(เรื่อง/ภาพ โดย : จตุพล ยอดวงศ์พะเนา)
กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์ และ เทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) โดย ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ไบโอเทค) ร่วมกับ บริษัท เจียไต๋ จำกัด แถลงข่าวความสำเร็จในการพัฒนาเทคนิค IMS (Immunomanetic separation) ร่วมกับการแยกเชื้อแบคทีเรียบนอาหารคัดเลือกจำเพาะ สำหรับตรวจหาเชื้อ Acidovorax citrulli ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรคผลเน่าในพืชตระกูลแตง (Bacterial Fruit Blotch) โดยนวัตกรรมใหม่นี้จะสามารถตรวจสอบการปนเปื้อนเชื้อแบคทีเรียดังกล่าวในเมล็ดพันธุ์ได้รวดเร็วกว่าเดิม โดยใช้เวลาเพียง 6-10 วันในการแยกเชื้อ A. citrulli ออกจากเมล็ด ขณะที่วิธีมาตรฐานที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน (seedling grow-out test) จะต้องเพาะเมล็ดเพื่อให้เป็นต้นกล้า
จากนั้นทำการสังเกตอาการโรคในต้นอ่อนและนำไปแยกเชื้อ โดยจะใช้เวลาตั้งแต่ 14-25 วัน ขึ้นอยู่กับปริมาณเชื้อที่ติดมากับเมล็ด ซึ่งวิธีการที่พัฒนาขึ้นใหม่นี้จะทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายแรงงาน และเวลาได้เป็นอย่างมาก
เชื้อแบคทีเรีย A. citrulli เป็นเชื้อแบคทีเรียที่เป็นสาเหตุของโรคผลเน่าในพืชตระกูลแตง ซึ่งก่อให้เกิดความเสียหายต่อผลผลิตของพืชในกลุ่มนี้เป็นอย่างมากในหลายๆ ประเทศทั่วโลก รวมทั้งประเทศไทย โดยพบระบาดในแตงโม เมล่อน และแคนตาลูป เป็นต้น
เชื้อแบคทีเรียชนิดนี้สามารถมีชีวิตอยู่ได้ตลอดฤดูกาลผลิต ในดิน น้ำ และเศษซากพืช แต่ปัญหาสำคัญที่สุดคือ เชื้อสามารถถ่ายทอดผ่านทางเมล็ดพันธุ์ได้ (seed transmission) ดังนั้นการผลิตเมล็ดพันธุ์จะต้องมีการควบคุมทุกขั้นตอนการเพาะปลูกให้ปลอดโรคผลเน่าได้ คือการใช้เมล็ดพันธุ์ที่ปลอดจากเชื้อในการเพาะปลูก จึงต้องมีการตรวจวินิจฉัยโรคที่มีปาะสิทธิภาพสูงในด้านปริมาณและถูกต้องแม่นยำจึงมีความสำคัญเป็นอย่างยิ่ง
ดร.สมิตรา กันตรง ผู้ช่วยกรรมการผู้จัดการ สำนักปฏิบัติการธุรกิจเมล็ดพันธุ์ บริษัท เจียไต๋ จำกัด เปิดเผยว่า การส่งออกเมล็ดพันธุ์มีการออกกฎระเบียบให้มีการตรวจรับรองว่าไม่มีเชื้อ A. citrulli ปนเปื้อนอยู่ในเมล็ดพันธุ์ที่จะทำการส่งออก โดยจะสุ่มตรวจในแปลงปลูกและ /หรือสุ่มตรวจเมล็ดพันธุ์กรณีที่ตรวจพบการปนเปื้อนจากการสุ่มตรวจจะทำให้ไม่สามารถส่งออกเมล็ดพันุ์รุ่น(lot) ที่ปนเปื้อนนั้นๆ ได้ กรณีที่เกิดความผิดพลาดของการตรวจสอบและปล่อยให้มีการส่งออกเมล็ดพันธุ์ที่มีเชื้อแบคทีเรีย A. citrulli ไปยังลูกค้าหรือผู้สั่งซื้อ ผู้ขายเมล็ดพันธุ์ที่ปนเปื้อนอาจถูกฟ้องร้องและถูกดำเนินคดีได้ ดังนั้นวิธีการที่จะนำมาใช้ในการตรวจสอบจะต้องมีความจำเป็นเพราะเจาะจงมีความแม่นยำ สะดวก และสามารถตรวจสอบได้อย่างรวดเร็ว
