How we can make crops survive without water | Jill Farrant

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Rawee Ma

I believe that the secret to producing extremely drought-tolerant crops,

ฉันเชื่อว่าความลับของการผลิตพืชไร่ ที่ทนความแห้งแล้งได้ดี

which should go some way to providing food security in the world,

ซึ่งน่าจะช่วยสร้างความอุ่นใจให้กับเรา ในเรื่องการผลิตอาหารไม่มากก็น้อย

lies in resurrection plants,

ขึ้นอยู่กับพืชคืนชีพ

pictured here, in an extremely droughted state.

ภาพนี้ ในพื้นที่แสนจะแห้งแล้งกันดาร

You might think that these plants look dead,

คุณอาจคิดว่า พืชพวกนั้นคงจะตายแล้ว

but they're not.

แต่พวกมันไม่ตาย

Give them water,

ให้น้ำพวกมัน

and they will resurrect, green up, start growing, in 12 to 48 hours.

และพวกมันก็จะคืนชีพ สีเขียวขจี และเริ่มเติบโตอีกครั้งใน 12 ถึง 48 ชั่วโมง

Now, why would I suggest

ทีนี้ ทำไมฉันจึงแนะว่า

that producing drought-tolerant crops will go towards providing food security?

การผลิตพืชไร่ที่ทนควาแห้งแล้งได้ดี จะช่วยให้เราอุ่นใจในเรื่องการผลิตอาหารได้

Well, the current world population is around 7 billion.

ค่ะ ประชากรโลกของเราในตอนนี้ มีอยู่ราว 7 พันล้านคน

And it's estimated that by 2050,

และคาดว่าภายในปี ค.ศ. 2050

we'll be between 9 and 10 billion people,

พวกเราจะมีประชากรระหว่าง 9 พันล้าน และ 1 หมื่นล้านคน

with the bulk of this growth happening in Africa.

โดยจะมีคนเพิ่มขึ้นเป็นจำนวนมากที่แอฟริกา

The food and agricultural organizations of the world

องค์กรอาหารและการเกษตรโลก

have suggested that we need a 70 percent increase

ได้แนะนำไว้ว่า ผลผลิตทางการเกษตรที่ได้ในตอนนี้

in current agricultural practice

จะต้องเพิ่มขึ้นถึง 70 เปอร์เซ็นต์

to meet that demand.

เพื่อที่จะให้เพียงพอกับความต้องการ

Given that plants are at the base of the food chain,

เนื่องจากพืชเป็นพื้นฐานของห่วงโซ่อาหาร

most of that's going to have to come from plants.

อาหารส่วนใหญ่ก็จะต้องมาจากพืช

That percentage of 70 percent

ผลการคำนวณ 70 เปอร์เซ็นต์นั้น

does not take into consideration the potential effects of climate change.

ยังไม่ได้พิจารณารวมถึงผลกระทบที่เป็นไปได้ จากการเปลี่ยนแปลงสภาวะอากาศ

This is taken from a study by Dai published in 2011,

นี่เป็นผลจากการศึกษาโดย ไดด์ ที่ตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 2011

where he took into consideration

ซึ่งเขาพิจารณาแล้วสรุปว่า

all the potential effects of climate change

ผลความเป็นไปได้ทั้งหมด จากการเปลี่ยนแปลงสภาวะอากาศ

and expressed them -- amongst other things --

และท่ามกลางสิ่งต่าง ๆ สิ่งหนึ่งที่แสดงให้เราเห็น คือ

increased aridity due to lack of rain or infrequent rain.

ความแห้งแล้งที่เพิ่มขึ้น อันเป็นผลมาจากฝนฟ้าที่ไม่ตกตามฤดูกาล

The areas in red shown here,

พื้นที่สีแดงในที่นี้

are areas that until recently

คือพื้นที่ซึ่งจนถึงเมื่อเร็ว ๆ นี้

have been very successfully used for agriculture,

ยังสามารถใช้สำหรับการเกษตร ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

but cannot anymore because of lack of rainfall.

แต่ตอนนี้ไม่สามารถใช้ได้อีกแล้ว เพราะว่าไม่มีฝน

This is the situation that's predicted to happen in 2050.

นี่คือสถานการณ์ ที่ถูกทำนายเอาไว้ว่าจะเกิดขึ้นใน ค.ศ. 2050

Much of Africa, in fact, much of the world,

แอฟริกาส่วนใหญ่ อันที่จริง พื้นที่ส่วนใหญ่ในโลก

is going to be in trouble.

