เป็นครั้งแรก คณะนักวิจัยจาก Carl R. Woese Institute for Genomic Biology University of Illinois at Urbana-Champaign ทำให้วิธีพืชใช้น้ำดีขึ้น 25 เปอร์เซ็นต์โดยไม่มีผลต่อผลผลิตโดยเปลี่ยนการแสดงออกของหนึ่งยีนซึ่งพบได้ในพืชทั้งหมด ได้รายงานในวารสาร Nature Communications

งานวิจัยนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการวิจัยนานาชาติที่ชื่อ Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE)

คณะนักวิจัยได้เพิ่มระดับโปรตีนที่เกี่ยวข้องในขบวนการสังเคราะห์แสง (PsbS) เพื่อประหยัดน้ำโดยทำให้ช่องเปิด (stomata) ของพืชปิดเป็นบางส่วน ช่องเปิดนั้นในใบทำให้น้ำผ่านออก เมื่อช่องเปิดเปิด คาร์บอนไดออกไซด์จะผ่านเข้าไปในพืชเพื่อใช้ในการสังเคราะห์แสง แต่น้ำจะผ่านออกมาด้วยขบวนการคายน้ำ

คณะนักวิจัยทำให้ประสิทธิภาพการใช้น้ำของพืชดีขึ้น (อัตราส่วนของคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านเข้าพืชต่อน้ำผ่านออก) โดย 25 เปอร์เซ็นต์โดยไม่มีผลต่อการสังเคราะห์แสงหรือผลผลิต

งานวิจัยนี้ส่งเสริมงานก่อนหน้านี้ ซึ่งเผยแพร่ในวารสาร Science ซึ่งแสดงว่า การเพิ่มขึ้นของ PsbS และโปรตีนอื่นอีก 2 ชนิด สามารถทำให้การสังเคราะห์แสงดีขึ้นและเพิ่มผลผลิตโดย 20 เปอร์เซ็นต์ ขณะนี้คณะนักวิจัยวางแผนที่จะรวมประโยชน์จากการศึกษาทั้งสองนี้เพื่อทำให้การผลิตและการใช้น้ำดีขึ้นโดยทำให้เกิดสมดุลการแสดงออกของโปรตีนทั้ง 3 ชนิดนี้

ในการศึกษาครั้งนี้ คณะนักวิจัยใช้ต้นยาสูบเพื่อทดสอบสมมุติฐาน ซึ่งเป็นต้นแบบพืชซึ่งง่ายที่จะเปลี่ยนแปลงและเร็วในการทดสอบกว่าพืชอื่นๆ ขณะนี้คณะนักวิจัยจะประยุกต์การค้นพบเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้น้ำของพืชที่เป็นอาหารและทดสอบประสิทธิภาพในสภาพที่น้ำถูกจำกัด

ที่มา:  Carl R. Woese Institute for Genomic Biology, University of Illinois at Urbana-Champaign (2018, March 6). Scientists engineer crops to conserve water, resist drought. ScienceDaily. Retrieved March 14, 2018, from https://www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180306115814.htm