม้ว่าจะมีความร่วมมือมากมาย
    ทางการเกษตร
  • 5:08 - 5:11
    เพื่อสร้างพืชไร่ที่มีคุณสมบัติที่ดีขึ้น
  • 5:11 - 5:13
    ในการต้าน การหลีกเลี่ยง หรือการทน
  • 5:13 - 5:15
    โดยเฉพาะอย่างยิ่งการต้านและหลีกเลี่ยง
  • 5:15 - 5:18
    เพราะพวกเรามีตัวอย่างที่ดี
    ที่จะใช้เพื่อทำความเข้าใจงานเหล่านี้
  • 5:18 - 5:20
    เรายังได้ภาพดังนี้
  • 5:20 - 5:22
    ไร่ข้าวโพดในแอฟริกา
  • 5:22 - 5:23
    ไม่มีฝนเลยสองสัปดาห์
  • 5:23 - 5:25
    และพวกมันก็ตาย
  • 5:26 - 5:27
    นี่คือการแก้ปัญหา
  • 5:28 - 5:29
    พืชคืนชีพ
  • 5:29 - 5:33
    พืชเหล่านี้สามารถเสียน้ำในเซลล์
    ไป 95 เปอร์เซ็นต์
  • 5:33 - 5:37
    อยู่ในสภาวะที่แห้งเหมือนตาย
    เป็นเวลาหลายเดือนถึงหลายปี
  • 5:37 - 5:39
    และเมื่อให้น้ำกับพวกมัน
  • 5:39 - 5:41
    พวกมันก็จะเขียวขจีและเริ่มเติบโตอีกครั้ง
  • 5:42 - 5:45
    เช่นเดียวกับเมล็ด
    พวกมันทนต่อตวามแห้งแล้ง
  • 5:45 - 5:49
    เช่นเดียวกับเมล็ด
    พวกมันทนต่อสิ่งแวดล้อมที่สุดโต่งได้
  • 5:50 - 5:52
    และนี่ก็เป็นปรากฏการณ์ที่หาได้ยากยิ่ง
  • 5:52 - 5:56
    มีพืชดอกเพียง 135 สายพันธุ์
    ที่สามารถทำแบบนี้ได้
  • 5:56 - 5:58
    ฉันจะให้คุณชมภาพวีดีโอ
  • 5:58 - 6:00
    ของกระบวนการคืนชีพ
    ของพืชสามสายพันธุ์นี้
  • 6:00 - 6:01
    ตามลำดับ
  • 6:02 - 6:03
    ที่ทางด้านล่าง
  • 6:03 - 6:06
    นี่คือแกนเวลา
    เพื่อคุณจะได้เห็นว่ามันเกิดขึ้นได้เร็วแค่ไหน
  • 6:44 - 6:46
    (เสียงปรบมือ)
  • 6:50 - 6:52
    ค่อนข้างน่าทึ่งใช่ไหมคะ
  • 6:52 - 6:56
    ฉันได้ใช้เวลาตลอด 21 ปีที่ผ่านมานี้
    พยายามที่จะเข้าใจว่าพวกมันทำแบบนี้ได้อย่างไร
  • 6:56 - 6:58
    พืชเหล่านี้แห้งแต่ไม่ตายได้อย่างไร
  • 6:59 - 7:02
    และฉันทำงานกับพืชคืนชีพมากมาย
  • 7:02 - 7:04
    ที่แสดงตรงนี้ในสภาพที่มีน้ำและแห้ง
  • 7:04 - 7:06
    ด้วยเหตุผลหลายประการ
  • 7:06 - 7:09
    เหตุผลหนึ่งก็คือ
    พืชเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวแทน
  • 7:09 - 7:11
    ของพืชไร่ที่ฉันอยาก
    จะทำให้มันทนความแห้งแล้งได้
  • 7:11 - 7:14
    ฉะนั้น ยกตัวอย่างเช่น ทางด้านบนซ้ายคือหญ้า
  • 7:14 - 7:16
    มันเรียกว่า อีราโกรทิส นินเดนซิส