กำลังจะตกที่นั่งลำบาก

We're going to have to think of some very smart ways of producing food.

เรากำลังจะต้องคิดถึง วิธีการผลิตอาหารอันชาญฉลาด

And preferably among them, some drought-tolerant crops.

และที่น่าจะเหมาะสมอย่างหนึ่ง ก็คือพืชไร่ที่ทนความแห้งแล้งได้ดี

The other thing to remember about Africa is

อีกอย่างหนึ่งที่เราจะต้องนึกถึงแอฟริกาก็คือ

that most of their agriculture is rainfed.

การเกษตรส่วนใหญ่ของพวกเขาพึ่งพาฟ้าฝน

Now, making drought-tolerant crops is not the easiest thing in the world.

ค่ะ การผลิตพืชไร่ที่ทนความแห้งแล้งได้ดี ไม่ใช่สิ่งที่ง่ายที่สุดในโลก

And the reason for this is water.

และเหตุผลก็คือน้ำ

Water is essential to life on this planet.

น้ำเป็นสิ่งที่สำคัญต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก

All living, actively metabolizing organisms,

สิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่มีเมตาบอลิซึม

from microbes to you and I,

ตั้งแต่จุลชีพ ไปจนถึงคุณและฉัน

are comprised predominately of water.

มีส่วนประกอบหลักส่วนใหญ่เป็นน้ำ

All life reactions happen in water.

ทุกปฎิกิริยาของชีวิตเกิดขึ้นในน้ำ

And loss of a small amount of water results in death.

และการสูญเสียน้ำเพียงเล็กน้อย ก็อาจส่งผลถึงชีวิต

You and I are 65 percent water --

คุณและฉันประกอบด้วยน้ำ 65 เปอร์เซ็นต์

we lose one percent of that, we die.

ถ้าเราสูญเสียน้ำไปหนึ่งเปอร์เซ็นต์ เราก็จะตาย

But we can make behavioral changes to avoid that.

แต่เราสามารถเปลี่ยนพฤติกรรม เพื่อที่จะหลีกเลี่ยงสิ่งนั้นได้

Plants can't.

แต่พืชทำไม่ได้

They're stuck in the ground.

พวกมันติดอยู่กับดิน

And so in the first instance they have a little bit more water than us,

และพวกมันก็มีส่วนประกอบเป็นน้ำ มากกว่าพวกเรามาแต่แรก

about 95 percent water,

คือประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์

and they can lose a little bit more than us,

และพวกมันยังเสียน้ำได้มากกว่าพวกเรา

like 10 to about 70 percent, depending on the species,

เช่น 10 ถึงประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์

but for short periods only.

แต่ในช่วงเวลาสั้น ๆ เท่านั้น

Most of them will either try to resist or avoid water loss.

พวกมันส่วนใหญ่จะพยายามทน หรือหลีกเลี่ยงการสูญเสียน้ำ

So extreme examples of resistors can be found in succulents.

ฉะนั้น ตัวอย่างที่สุดโต่งของพืชคืนชีพ สามารถพบได้ในพืชอิ่มน้ำ

They tend to be small, very attractive,

พวกมันมักมีขนาดเล็ก ดูน่าสนใจมาก

but they hold onto their water at such great cost

แต่การที่พวกมันเก็บน้ำเอาไว้ ต้องแลกมาด้วยความจริงที่ว่า

that they grow extremely slowly.

พวกมันเติบโตช้ามาก

Examples of avoidance of water loss are found in trees and shrubs.

ตัวอย่างของการหลีกเลี่ยงการสูญเสียน้ำ ถูกพบในไม้ต้นและไม้พุ่ม

They send down very deep roots,

พวกมันหยั่งรากลงไปลึกมาก

mine subterranean water supplies

เพื่อหยั่งหาแหล่งน้ำใต้ดิน

and just keep flushing it through them at all times,

และดึงน้ำขึ้นมาตลอดเวลา

keeping themselves hydrated.

ทำให้พวกมันชุ่มน้ำ

The one on the right is called a baobab.

ต้นที่อยู่ทางขวามือนี้เรียกว่า โบลบา

It's also called the upside-down tree,

มันยังถูกเรียกอีกชื่อว่า ต้นไม้ตีลังกา

simply because the proportion of roots to shoots is so great

เพราะว่าสัดส่วนจากรากไปถึงยอด มีความยาวมาก

that it looks like the tree has been planted upside down.