ดร.สมิตรา กล่าวต่อไปว่าการตรวจหาเชื้อ A. citrulli แบบดั้งเดิมที่ปฏิบัติกันมาคือ วิธีการ seedling grow-out test โดยเริ่มจากการนำเมล็ดมาเพาะให้งอกเป็นต้นกล้า แล้วสังเกตอาการโรคจากต้นกล้าที่ได้ จากนั้นจึงนำตัวอย่างต้นกล้าที่แสดงอาการโรคมาทำการตรวจการติดเชื้อ A. citrulli ในเบื้องต้นด้วยวิธี ELISA (Enzyme-linked immunosorbent Assay) ซึ่งอาศัยหลักการของการทำปฏิกิริยาที่จำเพาะเจาะลงของ antibody และ antigen โดยใช้เอนไซม์เป็นตัวตรวจวัดการเกิดปฏิกิริยา หรือ วิธี PCR (Polymerase Chain Reaction) ซึ่งเป็นกระบวนการในการสังเคราะห์ชิ้นส่วนของดีเอ็นเอ(DNA)ในหลอดทดลอง โดยเลียนแบบมาจากการสังเคราะห์ดีเอ็นเอในสิ่งมีชีวิต โดยตัวอย่างที่ให้ผลบวกจะถูกนำมาแยกเชื้อบนอาหารคัดเลือกจำเพาะ ซึ่งวิธีการดังกล่าวนี้ใช้เวลานานสูงสุดถึง 25 วัน จึงจะสามารถแยกเชื้อแล้วนำกลุ่มแบคทีเรียที่ได้บนบนอาหาร ที่คาดว่าเป็นเชื้อ A. citrulli มาทดสอบยืนยันการก่อโรคในพืชทดสอบได้
สำหรับนวัตกรรมใหม่ที่พัฒนาขึ้นจนประสบความสำเร็จนี้ จะใช้เวลาเพียงประมาณ 6-10 วันเท่านั้น ในการแยกเชื้อ A. citrulli ออกมาจากเมล็ดพันธุ์จนกระทั่งได้กลุ่มเชื้อแบคทีเรีย ที่พร้อมจะนำไปทดสอบยืนยันการก่อโรคในพืชทดสอบ หลักการโดยรวมของวิธีการที่พัฒนาขึ้นใหม่นี้คือ การใช้เม็ดแม่เหล็ก(magnetic beads) ที่เคลือบด้วยแอนติบอดีที่จำเพาะเจาะจงต่อเชื้อแบคทีเรีย A. citrulli หรือเรียกว่า IMBs (Immunomanetic beads)ไปจัดแยกเชื้อแบคทีเรีย A. citrulli ในน้ำบดเมล็ดพันธุ์ที่ถูกทำให้เริ่มงอกเพียงเล็กน้อย แล้วใช้แท่งแม่เหล็กเป็นตัวดึง IMBs ที่จับเชื้อดังกล่าวออกมา ซึ่งวิธีนี้จะทำให้ได้เชื้อแบคทีเรียเป้าหมายในปริมาณที่เข้มข้น และไม่ปนเปื้อนด้วยส่วนประกอบต่างๆ ที่อยู่ในน้ำบดเมล็ด ทำให้สามารถนำไปตรวจสอบโดยเทคนิคอื่นๆ ได้อย่างสะดวกและรวดเร็วยิ่งขึ้น ซึ่ง IMBsที่มีเชื้อ A citrulli ติดอยู่นี้จะถูกนำไปแยกเชื้อบนอาหารคัดเลือกจำเพาะแล้วนำเชื้อที่แยกได้ไปทดสอบยืนยันการก่อโรคในพืชทดสอบต่อไป