    (Eragrostis nindensis)
  • 7:16 - 7:19
    มันมีญาติใกล้ชิดที่ชื่อว่า
    อีราโกรสทิส เทฟ
  • 7:19 - 7:21
    พวกคุณหลายคนอาจรู้จักมันในชื่อ "เทฟ"
    (teff)
  • 7:21 - 7:22
    มันเป็นอาหารหลักในเอธิโอเปีย
  • 7:23 - 7:24
    มันไม่มีกลูเตน
  • 7:24 - 7:27
    และเป็นอะไรบางอย่าง
    ที่เราอยากจะทำให้มันทนต่อความแห้งแล้ง
  • 7:27 - 7:29
    อีกเหตุผลหนึ่งที่เราสนใจพืชพวกนี้
  • 7:29 - 7:31
    ก็เพราะว่า อย่างน้อย
  • 7:31 - 7:33
    ฉันอยากจะค้นพบว่า
    มันมีอะไรเหมือนกันหรือเปล่า
  • 7:33 - 7:35
    พวกมันใช้กระบวนการเดียวกัน
  • 7:35 - 7:37
    เพื่อที่จะสูญเสียน้ำทั้งหมดนั้น
    และไม่ตายหรือเปล่า
  • 7:37 - 7:40
    ฉันนำสิ่งที่เราเรียกว่า วิธีการชีววิทยาระบบ
    (systems biology approach)
  • 7:40 - 7:42
    เพื่อที่จะได้เข้าใจอย่างลึกซึ้ง
  • 7:42 - 7:44
    เกี่ยวกับการทนต่อความแห้งแล้ง
  • 7:44 - 7:46
    ซึ่งเราดูทุกอย่าง
  • 7:46 - 7:49
    ตั้งแต่โมเลกุลจนถึงพืชทั้งต้น
    ระดับกายภาพเชิงนิเวศ
  • 7:49 - 7:50
    ยกตัวอย่างเช่น เราสังเกต
  • 7:50 - 7:53
    การเปลี่ยนแปลงในกายวิภาคของพืช
    เมื่อมันแห้ง
  • 7:53 - 7:54
    และโครงสร้างใหญ่ของพวกมัน
  • 7:54 - 7:57
    เราดูทรานสคริปโตม
    ซึ่งนั่นเป็นคำเฉพาะสำหรับเทคโนโลยี
  • 7:57 - 7:58
    ที่ดูยีนต่าง ๆ
  • 7:58 - 8:01
    ที่เปิดและปิด
    ในการตอบสนองต่อการแห้ง
  • 8:01 - 8:04
    ยีนส่วนใหญ่จะให้รหัสโปรตีน
    เราจึงสังเกตโปรตีโอม
  • 8:04 - 8:07
    ดูว่าโปรตีนทำอะไรที่เป็นการตอบสนอง
    ต่อการแห้ง
  • 8:07 - 8:11
    บางโปรตีนอาจเป็นเอนไซม์
    ซึ่งทำให้เกิดเมตาบอลิซึม
  • 8:11 - 8:13
    ฉะนั้น เราจึงสังเกตเมตาบอลิโอม
  • 8:13 - 8:16
    ทีนี้ มันสำคัญเพราะว่าพืชติดอยู่กับพื้นดิน
  • 8:16 - 8:20
    พวกมันใช้สิ่งที่ฉันเรียกว่า คลังแสงอาวุธ
    ทางเคมีที่ถูกควบคุมอย่างละเอียด
  • 8:20 - 8:24
    เพื่อปกป้องพวกมันเอง
    จากความเครียดจากสิ่งแวดล้อมทุกอย่าง
  • 8:24 - 8:25
    ฉะนั้น มันเป็นสิ่งสำคัญที่เราจะค้นหา
  • 8:25 - 8:28
    ที่ระดับการเปลี่ยนแปลงของสารเคมี
    ที่เกี่ยวข้องกับการแห้ง
  • 8:29 - 8:31
    และในการศึกษาสุดท้าย
    ที่เราทำที่ระดับโมเลกุล