มันดูเหมือนต้นไม้ที่ถูกปลูกตีลังกา

And of course the roots are required for hydration of that plant.

และแน่นอนรากจำเป็น สำหรับการหาน้ำให้กับพืช

And probably the most common strategy of avoidance is found in annuals.

และบางที กลยุทธ์หลีกเลี่ยง พบได้มากที่สุดในพืชล้มลุก

Annuals make up the bulk of our plant food supplies.

พืชล้มลุกเป็นพืชกลุ่มใหญ่ ที่เราใช้เป็นแหล่งอาหาร

Up the west coast of my country,

ทางด้านตะวันตกของประเทศฉัน

for much of the year you don't see much vegetation growth.

เกือบตลอดทั้งปี เราแทบจะไม่เห็นพืชเติบโต

But come the spring rains, you get this:

แต่เมื่อฝนตกในฤดูใบไม้ผลิ คุณจะได้สิ่งนี้

flowering of the desert.

ดอกไม้บานในทะเลทราย

The strategy in annuals,

กลยุทธ์ของพืชล้มลุกก็คือ

is to grow only in the rainy season.

เติบโตแค่เฉพาะในฤดูฝน

At the end of that season they produce a seed,

ในช่วงปลายฤดู พวกมันผลิตเมล็ด

which is dry, eight to 10 percent water,

ในที่แห้งและมีน้ำเพียง 8 ถึง 10เปอร์เซ็นต์

but very much alive.

แต่มันมีชีวิตชีวามาก

And anything that is that dry and still alive,

และอะไรก็ตามในที่แล้งแต่มีชีวิตชีวา

we call desiccation-tolerant.

เราเรียกว่า มีความทนต่อความแห้งแล้ง

In the desiccated state,

ในสภาวะที่แห้งแล้ง

what seeds can do is lie in extremes of environment

สิ่งที่เมล็ดทำได้คือ อยู่ในสิ่งแวดล้อมที่สุดโต่ง

for prolonged periods of time.

เป็นเวลานาน

The next time the rainy season comes,

เมื่อฤดูฝนครั้งต่อไปมาถึง

they germinate and grow,

พวกมันก็จะงอกและเติบโต

and the whole cycle just starts again.

และวัฎจักรทั้งหมดก็เริ่มต้นอีกครั้ง

It's widely believed that the evolution of desiccation-tolerant seeds

เราเชื่อกันอย่างโดยทั่วไปว่า วิวัฒนาการของเมล็ดที่ทนต่อความแห้งแล้ง

allowed the colonization and the radiation

ทำให้เกิดการครองพื้นที่และการขยายวงกว้าง

of flowering plants, or angiosperms, onto land.

ของพืชดอก และพืชพวกแองกิโอสเปอร์ม บนผืนดิน

But back to annuals as our major form of food supplies.

แต่กลับมายังพืชล้มลุก ที่เป็นแหล่งอาหารหลักของเรา

Wheat, rice and maize form 95 percent of our plant food supplies.

ธัญพืช ข้าว ข้าวโพด คิดเป็น 95 เปอร์เซ็นต์ ของแหล่งอาหาร

And it's been a great strategy

และมันก็เป็นแผนการที่ยิ่งใหญ่

because in a short space of time you can produce a lot of seed.

เพราะเพียงในเวลาไม่นาน คุณสามารถผลิตเมล็ดได้มากมาย

Seeds are energy-rich so there's a lot of food calories,

เมล็ดมีพลังงานมากมาย ฉะนั้นมันจึงเป็นอาหารที่มีแคลอรี่มาก

you can store it in times of plenty for times of famine,

คุณสามารถเก็บเอาไว้ยามที่มีมาก เพื่อเอาไว้ใช้ยามขาดแคลน

but there's a downside.

แต่มันก็มีข้อเสีย

The vegetative tissues,

เนื้อเยื่อพืช

the roots and leaves of annuals,

อย่างรากและใบของพืชล้มลุก

do not have much

ไม่ได้รับการตกทอด

by way of inherent resistance, avoidance or tolerance characteristics.

ลักษณะการทนทาน การต้าน หรือการหลีกเลี่ยงต่อความแห้ง

They just don't need them.

พวกมันไม่ต้องการสิ่งเหล่านี้

They grow in the rainy season

พวกมันเติบโตในฤดูฝน

and they've got a seed to help them survive the rest of the year.

