How fungi recognize (and infect) plants | Mennat El Ghalid

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Tisa Tontiwatkul

"Will the blight end the chestnut?

"โรคใบลีบจะเป็นจุดจบของเกาลัดไหม

The farmers rather guess not.

ชาวนาสงสัยว่าจะไม่

It keeps smouldering at the roots

จากส่วนรากรอยไหม้ลามไล่

And sending up new shoots

ถึงส่วนยอดมันขยายขึ้นไป

Till another parasite

จนอีกหนึ่งปรสิตเข้ามา

Shall come to end the blight."

แล้วไซร้ นั่นล่ะจุดจบของมัน"

At the beginning of the 20th century,

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20

the eastern American chestnut population, counting nearly four billion trees,

ประชากรเกาลัดในอเมริกาตะวันออก ที่มีอยู่เกือบสี่พันล้านต้น

was completely decimated by a fungal infection.

ถูกทำลายอย่างยับเยิน จากการติดเชื้อรา

Fungi are the most destructive pathogens of plants,

ราเป็นเชื้อก่อโรคที่ทำลายล้างพืชมากที่สุด

including crops of major economic importance.

รวมถึงพืชไร่หลักที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ

Can you imagine that today,

คุณลองนึกดูสิคะว่า ทุกวันนี้

crop losses associated with fungal infection

พืชไร่ที่สูญเสียไปจากการติดเชื้อรา

are estimated at billions of dollars per year, worldwide?

คิดเป็นความเสียหายประมาณพันล้านดอลล่าร์ ต่อปีทั่วโลก

That represents enough food calories to feed half a billion people.

นั่นคือปริมาณแคลอรี่จากอาหาร ที่เพียงพอต่อการเลี้ยงคนห้าร้อยล้านคน

And this leads to severe repercussions,

และนั่นนำไปสู่ผลกระทบที่รุนแรง

including episodes of famine in developing countries,

ที่รวมถึงอุบัติการณ์ความอดอยาก ในประเทศที่กำลังพัฒนา

large reduction of income for farmers and distributors,

การลดลงอย่างมากของรายได้ ของเกษตรกรและผู้ค้า

high prices for consumers

ภาระราคาสูงที่ผู้บริโภคต้องแบกรับ

and risk of exposure to mycotoxin, poison produced by fungi.

และความเสี่ยงต่อการสัมผัสกับไมโคท๊อกซิน ซึ่งคือสารพิษที่ถูกผลิตโดยเชื้อรา

The problems that we face

ปัญหาที่เราเผชิญอยู่นี้

is that the current method used to prevent and treat

ก็คือวิธีการในปัจจุบันที่ใช้สำหรับ ป้องกันและรักษา

those dreadful diseases,

โรคร้ายเหล่านั้น

such as genetic control, exploiting natural sources of resistance,

ดังเช่น การควบคุมทางพันธุกรรม การค้นหาแหล่งทางธรรมชาติที่จะต้านทางโรค

crop rotation or seed treatment, among others,

การปลูกพืชหมุนเวียน หรือวิธีการดูแลรักษาเมล็ดพันธุ์ เป็นต้น

are still limited or ephemeral.

ยังคงมีข้อจำกัด หรือใช้ได้เพียงชั่วคราว

They have to be constantly renewed.

พวกมันจะต้องถูกทำซ้ำอย่างสม่ำเสมอ

Therefore, we urgently need to develop more efficient strategies

ดังนั้น เราจึงต้องการการพัฒนายุทธวิธี ที่มีประสิทธิภาพกว่านี้

and for this, research is required to identify biological mechanisms

และด้วยเหตุนี้ การวิจัยจำเป็น ต่อการระบุกลไกทางชีวภาพ

that can be targeted by novel antifungal treatments.

ที่จะสามารถกำหนดเป้าหมาย โดยการปฏิบัติป้องกันต้านเชื้อราแบบใหม่

One feature of fungi is that they cannot move

ลักษณะหนึ่งของราก็คือ พวกมันไม่สามารเคลื่อนที่ได้

and only grow by extension to form a sophisticated network,

และเติบโตโดยการยืดยาวออกไป เป็นเครือข่ายที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นเท่านั้น

the mycelium.

ซึ่งส่วนนั้นเรียกว่า ไมซีเลียม

In 1884, Anton de Bary, the father of plant pathology,

ในปี ค.ศ. 1884 แอนตัน เดอร์ บารี บิดาแห่งวิชาพยาธิวิทยาของพืช

was the first to presume that fungi are guided by signals

เป็นบุคคลแรกที่คาดว่า ราถูกกำหนดทิศทางโดยสัญญาณต่าง ๆ

sent out from the host plant,

ที่ถูกส่งออกมาจากพืชที่เป็นเจ้าบ้าน

meaning a plant upon which it can lodge and subsist,

ซึ่งหมายถึงพืชที่มันจะสามารถฝังตัว และอาศัยอยู่ต่อไปได้

so signals act as a lighthouse

ฉะนั้น สัญญาณนี้จึงทำหน้าที่เสมือนประภาคาร

for fungi to locate, grow toward, reach

สำหรับราเพื่อกำหนดตำแหน่ง เติบโตไปในทิศทางนั้น คืบขยายไปใกล้

and finally invade and colonize a plant.