  • 8:31 - 8:32
    เราสังเกต ลิปิโดม
  • 8:32 - 8:35
    ซึ่งคือการเปลี่ยนแปลงของลิปิด
    เพื่อตอบสนองต่อการแห้ง
  • 8:35 - 8:36
    และนั่นมันก็สำคัญมาก
  • 8:36 - 8:39
    เพราะว่าเยื่อหุ้มทางชีวภาพทั้งหมด
    ทำมาจากลิปิด
  • 8:39 - 8:41
    พวกมันยึดอยู่ด้วยกันเป็นเยื่อหุ้ม
    เพราะพวกมันอยู่ในน้ำ
  • 8:41 - 8:44
    เมื่อนำน้ำออกไป
    เยื่อหุ้มเหล่านี้ก็จะสลาย
  • 8:44 - 8:47
    ลิปิดยังทำหน้าที่เป็นสัญญาณ
    เพื่อเปิดการทำงานของยีน
  • 8:48 - 8:51
    จากนั้น พวกเราใช้การศึกษา
    ทางกายภาพและทางชีวเคมี
  • 8:51 - 8:54
    เพื่อพยายามจะเข้าใจ
    หน้าที่ของสารป้องกันตามข้อสันนิษฐาน
  • 8:54 - 8:57
    ที่เราได้ค้นพบในอีกการศึกษาหนึ่ง
  • 8:57 - 8:59
    และจากนั้น เราใช้ทุกสิ่งทุกอย่างนี้
    เพื่อทำความเข้าใจ
  • 8:59 - 9:02
    ว่าพืชปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ
    ของมันได้อย่างไร
  • 9:03 - 9:08
    ฉันมีปรัชญาการทำงานว่า
    ฉันต้องการที่จะเข้าใจอย่างลึกซึ้ง
  • 9:08 - 9:10
    ถึงกลไกของการทนต่อความแห้งแล้ง
  • 9:10 - 9:14
    เพื่อที่จะให้คำปรึกษาที่มีความหมาย
    กับการปฏิบัติทางชีวภาพ
  • 9:15 - 9:17
    ฉันมั่นใจว่าพวกคุณบางคนคงคิดว่า
  • 9:17 - 9:18
    "การปฏิบัติทางชีวภาพ
  • 9:18 - 9:21
    นี่เธอหมายถึงพืชไร่ที่ดัดแปลงพันธุกรรม
    หรือเปล่าน่ะ"
  • 9:22 - 9:24
    และคำตอบก็คือ
  • 9:24 - 9:26
    มันขึ้นอยู่กับนิยามของคำว่า
    การดัดแปลงพันธุกรรม
  • 9:27 - 9:30
    พืชไร่ทุกชนิดที่เรากินอยู่ทุกวันนี้
    ไม่ว่าจะเป็น ธัญพืช หญ้า หรือข้าวโพด
  • 9:30 - 9:33
    ได้รับการดัดแปลงทางพันธุกรรมอย่างมาก
    จากบรรพบุรุษของพวกมัน
  • 9:33 - 9:35
    แต่เราไม่คิดว่าพวกมันเป็น จีเอ็ม
  • 9:35 - 9:38
    เพราะพวกมันถูกผลิตขึ้น
    โดยการผสมพันธุ์แบบดั้งเดิม
  • 9:39 - 9:43
    ถ้าคุณหมายถึงว่า ฉันกำลังจะ
    นำยีนของพืชคืนชีพเข้าไปในพืชไร่
  • 9:43 - 9:44
    คำตอบก็คือ ถูกต้อง
  • 9:44 - 9:47
    พอถึงช่วงหนึ่ง
    เราก็เหนื่อยหน่ายกับวิธีการนี้
  • 9:47 - 9:50
    มีวิธีการที่เหมาะสมกว่า
    เพื่อนร่วมงานของฉันที่ ยูซีที
  • 9:50 - 9:52
    เจนิเฟอร์ ทอมสัน และ ซูเฮล ราฟูดีน
  • 9:52 - 9:54
