ชื่อผลงานวิจัย กล้วยไม้หวายต้านทานไวรัสยอดบิด

เป็นผลงานใหม่และโดดเด่น
การสร้างพันธุ์กล้วยไม้หวายโซเนียเอียสกุลให้มีคุณลักษณะต้านทานไวรัสยอดบิด โดยการทาลายอาร์เอ็นเอจีโนมของไวรัสในส่วนยีนที่กาหนดการสร้างโปรตีนหุ้มอนุภาคไวรัส (CyMV-CP) ที่เข้าทาลายอยู่ในกล้วยไม้ ด้วยการถ่ายยีน CyMV-CP ที่ออกแบบพิเศษให้มียีนสองโมเลกุลอยู่คู่กัน และกาหนดให้เกิดการแสดงออกของยีนแบบ over-expression เพื่อเข้าขบวนการ RNAi ในการปกป้องตัวเองของกล้วยไม้ ผลการถ่ายยีน CyMV-CP โดยการยิงอนุภาคเข้ากล้วยไม้หวายโซเนียเอียสกุลที่เป็นโรคไวรัสยอดบิด พบว่าไวรัสในกล้วยไม้แปลงพันธุ์ที่ผลิตได้มีปริมาณไวรัสและการแพร่ของไวรัสไปยังเนื้อเยื่อเจริญของกล้วยไม้ลดลงเรื่อยๆ จนตรวจไม่พบไวรัสยอดบิดทั้งในระดับ กรดนิวคลีอิค โปรตีน และอนุภาคไวรัสในที่สุด แม้ในกล้วยไม้แปลงพันธุ์ที่นาไปขยายด้วยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ และด้วยวิธีการคัดเลือกกล้วยไม้แปลงพันธุ์อย่างมีประสิทธิภาพ ทาให้มีเนื้อเยื่อกล้วยไม้ได้รับยีนโปรตีนหุ้มอนุภาคของไวรัสได้ทั่วทั้งต้น จึงเปรียบเสมือนการสร้างภูมิคุ้มกันโรคไวรัสให้กับกล้วยไม้ หลักการผลิตกล้วยไม้ต้านทานไวรัสที่คิดค้นได้ก่อให้เกิดประโยชน์ต่อกล้วยไม้ในทุกสายพันธุ์ที่อ่อนแอต่อโรคทั้งที่เป็นพ่อแม่พันธุ์และการผลิตเพื่อการค้าในอนาคต
2
3. ผลงานมีผลกระทบทางบวกต่อเศรษฐกิจ และความเป็นอยู่ของประชากรไทย
กล้วยไม้ตัดดอกของประเทศไทยเป็นพืชส่งออกอันดับหนึ่งของโลก ซึ่งมูลค่าการค้ากล้วยไม้ของโลกปี 2550 สูงกว่า 5,337 ล้านบาท (PR new network, 2551) ปัญหาด้านโรคมีรายงาน ไวรัสยอดบิด Cymbidium mosaic virus (CyMV) ที่พบเข้าทาลายและแพร่ระบาดทาความเสียหายให้กับกล้วยไม้หลายชนิดที่ปลูกเป็นการค้า ในสภาวะที่พืชอ่อนแอกล้วยไม้จะแสดงอาการของโรคอย่างรุนแรง การควบคุมโรคที่เกิดจากไวรัสในกล้วยไม้มีข้อจากัด เนื่องจากเชื้อไวรัส CyMV อาศัยอยู่ทุกส่วนของเนื้อเยื่อพืชรวมถึงปลายยอดสุดที่เซลล์กาลังแบ่งตัว ดังนั้นเราจึงมักตรวจพบเชื้อ CyMV กับกล้วยไม้ที่ได้จากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ การรักษาโรคไวรัสของกล้วยไม้ในปัจจุบัน คือ การทาลายต้นที่เป็นโรค และ การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อจากเมล็ด แต่ลักษณะทางพันธุกรรมของกล้วยไม้อาจแปรปรวนได้