และพวกมันมีเมล็ดที่จะช่วยให้พวกมัน รอดชีวิตไปตลอดทั้งปี

And so despite concerted efforts in agriculture

และแม้ว่าจะมีความร่วมมือมากมาย ทางการเกษตร

to make crops with improved properties

เพื่อสร้างพืชไร่ที่มีคุณสมบัติที่ดีขึ้น

of resistance, avoidance and tolerance --

ในการต้าน การหลีกเลี่ยง หรือการทน

particularly resistance and avoidance

โดยเฉพาะอย่างยิ่งการต้านและหลีกเลี่ยง

because we've had good models to understand how those work --

เพราะพวกเรามีตัวอย่างที่ดี ที่จะใช้เพื่อทำความเข้าใจงานเหล่านี้

we still get images like this.

เรายังได้ภาพดังนี้

Maize crop in Africa,

ไร่ข้าวโพดในแอฟริกา

two weeks without rain

ไม่มีฝนเลยสองสัปดาห์

and it's dead.

และพวกมันก็ตาย

There is a solution:

นี่คือการแก้ปัญหา

resurrection plants.

พืชคืนชีพ

These plants can lose 95 percent of their cellular water,

พืชเหล่านี้สามารถเสียน้ำในเซลล์ ไป 95 เปอร์เซ็นต์

remain in a dry, dead-like state for months to years,

อยู่ในสภาวะที่แห้งเหมือนตาย เป็นเวลาหลายเดือนถึงหลายปี

and give them water,

และเมื่อให้น้ำกับพวกมัน

they green up and start growing again.

พวกมันก็จะเขียวขจีและเริ่มเติบโตอีกครั้ง

Like seeds, these are desiccation-tolerant.

เช่นเดียวกับเมล็ด พวกมันทนต่อตวามแห้งแล้ง

Like seeds, these can withstand extremes of environmental conditions.

เช่นเดียวกับเมล็ด พวกมันทนต่อสิ่งแวดล้อมที่สุดโต่งได้

And this is a really rare phenomenon.

และนี่ก็เป็นปรากฏการณ์ที่หาได้ยากยิ่ง

There are only 135 flowering plant species that can do this.

มีพืชดอกเพียง 135 สายพันธุ์ ที่สามารถทำแบบนี้ได้

I'm going to show you a video

ฉันจะให้คุณชมภาพวีดีโอ

of the resurrection process of these three species

ของกระบวนการคืนชีพ ของพืชสามสายพันธุ์นี้

in that order.

ตามลำดับ

And at the bottom,

ที่ทางด้านล่าง

there's a time axis so you can see how quickly it happens.

นี่คือแกนเวลา เพื่อคุณจะได้เห็นว่ามันเกิดขึ้นได้เร็วแค่ไหน

(Applause)

(เสียงปรบมือ)

Pretty amazing, huh?

ค่อนข้างน่าทึ่งใช่ไหมคะ

So I've spent the last 21 years trying to understand how they do this.

ฉันได้ใช้เวลาตลอด 21 ปีที่ผ่านมานี้ พยายามที่จะเข้าใจว่าพวกมันทำแบบนี้ได้อย่างไร

How do these plants dry without dying?

พืชเหล่านี้แห้งแต่ไม่ตายได้อย่างไร

And I work on a variety of different resurrection plants,

และฉันทำงานกับพืชคืนชีพมากมาย

shown here in the hydrated and dry states,

ที่แสดงตรงนี้ในสภาพที่มีน้ำและแห้ง

for a number of reasons.

ด้วยเหตุผลหลายประการ

One of them is that each of these plants serves as a model

เหตุผลหนึ่งก็คือ พืชเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวแทน

for a crop that I'd like to make drought-tolerant.

ของพืชไร่ที่ฉันอยาก จะทำให้มันทนความแห้งแล้งได้

So on the extreme top left, for example, is a grass,

ฉะนั้น ยกตัวอย่างเช่น ทางด้านบนซ้ายคือหญ้า

it's called Eragrostis nindensis,

มันเรียกว่า อีราโกรทิส นินเดนซิส (Eragrostis nindensis)

it's got a close relative called Eragrostis tef --

มันมีญาติใกล้ชิดที่ชื่อว่า อีราโกรสทิส เทฟ

a lot of you might know it as "teff" --

พวกคุณหลายคนอาจรู้จักมันในชื่อ "เทฟ" (teff)

it's a staple food in Ethiopia,

มันเป็นอาหารหลักในเอธิโอเปีย

it's gluten-free,

มันไม่มีกลูเตน

and it's something we would like to make drought-tolerant.