    เป็นผู้นำในวิธีการนั้น
  • 9:54 - 9:56
    และฉันจะให้คุณได้ชมผลการทดลองในอีกสักครู่
  • 9:57 - 10:01
    แต่เรากำลังจะใช้วิธีการ
    ที่ตั้งความหวังเอาไว้สูงมาก
  • 10:01 - 10:05
    ซึ่งเรามุ่งที่จะเปิดการทำงานของกลุ่มยีน
  • 10:05 - 10:07
    ที่มีอยู่แล้วในพืชไร่ทุกชนิด
  • 10:07 - 10:10
    พวกมันไม่เคยถูกเปิดการทำงาน
    ภายใต้สภาวะที่แห้งแล้งเลย
  • 10:11 - 10:12
    ฉันจะทิ้งเอาไว้ให้คุณคิดต่อ
  • 10:12 - 10:14
    ว่าแบบนี้ควรเรียกว่า จีเอ็ม หรือเปล่า
  • 10:16 - 10:19
    ฉันกำลังที่จะให้คุณชมผลการทดลอง
    จากวิธีการแรก
  • 10:19 - 10:20
    และเพื่อที่จะทำอย่างนั้น
  • 10:20 - 10:23
    ฉันจะต้องอธิบายอะไรนิดหน่อย
    ว่ายีนทำงานอย่างไร
  • 10:23 - 10:24
    ฉันคิดว่าคุณทุกคนรู้ว่า
  • 10:24 - 10:26
    ยีนประกอบด้วยดีเอ็นเอสองสาย
  • 10:26 - 10:28
    มันอาจพันกันอย่างแน่นเป็นโครโมโซม
  • 10:28 - 10:31
    ที่ปรากฏอยู่ในทุกเซลล์
    ในร่างกายของคุณ หรือในพืช
  • 10:32 - 10:35
    ถ้าคุณคลายเกลียวดีเอ็นแล้ว
    คุณจะพบยีน
  • 10:36 - 10:38
    และแต่ละยีนก็จะมีโปรโมเตอร์
  • 10:38 - 10:41
    ซึ่งทำจะหน้าที่เปิดหรือปิด
  • 10:41 - 10:42
    บริเวณที่เป็นยีนให้รหัส
  • 10:42 - 10:43
    และจากนั้นก็มีเทอร์มิเนเตอร์
  • 10:43 - 10:47
    ซึ่งบ่งบอกว่า นี่เป็นจุดสิ้นสุดของยีน
    ยีนใหม่จะเริ่มขึ้น
  • 10:48 - 10:51
    ทีนี้ โปรโมเตอร์
    ไม่ได้เป็นแค่สวิตซ์เปิดปิดธรรมดา
  • 10:51 - 10:53
    โดยทั่วไป มันต้องการ
    การปรับการควบคุมอย่างละเอียด
  • 10:53 - 10:57
    จะต้องมีอะไรหลายอย่างปรากฏอยู่อย่างถูกต้อง
    ก่อนที่ยีนจะเปิดการทำงานได้
  • 10:58 - 11:01
    ฉะนั้น สิ่งที่มักทำกันในการศึกษา
    ทางเทคโนโลยีชีวภาพ
  • 11:01 - 11:03
    คือเราใช้โปรโมเตอร์ที่เหนี่ยวนำได้
  • 11:03 - 11:05
    ที่เรารู้ว่าจะเปิดการทำงานของมันอย่างไร
  • 11:05 - 11:07
    เราประกบมันระหว่างยีนที่เราสนใจ
  • 11:07 - 11:09
    และนำมันเข้าไปในพืช
    และดูว่าพืชตอบสนองอย่างไร
  • 11:10 - 11:13
    ในการศึกษาที่ฉันกำลังจะเล่าให้คุณฟัง
  • 11:13 - 11:15
    ผู้ร่วมงานของฉันใช้โปรโมเตอร์
    ที่ถูกเหนี่ยวนำด้วยความแล้ง
  • 11:15 - 11:18
    ซึ่งเราค้นพบในพืชคืนชีพ
