Slide background

ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ

Slide background
Slide background
Slide background
Slide background
Slide background

Slide background

TBRC app

A simple way to place an order for

biological materials from TBRC

Slide background

Thai Fungi

a new app for a reference guild of fungi found in Thailand

Slide background
Slide background
Slide background
Slide background


ข่าวสารองค์กร

 


ข่าวสารการประชุม


ไบโอเทค สวทช. พัฒนาแบคทีรีโอฟาจ ทำลายเชื้อแบคทีเรียก่อโรคพืชในดิน

โรคเหี่ยวเขียวหรือโรคเหี่ยว(bacterial wilt disease) มีสาเหตุมาจากเชื้อแบคทีเรีย ราลสโตเนีย โซลานาซีเอรัม(Ralstonia solanacearum) จัดเป็นเชื้อแบคทีเรียสาเหตุโรคพืช สามารถอาศัยอยู่ในดิน โดยจะเข้าทำลายพืชทางราก ตามรอยแผลที่เกิดจากการทำลายของแมลง ไส้เดือนฝอย รอยฉีกขาดของราก หรือแผลที่เกิดในธรรมชาติ และสามารถแพร่ระบาดไปกับน้ำได้ดีโดยเฉพาะในช่วงฤดูฝนที่มีฝนตกชุกจะมีการระบาดของโรครุนแรงและรวดเร็ว รวมทั้งเชื้อแบคทีเรียนี้สามารถติดไปกับหัวพันธุ์โดยแอบแฝงอยู่ในหัวพันธุ์และอยู่ข้ามฤดูได้ การป้องกันกำจัดทำได้ค่อนข้างยาก เนื่องจากเชื้อสามารถอยู่ในดินได้เป็นเวลานาน ทั้งยังมีพืชอาศัยกว้าง และมีความหลากหลายของสายพันธุ์ ปัจจุบันยังไม่มีสารเคมีที่มีประสิทธิภาพสูงในการป้องกันกำจัด โรคเหี่ยวกับพืชมากกว่า 200 ชนิด โดยเฉพาะพืชเศรษฐกิจสำคัญ เช่น มะเขือเทศ มะเขือ มันฝรั่ง พริก พริกไทย กล้วย ขิง ถั่วลิสง และยาสูบ เป็นต้น ปัญหาที่สำคัญอย่างหนึ่งในแหล่งปลูกมะเขือเทศและพริกทั่วประเทศ นับได้ว่าส่งผลกระทบต่อพืชเศรษฐกิจของไทยเป็นอย่างมาก

คณะนักวิจัยไบโอเทค สวทช. นำโดย ดร.อุดม แซ่อึ่ง นักวิจัย ทีมวิจัยการวิเคราะห์และประยุกต์ใช้สารชีวโมเลกุล และ ดร.อรวรรณ ชัชวาลการพาณิชย์ ทีมวิจัยไวรัสพืชและแบคทีรีโอฟาจ จึงได้ศึกษาและพัฒนา แบคทีรีโอฟาจ (bacteriophage) หรือ ฟาจ (phage) ซึ่งเป็นไวรัสที่มีประสิทธิภาพในการเข้าทำลายเชื้อแบคทีเรียก่อให้เกิดโรคในพืช เพื่อใช้เป็นสารชีวภัณฑ์ในการกำจัดเชื้อแบคทีเรียสาเหตุโรคพืช ทดแทนการใช้สารเคมี เพื่อความปลอดภัยต่อเกษตรกรและผู้บริโภค มุ่งเป้าพัฒนาสูตการเก็บรักษาฟาจให้คงทนต่อสภาพแวดล้อม เพื่อนำไปใช้จริงในพื้นที่เกษตรกรรม