และเป็นอะไรบางอย่าง ที่เราอยากจะทำให้มันทนต่อความแห้งแล้ง

The other reason for looking at a number of plants,

อีกเหตุผลหนึ่งที่เราสนใจพืชพวกนี้

is that, at least initially,

ก็เพราะว่า อย่างน้อย

I wanted to find out: do they do the same thing?

ฉันอยากจะค้นพบว่า มันมีอะไรเหมือนกันหรือเปล่า

Do they all use the same mechanisms

พวกมันใช้กระบวนการเดียวกัน

to be able to lose all that water and not die?

เพื่อที่จะสูญเสียน้ำทั้งหมดนั้น และไม่ตายหรือเปล่า

So I undertook what we call a systems biology approach

ฉันนำสิ่งที่เราเรียกว่า วิธีการชีววิทยาระบบ (systems biology approach)

in order to get a comprehensive understanding

เพื่อที่จะได้เข้าใจอย่างลึกซึ้ง

of desiccation tolerance,

เกี่ยวกับการทนต่อความแห้งแล้ง

in which we look at everything

ซึ่งเราดูทุกอย่าง

from the molecular to the whole plant, ecophysiological level.

ตั้งแต่โมเลกุลจนถึงพืชทั้งต้น ระดับกายภาพเชิงนิเวศ

For example we look at things like

ยกตัวอย่างเช่น เราสังเกต

changes in the plant anatomy as they dried out

การเปลี่ยนแปลงในกายวิภาคของพืช เมื่อมันแห้ง

and their ultrastructure.

และโครงสร้างใหญ่ของพวกมัน

We look at the transcriptome, which is just a term for a technology

เราดูทรานสคริปโตม ซึ่งนั่นเป็นคำเฉพาะสำหรับเทคโนโลยี

in which we look at the genes

ที่ดูยีนต่าง ๆ

that are switched on or off, in response to drying.

ที่เปิดและปิด ในการตอบสนองต่อการแห้ง

Most genes will code for proteins, so we look at the proteome.

ยีนส่วนใหญ่จะให้รหัสโปรตีน เราจึงสังเกตโปรตีโอม

What are the proteins made in response to drying?

ดูว่าโปรตีนทำอะไรที่เป็นการตอบสนอง ต่อการแห้ง

Some proteins would code for enzymes which make metabolites,

บางโปรตีนอาจเป็นเอนไซม์ ซึ่งทำให้เกิดเมตาบอลิซึม

so we look at the metabolome.

ฉะนั้น เราจึงสังเกตเมตาบอลิโอม

Now, this is important because plants are stuck in the ground.

ทีนี้ มันสำคัญเพราะว่าพืชติดอยู่กับพื้นดิน

They use what I call a highly tuned chemical arsenal

พวกมันใช้สิ่งที่ฉันเรียกว่า คลังแสงอาวุธ ทางเคมีที่ถูกควบคุมอย่างละเอียด

to protect themselves from all the stresses of their environment.

เพื่อปกป้องพวกมันเอง จากความเครียดจากสิ่งแวดล้อมทุกอย่าง

So it's important that we look

ฉะนั้น มันเป็นสิ่งสำคัญที่เราจะค้นหา

at the chemical changes involved in drying.

ที่ระดับการเปลี่ยนแปลงของสารเคมี ที่เกี่ยวข้องกับการแห้ง

And at the last study that we do at the molecular level,

และในการศึกษาสุดท้าย ที่เราทำที่ระดับโมเลกุล

we look at the lipidome --

เราสังเกต ลิปิโดม

the lipid changes in response to drying.

ซึ่งคือการเปลี่ยนแปลงของลิปิด เพื่อตอบสนองต่อการแห้ง

And that's also important

และนั่นมันก็สำคัญมาก

because all biological membranes are made of lipids.

เพราะว่าเยื่อหุ้มทางชีวภาพทั้งหมด ทำมาจากลิปิด

They're held as membranes because they're in water.

พวกมันยึดอยู่ด้วยกันเป็นเยื่อหุ้ม เพราะพวกมันอยู่ในน้ำ

Take away the water, those membranes fall apart.

เมื่อนำน้ำออกไป เยื่อหุ้มเหล่านี้ก็จะสลาย

Lipids also act as signals to turn on genes.

ลิปิดยังทำหน้าที่เป็นสัญญาณ เพื่อเปิดการทำงานของยีน

Then we use physiological and biochemical studies

จากนั้น พวกเราใช้การศึกษา ทางกายภาพและทางชีวเคมี

to try and understand the function of the putative protectants

เพื่อพยายามจะเข้าใจ หน้าที่ของสารป้องกันตามข้อสันนิษฐาน

that we've actually discovered in our other studies.