  • 11:18 - 11:21
    สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับโปรโมเตอร์นี้
    คือเราไม่ต้องทำอะไรเลย
  • 11:21 - 11:23
    พืชจะรู้สึกถึงความแล้งได้เอง
  • 11:24 - 11:29
    และเราเคยใช้มันเพื่อควบคุมยีนแอนติออกซิแดนซ์
    จากพืชคืนชีพ
  • 11:29 - 11:31
    ทำไมต้องเป็นยีนแอนติออกซิแดนซ์ด้วยหรือ
  • 11:31 - 11:34
    ก็เพราะว่า ความเครียดทั้งหมด
    โดยเฉพาะความเครียดจากความแห้งแล้ง
  • 11:34 - 11:36
    ส่งผลให้เกิดการสร้างอนุมูลอิสระ
  • 11:36 - 11:38
    หรือรีแอคทีฟ ออกซิเจน สปีชีส์
  • 11:38 - 11:41
    ซึ่งเป็นพิษมากและสามารถทำให้พืชไร่ตายได้
  • 11:42 - 11:44
    สิ่งที่แอนติออกซิแดนซ์ทำคือการหยุดการทำลาย
  • 11:45 - 11:49
    นี่คือผลการทดลองบางส่วนจากพันธุ์ข้าวโพด
    ที่นิยมปลูกกันในแอฟริกา
  • 11:49 - 11:53
    ทางซ้ายของลูกศร
    คือพืชที่ไม่มียีนดังกล่าว
  • 11:53 - 11:54
    และทางขวา
  • 11:54 - 11:56
    คือพืชที่มียีนแอนติออกซิแดนซ์
  • 11:56 - 11:58
    ผ่านไปสามสัปดาห์โดยไม่มีน้ำ
  • 11:58 - 12:00
    ต้นที่มียีนดูดีกว่ามากเลย
  • 12:02 - 12:03
    ทีนี้ วิธีการสุดท้าย
  • 12:03 - 12:07
    งานวิจัยของฉันได้แสดงให้เห็นว่า
    มีความคล้ายคลึงกันอย่างมาก
  • 12:07 - 12:11
    ระหว่างกลไกของการทนความแห้งแล้ง
    ในเมล็ดพืชและในพืชคืนชีพ
  • 12:11 - 12:12
    ฉะนั้น ฉันตั้งคำถามว่า
  • 12:13 - 12:14
    พวกมันใช้ยีนเดียวกันหรือเปล่า
  • 12:14 - 12:17
    หรือใช้ยีนช่วงที่ต่างกันเล็กน้อย
  • 12:17 - 12:21
    พืชคืนชีพใช้ยีนที่มีวิวัฒนาการ
    มาจากยีนทนความแห้งแล้งในเมล็ด
  • 12:21 - 12:23
    กับรากและใบของมันหรือเปล่า
  • 12:23 - 12:25
    พวกมันใช้งานยีนในเมล็ดเหล่านี้
  • 12:25 - 12:27
    ในรากและใบของพืชคืนชีพหรือเปล่า
  • 12:28 - 12:30
    และฉันก็ได้คำตอบสำหรับปัญหานั้น
  • 12:30 - 12:32
    จากการค้นคว้าวิจัยมากมายในกลุ่มวิจัยของฉัน
  • 12:32 - 12:36
    และจากความร่วมมือเมื่อเร็ว ๆ นี้
    จากกลุ่มของ เฮนค์ ฮิลฮอร์สท์ ในเนเธอแลนด์
  • 12:36 - 12:37
    เมล โอลิเวอร์ ในสหรัฐอเมริกา
  • 12:37 - 12:40
    และ จูเลีย เบทิงค์ ในฝรั่งเศส
  • 12:40 - 12:41
    คำตอบก็คือ ใช่แล้ว
  • 12:41 - 12:44