bacteriophage1

การป้องกันและควบคุมโรคเหี่ยวในปัจจุบันทำได้โดยการทำเขตกรรม เช่น การไถดินและผึ่งดินให้แห้งก่อนการปลูก การปรับสภาพดินด้วยปูนขาว การกำจัดต้นพืชที่แสดงอาการ เป็นต้น ซึ่งการใช้สารเคมีเพื่อกำจัดเชื้อแบคทีเรียยังไม่มีประสิทธิภาพมากนัก เนื่องจากสารเคมีไม่สามารถเข้าถึงเชื้อแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในดินได้ ดังนั้นทางเลือกหนึ่งในการป้องกันและควบคุมโรคเหี่ยวได้ดี คือการใช้แบคทีรีโอฟาจ (bacteriophage) ซึ่งสามารถเข้าทำลายและย่อยสลาย (lysis) แบคทีเรียก่อโรคพืชได้โดยตรง นับเป็นทางเลือกหนึ่งที่มีศักยภาพสูง ในการป้องกันและควบคุมโรคพืชหลากหลายชนิดรวมทั้งโรคเหี่ยวด้วย

bacteriophage2

คุณสมบัติที่สำคัญของแบคทีรีโอฟาจ เพื่อเหมาะกับการนำมาใช้ควบคุมแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคในพืช คือ แบคทีรีโอฟาจ มีความเฉพาะเจาะจงกับแบคทีเรียแต่ละชนิด (specificity) โดยแบคทีรีโอฟาจจะไม่ทำลายแบคทีเรียที่ไม่ใช่เป้าหมาย ซึ่งหมายความว่า แบคทีรีโอฟาจที่พัฒนาขึ้นนี้จะไม่ทำลายแบคทีเรียชนิดอื่นๆ โดยเฉพาะแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์ที่อยู่ตามธรรมชาติ และแบคทีรีโอฟาจจะหยุดเพิ่มจำนวนทันที เมื่อเชื้อแบคทีเรียเป้าหมายหมดไป แบคทีรีโอฟาจไม่เป็นพิษต่อพืช สัตว์และสิ่งแวดล้อม จึงเป็นทางเลือกสำหรับการเกษตรแบบยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

bacteriophage3

อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยเล็งเห็นการใช้แบคทีรีโอฟาจยังคงมีอุปสรรคและปัญหาสำคัญ คือ ความคงทนของแบคทีรีโอฟาจ (phage stability) เมื่อฟาจต้องเจอกับการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยภายนอกในสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความเป็นกรดด่าง สภาพเกลือในดิน เป็นต้น ขณะนี้ ทีมวิจัย ไบโอเทค สวทช.จึงต้องศึกษาโครงสร้างของแบคทีรีโอฟาจอันประกอบด้วยโปรตีนและดีเอ็นเอ จึงแตกสลายได้ง่าย (degradation) จึงจำเป็นต้องมีการแก้ไขปัญหาความคงทนของแบคทีรีโอฟาจ โดยใช้งานวิจัยและเทคโนโลยีทั้งทางชีววิทยา เคมีและฟิสิกส์ อาทิ การศึกษาโครงสร้างของแบคทีรีโอฟาจในสภาวะต่างๆ การศึกษาความแข็งแรงเชิงโครงสร้างของแบคทีรีโอฟาจ การศึกษากลไกการเข้าทำลายเชื้อแบคทีเรียของแบคทีรีโอฟาจ เป็นต้น เพื่อสร้างองค์ความรู้ด้านความคงทนของแบคทีรีโอฟาจ และปัจจัยต่างๆ ที่มีผล โดยองค์ความรู้นี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้พัฒนาความคงทนของแบคทีรีโอฟาจให้สูงขึ้น ซึ่งจะมีประโยชน์ต่อการเก็บรักษาแบคทีรีโอฟาจ (storage) เช่น สูตรการเก็บรักษา (storage formulation) และการนำแบคทีรีโอฟาจไปใช้งานจริงในพื้นที่เกษตรกรรม (field utilization) ต่อไปในอนาคต



ประกาศเมื่อ 9 มิถุนายน 2564