ที่เราได้ค้นพบในอีกการศึกษาหนึ่ง

And then use all of that to try and understand

และจากนั้น เราใช้ทุกสิ่งทุกอย่างนี้ เพื่อทำความเข้าใจ

how the plant copes with its natural environment.

ว่าพืชปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ ของมันได้อย่างไร

I've always had the philosophy that I needed a comprehensive understanding

ฉันมีปรัชญาการทำงานว่า ฉันต้องการที่จะเข้าใจอย่างลึกซึ้ง

of the mechanisms of desiccation tolerance

ถึงกลไกของการทนต่อความแห้งแล้ง

in order to make a meaningful suggestion for a biotic application.

เพื่อที่จะให้คำปรึกษาที่มีความหมาย กับการปฏิบัติทางชีวภาพ

I'm sure some of you are thinking,

ฉันมั่นใจว่าพวกคุณบางคนคงคิดว่า

"By biotic application,

"การปฏิบัติทางชีวภาพ

does she mean she's going to make genetically modified crops?"

นี่เธอหมายถึงพืชไร่ที่ดัดแปลงพันธุกรรม หรือเปล่าน่ะ"

And the answer to that question is:

และคำตอบก็คือ

depends on your definition of genetic modification.

มันขึ้นอยู่กับนิยามของคำว่า การดัดแปลงพันธุกรรม

All of the crops that we eat today, wheat, rice and maize,

พืชไร่ทุกชนิดที่เรากินอยู่ทุกวันนี้ ไม่ว่าจะเป็น ธัญพืช หญ้า หรือข้าวโพด

are highly genetically modified from their ancestors,

ได้รับการดัดแปลงทางพันธุกรรมอย่างมาก จากบรรพบุรุษของพวกมัน

but we don't consider them GM

แต่เราไม่คิดว่าพวกมันเป็น จีเอ็ม

because they're being produced by conventional breeding.

เพราะพวกมันถูกผลิตขึ้น โดยการผสมพันธุ์แบบดั้งเดิม

If you mean, am I going to put resurrection plant genes into crops,

ถ้าคุณหมายถึงว่า ฉันกำลังจะ นำยีนของพืชคืนชีพเข้าไปในพืชไร่

your answer is yes.

คำตอบก็คือ ถูกต้อง

In the essence of time, we have tried that approach.

พอถึงช่วงหนึ่ง เราก็เหนื่อยหน่ายกับวิธีการนี้

More appropriately, some of my collaborators at UCT,

มีวิธีการที่เหมาะสมกว่า เพื่อนร่วมงานของฉันที่ ยูซีที

Jennifer Thomson, Suhail Rafudeen,

เจนิเฟอร์ ทอมสัน และ ซูเฮล ราฟูดีน

have spearheaded that approach

เป็นผู้นำในวิธีการนั้น

and I'm going to show you some data soon.

และฉันจะให้คุณได้ชมผลการทดลองในอีกสักครู่

But we're about to embark upon an extremely ambitious approach,

แต่เรากำลังจะใช้วิธีการ ที่ตั้งความหวังเอาไว้สูงมาก

in which we aim to turn on whole suites of genes

ซึ่งเรามุ่งที่จะเปิดการทำงานของกลุ่มยีน

that are already present in every crop.

ที่มีอยู่แล้วในพืชไร่ทุกชนิด

They're just never turned on under extreme drought conditions.

พวกมันไม่เคยถูกเปิดการทำงาน ภายใต้สภาวะที่แห้งแล้งเลย

I leave it up to you to decide

ฉันจะทิ้งเอาไว้ให้คุณคิดต่อ

whether those should be called GM or not.

ว่าแบบนี้ควรเรียกว่า จีเอ็ม หรือเปล่า

I'm going to now just give you some of the data from that first approach.

ฉันกำลังที่จะให้คุณชมผลการทดลอง จากวิธีการแรก

And in order to do that

และเพื่อที่จะทำอย่างนั้น

I have to explain a little bit about how genes work.

ฉันจะต้องอธิบายอะไรนิดหน่อย ว่ายีนทำงานอย่างไร

So you probably all know

ฉันคิดว่าคุณทุกคนรู้ว่า

that genes are made of double-stranded DNA.

ยีนประกอบด้วยดีเอ็นเอสองสาย

It's wound very tightly into chromosomes

มันอาจพันกันอย่างแน่นเป็นโครโมโซม

that are present in every cell of your body or in a plant's body.