    มีกลุ่มยีนหลักที่เกี่ยวข้องกับทั้งสองอย่าง
  • 12:44 - 12:48
    และฉันกำลังจะแสดงสิ่งนี้ให้เห็นอย่างคร่าว ๆ
    ในข้าวโพด
  • 12:48 - 12:50
    ที่ซึ่งโครโมโซนข้างล่างที่ปิดการทำงานนั้น
  • 12:50 - 12:54
    เป็นตัวแทนของยีนทั้งหมด
    ที่ต้องการสำหรับการทนต่อความแห้งแล้ง
  • 12:54 - 12:58
    ฉะนั้น เมื่อเมล็ดข้าวโพดแห้งในช่วงสุดท้าย
    ของการพัฒนาของพวกมัน
  • 12:58 - 12:59
    พวกมันเปิดการทำงานของยีนเหล่านี้
  • 13:01 - 13:04
    พืชคืนชีพเปิดยีนเดียวกัน
  • 13:04 - 13:05
    เมื่อมันแห้ง
  • 13:05 - 13:07
    อย่างไรก็ดี ตัวอย่างพืชไร่ทั้งหมด
  • 13:07 - 13:09
    มียีนเหล่านี้ในรากและใบ
  • 13:09 - 13:11
    แต่พวกมันไม่เคยเปิดยีนเหล่านี้เลย
  • 13:11 - 13:13
    พวกมันเปิดยีนเหล่านี้แค่ในเนื้อเยื่อเมล็ด
  • 13:13 - 13:15
    ฉะนั้น สิ่งที่เราพยายามทำกันในตอนนี้
  • 13:15 - 13:18
    ก็คือพยายามเข้าใจสิ่งแวดล้อม
    และสัญญาณระดับเซลล์
  • 13:18 - 13:20
    ที่จะเปิดการทำงานของยีนเหล่านี้
    ในพืชคืนชีพ
  • 13:21 - 13:23
    เพื่อที่จะเลียนแบบกระบวนการในพืชไร่
  • 13:24 - 13:25
    และสิ่งสุดท้ายที่ฉันอยากฝากเอาไว้
  • 13:25 - 13:28
    สิ่งที่เรากำลังพยายามทำอยู่ให้เร็วที่สุดก็คือ
  • 13:28 - 13:31
    ทำซ้ำในสิ่งที่ธรรมชาติได้ทำมาก่อน
    ในวิวัฒนาการของพืชคืนชีพ
  • 13:32 - 13:33
    เมื่อ 10 ถึง 40 ล้านปีก่อน
  • 13:34 - 13:37
    พืชของฉัน และฉัน
    ขอขอบคุณที่ทุกท่านให้ความสนใจค่ะ
  • 13:37 - 13:43
    (เสียงปรบมือ)
Title:
เราจะปลูกพืชให้รอดได้อย่างไรเมื่อไม่มีน้ำ
Speaker:
จิล ฟาแรท (Jill Farrant)
Description:

ในขณะที่ประชากรโลกเพิ่มขึ้นและโลกเราได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของสภาวะอากาศอย่างรวดเร็ว เราจะต้องเลี้ยงดูประชากรที่มากขึ้นด้วยผืนดินที่เพาะปลูกได้น้อยลง
นักอนูชีววิทยา จิล ฟาแรท ศึกษาปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นได้ยากที่อาจช่วยเราได้ "พืชคืนชีพ" พืชที่มีความทนทานสูงและเหมือนว่ามันจะฟื้นจากความตายได้ หรือว่าพวกมันจะเป็นที่พึ่งสำหรับการผลิตอาหารในกับโลกของเราที่ร้อนขึ้นและแห้งแล้งมากขึ้นได้

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
13:56

Thai subtitles

Revisions