4. ผลงานมีผลกระทบทางบวกต่อวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่นาไปสู่การคิดค้น และการพัฒนาที่สาคัญต่อไป
4.1 การออกแบบโครงสร้างยีน CyMV-CP ในพลาสมิด
งานวิจัยในช่วงแรกได้ออกแบบโครงสร้างของยีนโปรตีนหุ้มอนุภาค ให้มีทิศของการแสดงออกของยีนแบบ sense เพียง 1 โมเลกุล บนพลาสมิดชื่อ pCB2 เมื่อนาไปถ่ายยีนพบว่าไม่สามารถยับยั้งไวรัสที่มีอยู่ในกล้วยไม้ได้ ต่อมาโครงสร้างของยีนโปรตีนหุ้มอนุภาคถูกออกแบบเป็น 2 โมเลกุล ต่อกันในพลาสมิดชื่อ pCB199 พบว่าโครงสร้างของยีนแบบนี้ยับยั้งไวรัสยอดบิดที่มีอยู่ในกล้วยไม้จานวนมากได้
4.2 ประสิทธิภาพการถ่ายยีนเข้ากล้วยไม้
พัฒนา และ คณะ ได้ศึกษาวิจัยระบบการถ่ายยีนโดยอะโกรแบคทีเรียม และ การถ่ายยีนโดยการยิงอนุภาคในกล้วยไม้และการคัดเลือกอย่างมีประสิทธิภาพ (Suwanna-ketchanatit et al., 2006) ดังนั้น ผลการถ่ายยีนจึงมีประสิทธิภาพสูง และกล้วยไม้ดแปลงพันธุ์ประกอบด้วยทุกส่วนพืชได้รับยีน ทาให้การยับยั้งไวรัสเกิดได้ทุกส่วนของพืช แม้ในบริเวณที่มีการแบ่งตัวของเซลล์
4.3 ยีนโปรตีนหุ้มอนุภาคไวรัสสาเหตุโรคของประเทศไทย
ผู้ประดิษฐ์ได้ศึกษาวิเคราะห์และโคลนยีนไวรัสใบยอดบิดของประเทศไทยที่พบแพร่ระบาดในกล้วยไม้ทุกสายพันธุ์ ดังข้อมูลใน GenBank คือ ไวรัสของกล้วยไม้ออนซิเดียม (assession # AY376393) กล้วยไม้มอคารา (AY376392) และ กล้วยไม้แคทลียา (AY376391) ยีนที่ใช้จึงมี
3
ประสิทธิภาพสูงในการยับยั้งการทางานของยีนของไวรัสที่เข้าทาลายกล้วยไม้ในประเทศไทย (Srifah et al., 1996; Arayaskul et al., 2002)
4.4 วิธีการตรวจสอบไวรัสยอดบิดในกล้วยไม้ที่ผ่านการคัดเลือก
กลวยไม้หวายโซเนียเอียสกุลดัดแปลงพันธุกรรมที่ผ่านการคัดเลือกนาน 9 เดือน ตรวจพบกล้วยไม้ 2 โคลน ยับยั้งการสร้าง mRNA ของยีน CyMV-CP ได้ในระดับหนึ่งเมื่อตรวจด้วย RT-PCR เมื่อตัดแยกขยายกล้วยไม้โดยการเลี้ยงเนื้อเยื่อจนมีอายุ 17 เดือน ตรวจไม่พบไวรัสยอดบิดทั้งในระดับกรดนิวคลีอิค ระดับโปรตีนเมื่อตรวจสอบด้วยวิธี ELISA (Enzyme linked immunosorbant assay) และตรวจไม่พบอนุภาคไวรัสด้วยวิธี IEM (Immuno Electron microscopy) ที่ใช้ Antiserum ของไวรัสยอดบิด