ที่ปรากฏอยู่ในทุกเซลล์ ในร่างกายของคุณ หรือในพืช

If you unwind that DNA, you get genes.

ถ้าคุณคลายเกลียวดีเอ็นแล้ว คุณจะพบยีน

And each gene has a promoter,

และแต่ละยีนก็จะมีโปรโมเตอร์

which is just an on-off switch,

ซึ่งทำจะหน้าที่เปิดหรือปิด

the gene coding region,

บริเวณที่เป็นยีนให้รหัส

and then a terminator,

และจากนั้นก็มีเทอร์มิเนเตอร์

which indicates that this is the end of this gene, the next gene will start.

ซึ่งบ่งบอกว่า นี่เป็นจุดสิ้นสุดของยีน ยีนใหม่จะเริ่มขึ้น

Now, promoters are not simple on-off switches.

ทีนี้ โปรโมเตอร์ ไม่ได้เป็นแค่สวิตซ์เปิดปิดธรรมดา

They normally require a lot of fine-tuning,

โดยทั่วไป มันต้องการ การปรับการควบคุมอย่างละเอียด

lots of things to be present and correct before that gene is switched on.

จะต้องมีอะไรหลายอย่างปรากฏอยู่อย่างถูกต้อง ก่อนที่ยีนจะเปิดการทำงานได้

So what's typically done in biotech studies

ฉะนั้น สิ่งที่มักทำกันในการศึกษา ทางเทคโนโลยีชีวภาพ

is that we use an inducible promoter,

คือเราใช้โปรโมเตอร์ที่เหนี่ยวนำได้

we know how to switch it on.

ที่เรารู้ว่าจะเปิดการทำงานของมันอย่างไร

We couple that to genes of interest

เราประกบมันระหว่างยีนที่เราสนใจ

and put that into a plant and see how the plant responds.

และนำมันเข้าไปในพืช และดูว่าพืชตอบสนองอย่างไร

In the study that I'm going to talk to you about,

ในการศึกษาที่ฉันกำลังจะเล่าให้คุณฟัง

my collaborators used a drought-induced promoter,

ผู้ร่วมงานของฉันใช้โปรโมเตอร์ ที่ถูกเหนี่ยวนำด้วยความแล้ง

which we discovered in a resurrection plant.

ซึ่งเราค้นพบในพืชคืนชีพ

The nice thing about this promoter is that we do nothing.

สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับโปรโมเตอร์นี้ คือเราไม่ต้องทำอะไรเลย

The plant itself senses drought.

พืชจะรู้สึกถึงความแล้งได้เอง

And we've used it to drive antioxidant genes from resurrection plants.

และเราเคยใช้มันเพื่อควบคุมยีนแอนติออกซิแดนซ์ จากพืชคืนชีพ

Why antioxidant genes?

ทำไมต้องเป็นยีนแอนติออกซิแดนซ์ด้วยหรือ

Well, all stresses, particularly drought stress,

ก็เพราะว่า ความเครียดทั้งหมด โดยเฉพาะความเครียดจากความแห้งแล้ง

results in the formation of free radicals,

ส่งผลให้เกิดการสร้างอนุมูลอิสระ

or reactive oxygen species,

หรือรีแอคทีฟ ออกซิเจน สปีชีส์

which are highly damaging and can cause crop death.

ซึ่งเป็นพิษมากและสามารถทำให้พืชไร่ตายได้

What antioxidants do is stop that damage.

สิ่งที่แอนติออกซิแดนซ์ทำคือการหยุดการทำลาย

So here's some data from a maize strain that's very popularly used in Africa.

นี่คือผลการทดลองบางส่วนจากพันธุ์ข้าวโพด ที่นิยมปลูกกันในแอฟริกา

To the left of the arrow are plants without the genes,

ทางซ้ายของลูกศร คือพืชที่ไม่มียีนดังกล่าว

to the right --

และทางขวา

plants with the antioxidant genes.

คือพืชที่มียีนแอนติออกซิแดนซ์

After three weeks without watering,

ผ่านไปสามสัปดาห์โดยไม่มีน้ำ

the ones with the genes do a hell of a lot better.

ต้นที่มียีนดูดีกว่ามากเลย

Now to the final approach.

ทีนี้ วิธีการสุดท้าย

My research has shown that there's considerable similarity

งานวิจัยของฉันได้แสดงให้เห็นว่า มีความคล้ายคลึงกันอย่างมาก

in the mechanisms of desiccation tolerance in seeds and resurrection plants.