ด้าน ดร.อรวรรณ หิมานันโต นักวิจัยห้องปฏิบัติการผลิตโมโนโคลนอลแอนติบอดี ไบโอเทค สวทช. กล่าวว่า “แอนติบอดีที่นำมาใช้เคลือบเม็ดแม่เหล็กนี้ เป็นแอนติบอดีที่ทางไบโอเทคพัฒนาขึ้น ซึ่งแอนติบอดีตัวนี้มีความจำเพาะเจาะจงต่อเชื้อแบคทีเรีย A. citrulli เท่านั้น โดยจะไม่เกิดปฏิกิริยาข้ามกับเช้อแบคทีเรียก่อโรคพืชชนิดอื่นๆ ซึ่งวิธีที่พัฒนาขึ้นนี้สามารถแยกเชื้อ A. citrulli ได้ที่ระดับการปนเปื้อน 0.1 เปอร์เซ็นต์ มีเมล็ดที่ปนเปื้อนเชื้อ A. citrulli 1 เมล็ดในเมล็ดปกติ 1,000 เมล็ด ซึ่งเทียบเท่ากับวิธีมาตรฐาน (seedling grow-out test) ที่ใช้ในการตรวจวิเคราะห์ และยังเป็นวีที่สามารถพิสูจน์ได้ว่าในเมล็ดพันธุ์มีเชื้อแบคทีเรีย A. citrulli ที่มีชีวิตซึ่งสามารถก่อโรคได้ ปนเปื้อนอยู่หรือไม่ ซึ่งจะแตกต่างจากวิธีการตรวจทางอิมมูโนวิทยาชนิดอื่นๆ รวมทั้งการตรวจหาสารพันธุกรรมหรือดีเอ็นเอด้วยวิธีการทางชีวโมเลกุล ซึ่งจะไม่สามารถแยกระหว่างเชื้อตายและเชื้อที่มีชีวิตได้”
ดร.สุมิตรา กล่าวอีกว่า “วิธีการที่พัฒนาขึ้นนี้นับว่ามีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากมีความแม่นยำสูง และ ยังสามารถลดระยะเวลาในการตรวจเชื้อ A. citrulli ในเมล็ดพันธุ์ จาก 25 วันเหลือ 6-10 วันได้ทำให้ ประหยัดทั้งเวลแรงงาน ลดการใช้พื้นที่ในการทดสอบรวมทั้งลดการใช้พลังงานไฟฟ้าในการเพาะเลี้ยงต้นกล้า นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มจำนวนตัวอย่างที่ทดสอบต่อเดือนได้อีกด้วย ส่งผลให้สามารถลดงบประมาณที่ใช้ในการตรวจเชื้อ A. citrulli ลงไปได้อย่างมาก” การตรวจรับรองความปลอดเชื้อของเมล็ดพันธุ์ที่รวดเร็ว แม่นยำ และได้มาตรฐาน นับเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการค้าเมล็ดพันธุ์ ไม่ว่าจะในประเทศหรือต่างประเทศ ซึ่งวิธีการใหม่ที่พัฒนาขึ้นนี้จะเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับธุรกิจเมล็ดพันธุ์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกษตรกรได้ผลผลิตสูง ผลผลิตไม่เสียหาย และสำหรับหน่วยงานที่ต้องการตรวจรับรองความปลอดเชื้อของเมล็ดพันธุ์ เช่น กรมวิชาการเกษตร สมาคมเมล็ดพันธุ์แห่งประเทศไทย รวมถึงบริษัทเมล็ดพันธุ์ที่ต้องตรวจสอบเชื้อ A. citrulli ก่อนส่งจำหน่ายให้ลูกค้า ซึ่งประเทศไทยถือเป็นแหล่งสำคัญในการผลิตเมล็ดพันธุ์เพื่อการส่งออก โดยมีมูลค่าการส่งออกเมล็ดพันธุ์พืชตระกูลแตงสูงถึงประมาณ 1,700 ล้านบาทต่อปี
ด้าน ดร.มนัส เจียรวนนท์ ประธานคณะผู้ปฏิบัติการ บริษัทเจียไต๋ จำกัด กล่าวว่า อยากให้ทุกภาคส่วนใช้นวัตกรรมนี้ และขอให้สื่อมวลชนนำไปเผยแพร่ในวงกว้าง บริษัทเจียไต๋และสวทช.คิดค้นขึ้นมาแล้ว อยากให้ทุกคนนำไปใช้ เพื่อจะเป็นประโยชน์ในวงการค้าเมล็ดพันธุ์ นวัตกรรมนี้สามารถช่วยพืชตระกูลแตงได้ดี เนื่องจากปัจจุบัน ธุรกิจพืชตระกูลแตกมีตลาดใหญ่มากทั่วโลก