และรุกเข้าไปเพื่อยึดพืชต้นนั้นในที่สุด

He knew that the identification of such signals

เขารู้ว่าการระบุสัญญาณดังกล่าวนี้

would unlock a great knowledge that then serves to elaborate strategy

อาจเผยความรู้ที่ยิ่งใหญ่ ที่ต่อมาอาจช่วย เติมต่อรายละเอียดให้กับยุทธวิธี

to block the interaction between the fungus and the plant.

ในการสกัดกั้นปฏิสัมพันธ์ระหวา่งราและพืชได้

However, the lack of an appropriate method at that moment

อย่างไรก็ตาม ในเวลานั้น การขาดวิธีการที่เหมาะสม

prevented him from identifying this mechanism at the molecular level.

ได้ขัดขวางการระบุกลไกในระดับโมเลกุล

Using purification and mutational genomic approaches,

ด้วยวิธีการสกัดและทำให้บริสุทธิ์ และการทำให้จีโนมกลายพันธุ์

as well as a technique

เช่นเดียวกันกับเทคนิค

allowing the measurement of directed hyphal growth,

ที่ทำให้สามารถวัด การเติบโตของเส้นใยราได้โดยตรง

today I'm glad to tell you that after 130 years,

วันนี้ ฉันดีใจเหลือเกินค่ะ ที่จะบอกคุณว่า หลังจาก 130 ปี

my former team and I could finally identify such plant signals

ฉันและคณะทำงานคณะก่อนของฉัน สามารถที่จะระบุสัญญาณดังกล่าวได้ในที่สุด

by studying the interaction between a pathogenic fungus

โดยการศึกษาปฏิสัมพันธ์ ระหว่างราที่เป็นเชื้อก่อโรค

called Fusarium oxysporum

ที่เรียกว่า ฟูซาเรียม ออกซีสปอรัม

and one of its host plants, the tomato plant.

และหนึ่งในพืชเจ้าบ้านของมัน ซึ่งก็คือต้นมะเชือเทศ

As well, we could characterize

เช่นเดัยวกัน เราสามารถบรรยายลักษณะ

the fungal receptor receiving those signals

ของตัวรับของรา ที่ทำหน้าที่รับสัญญาณเหล่านี้

and part of the underlying reaction occurring within the fungus

และส่วนของปฏิกิริยาในตำแหน่งที่ต่ำกว่า ที่เกิดขึ้นภายในรานี้

and leading to its direct growth toward the plant.

และที่นำไปสู่การเติบโตโดยตรง ไปยังต้นพืช

(Applause)

(เสียงปรบมือ)

Thank you.

ขอบคุณค่ะ

(Applause)

(เสียงปรบมือ)

The understanding of such molecular processes

ความเข้าใจกระบวนการระดับโมเลกุลนี้

offers a panel of potential molecules

เสนอโมเลกุลที่น่าจะมีศักยภาพหลายโมเลกุล

that can be used to create novel antifungal treatments.

ที่จะสามารถนำไปประยุกต์ เป็นการปฏิบัติป้องกันต้านเชื้อราแบบใหม่ได้

And those treatments would disrupt

และการปฏิบัติป้องกันเหล่านั้นจะทำลาย

the interaction between the fungus and the plant

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างรากับพืช

either by blocking the plant signal

โดยการขัดขวางสัญญาณของพืช

or the fungal reception system which receives those signals.

หรือระบบการรับสัญญาณของรา ซึ่งรับสัญญาณนั้น อย่างใดอย่างหนึ่ง

Fungal infections have devastated agriculture crops.

การติดเชื้อราได้สร้างความเสียหาย แก่การกสิกรรมพืชไร่

Moreover, we are now in an era

ยิ่งไปกว่านั้น ตอนนี้เราอยู่ในยุค

where the demand of crop production is increasing significantly.

ที่มีความต้องการในการผลิตพืชไร่ เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

And this is due to population growth, economic development,

และสิ่งนี้เอง เป็นผลเนื่องมาจาก การเติบโตของประชากร การพัฒนาทางเศรษฐกิจ

climate change and demand for bio fuels.

การเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศ และความต้องการเชื้อเพลิงชีวภาพ

Our understanding of the molecular mechanism

ความเข้าใจของเราต่อกลไกระดับโมเลกุล

of interaction between a fungus and its host plant,

ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างเชื้อรา และพืชเจ้าบ้านของมัน

such as the tomato plant,

ดังเช่น ต้นมะเขือเทศนี้

potentially represents a major step towards developing more efficient strategy

อาจจะเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนา ยุทธวิธีที่มีประสิทธิภาพยื่งกว่า

to combat plant fungal diseases

ในการต่อสู้กับโรคพืชที่เกิดจากเชื้อรา

and therefore solving of problems that affect people's lives,

ฉะนั้น นี่จึงเป็นการแก้ปัญหา ที่ส่งผลกระทบต่อชีวิตของผู้คน

food security and economic growth.

ความยั่งยืนของแหล่งอาหาร และการเติบโตทางเศรษฐกิจ

Thank you.

ขอบคุณค่ะ

(Applause)

(เสียงปรบมือ)