ระหว่างกลไกของการทนความแห้งแล้ง ในเมล็ดพืชและในพืชคืนชีพ

So I ask the question,

ฉะนั้น ฉันตั้งคำถามว่า

are they using the same genes?

พวกมันใช้ยีนเดียวกันหรือเปล่า

Or slightly differently phrased,

หรือใช้ยีนช่วงที่ต่างกันเล็กน้อย

are resurrection plants using genes evolved in seed desiccation tolerance

พืชคืนชีพใช้ยีนที่มีวิวัฒนาการ มาจากยีนทนความแห้งแล้งในเมล็ด

in their roots and leaves?

กับรากและใบของมันหรือเปล่า

Have they retasked these seed genes

พวกมันใช้งานยีนในเมล็ดเหล่านี้

in roots and leaves of resurrection plants?

ในรากและใบของพืชคืนชีพหรือเปล่า

And I answer that question,

และฉันก็ได้คำตอบสำหรับปัญหานั้น

as a consequence of a lot of research from my group

จากการค้นคว้าวิจัยมากมายในกลุ่มวิจัยของฉัน

and recent collaborations from a group of Henk Hilhorst in the Netherlands,

และจากความร่วมมือเมื่อเร็ว ๆ นี้ จากกลุ่มของ เฮนค์ ฮิลฮอร์สท์ ในเนเธอแลนด์

Mel Oliver in the United States

เมล โอลิเวอร์ ในสหรัฐอเมริกา

and Julia Buitink in France.

และ จูเลีย เบทิงค์ ในฝรั่งเศส

The answer is yes,

คำตอบก็คือ ใช่แล้ว

that there is a core set of genes that are involved in both.

มีกลุ่มยีนหลักที่เกี่ยวข้องกับทั้งสองอย่าง

And I'm going to illustrate this very crudely for maize,

และฉันกำลังจะแสดงสิ่งนี้ให้เห็นอย่างคร่าว ๆ ในข้าวโพด

where the chromosomes below the off switch

ที่ซึ่งโครโมโซนข้างล่างที่ปิดการทำงานนั้น

represent all the genes that are required for desiccation tolerance.

เป็นตัวแทนของยีนทั้งหมด ที่ต้องการสำหรับการทนต่อความแห้งแล้ง

So as maize seeds dried out at the end of their period of development,

ฉะนั้น เมื่อเมล็ดข้าวโพดแห้งในช่วงสุดท้าย ของการพัฒนาของพวกมัน

they switch these genes on.

พวกมันเปิดการทำงานของยีนเหล่านี้

Resurrection plants switch on the same genes

พืชคืนชีพเปิดยีนเดียวกัน

when they dry out.

เมื่อมันแห้ง

All modern crops, therefore,

อย่างไรก็ดี ตัวอย่างพืชไร่ทั้งหมด

have these genes in their roots and leaves,

มียีนเหล่านี้ในรากและใบ

they just never switch them on.

แต่พวกมันไม่เคยเปิดยีนเหล่านี้เลย

They only switch them on in seed tissues.

พวกมันเปิดยีนเหล่านี้แค่ในเนื้อเยื่อเมล็ด

So what we're trying to do right now

ฉะนั้น สิ่งที่เราพยายามทำกันในตอนนี้

is to understand the environmental and cellular signals

ก็คือพยายามเข้าใจสิ่งแวดล้อม และสัญญาณระดับเซลล์

that switch on these genes in resurrection plants,

ที่จะเปิดการทำงานของยีนเหล่านี้ ในพืชคืนชีพ

to mimic the process in crops.

เพื่อที่จะเลียนแบบกระบวนการในพืชไร่

And just a final thought.

และสิ่งสุดท้ายที่ฉันอยากฝากเอาไว้

What we're trying to do very rapidly

สิ่งที่เรากำลังพยายามทำอยู่ให้เร็วที่สุดก็คือ

is to repeat what nature did in the evolution of resurrection plants

ทำซ้ำในสิ่งที่ธรรมชาติได้ทำมาก่อน ในวิวัฒนาการของพืชคืนชีพ

some 10 to 40 million years ago.

เมื่อ 10 ถึง 40 ล้านปีก่อน

My plants and I thank you for your attention.

พืชของฉัน และฉัน ขอขอบคุณที่ทุกท่านให้ความสนใจค่ะ

(Applause)

(เสียงปรบมือ)