สล็อตแตกง่าย ความหลากหลายของพันธุ์มะเขือเทศเรือนกระจก

สล็อตแตกง่าย หลายคนคิดว่าการเพาะพันธุ์และการขยายพันธุ์พืชทำให้เกิดการพังทลายของพันธุกรรม รวมถึงสูญเสียคุณค่าทางโภชนาการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในมะเขือเทศ การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ ( Schouten et al, 2019 ) ได้ศึกษาพลวัตของความหลากหลายของพันธุ์มะเขือเทศเรือนกระจกในยุโรปตะวันตกเฉียงเหนือในช่วงเจ็ดทศวรรษที่ผ่านมา ดูเถิด การศึกษาได้ให้หลักฐานที่น่าสนใจว่าการเพาะพันธุ์พืชได้เพิ่มขึ้นจริงๆ! 

ความหลากหลายของมะเขือเทศพันธุ์ต่าง ๆ 

มากถึงแปดเท่าตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1960 สรุป: ความกังวลที่ว่าการปรับปรุงพันธุ์พืชสมัยใหม่กำลังลดความหลากหลายระหว่างพันธุ์ ไม่ได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานทางวิทยาศาสตร์เลย อย่างน้อยก็สำหรับมะเขือเทศที่ปลูกในเรือนกระจกในยุโรปตะวันตกเฉียงเหนือ ในทางตรงกันข้าม มีการสังเกตความหลากหลายที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ทั้งในระดับพันธุกรรมและระดับฟีโนไทป์ของมะเขือเทศที่ปลูกในเรือนกระจก

บทความล่าสุดในNature Biotechnology ( Zsögön et al, 2018 ) เกี่ยวกับการปลูกมะเขือเทศแบบเดอโนโว ทำให้เกิดความเชื่อทั่วไปว่า “การผสมพันธุ์พืชผลเป็นเวลานับพันปีเพื่อผลผลิตและผลผลิตได้นำไปสู่ความหลากหลายทางพันธุกรรมที่ลดลง ส่งผลให้คุณลักษณะที่เป็นประโยชน์ของสัตว์ป่า เช่น ความต้านทานโรคและความทนทานต่อความเครียดหายไป (…) แม้จะมีการเพิ่มผลผลิตโดยการเพาะเลี้ยง แต่การมุ่งเน้นการผสมพันธุ์ที่ผลผลิตนั้นมาพร้อมกับการสูญเสียความหลากหลายทางพันธุกรรมและคุณค่าทางโภชนาการและรสชาติที่ลดลง” เพื่อลองและค้นหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสมมติฐานนี้ Henk Schouten นักวิจัย Wageningen และเพื่อนร่วมงานของเขาได้พิจารณาพลวัตของความหลากหลายของพันธุ์มะเขือเทศเรือนกระจกในยุโรปตะวันตกเฉียงเหนือในช่วงเจ็ดทศวรรษที่ผ่านมา

ลดความหลากหลาย

กล่าวได้อย่างปลอดภัยว่าการลดความหลากหลายในพันธุ์พืชทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการเพาะปลูก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพันธุ์ส่วนใหญ่มีพื้นฐานทางพันธุกรรมเดียวกันสำหรับการต้านทานโรคและแมลงศัตรูพืช หากเอาชนะความต้านทานโรคได้ในพันธุ์เดียว พันธุ์อื่นก็จะอ่อนแอเช่นกัน สิ่งนี้นำไปสู่ความเปราะบางทางการเกษตรซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อทั้งห่วงโซ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากไม่มีทางเลือกอื่นในการควบคุมโรค เช่น ยาฆ่าแมลงที่เหมาะสมและได้รับอนุญาต ประวัติศาสตร์ได้ให้ตัวอย่างไว้หลายประการ เช่น โรคปานามา ( Fusarium oxysporum f. sp. cubense ) การระบาดในกล้วย หรือโรคใบไหม้ในภาคใต้ ( Helminthosporium maydis) การระบาดในข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ เนื่องจากจำนวนของสารกำจัดศัตรูพืชที่ได้รับอนุญาตลดลงและยังคงลดลงอย่างต่อเนื่อง การอารักขาพืชจึงต้องพึ่งพาการต้านทานทางพันธุกรรมมากขึ้นเรื่อย ๆ ที่ได้รับการแนะนำในพันธุ์ต่าง ๆ ซึ่งไม่ควรมีพื้นฐานทางพันธุกรรมที่แคบ

ผลของการเพาะพันธุ์พืช

การสูญเสียความผันแปรทางพันธุกรรมในพืชผลเนื่องจากความทันสมัยของการเกษตรถูกระบุว่าเป็นการพังทลายของพันธุกรรม ในระหว่างการเพาะเลี้ยงได้เลือกจีโนไทป์ที่พึงประสงค์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับลักษณะเหล่านั้นซึ่งส่งผลต่อสถาปัตยกรรมพืชและลักษณะของผลผลิตที่จะเก็บเกี่ยว (กล่าวคือ ไม่มีการแตกหน่อก่อนเวลาอันควร, ไม่มีการกระจายเมล็ดที่เกิดขึ้นเอง, ผลไม้ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น, ไม่มีหนามหรือหนาม เป็นต้น) นำไปสู่ การสูญเสียอัลลีลและความหลากหลายทางพันธุกรรมของดินแดนที่ลดลงเมื่อเทียบกับภาคยานุวัติป่า มีการระบุเหตุการณ์สำคัญสองประการที่ส่งผลต่อความหลากหลายของพืชผล: 1) การแทนที่ของ landraces ด้วยพันธุ์การค้า; และ 2) การเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมล่าสุดในความหลากหลายของพันธุ์การค้าที่เกิดจากการปรับปรุงพันธุ์พืช การผสมพันธุ์สามารถลดความหลากหลายทางพันธุกรรมได้โดยการคัดเลือกอย่างต่อเนื่องในเชื้อสืบพันธุ์หรืออาจขยายความหลากหลายทางพันธุกรรมโดยการเพิ่มอัลลีลจากญาติในธรรมชาติ คำถามยังคงอยู่ว่าความหลากหลายที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากการเกริ่นนำได้ชดเชยการลดลงของความหลากหลายทางพันธุกรรมอันเนื่องมาจากการผสมพันธุ์และการคัดเลือกหรือไม่

มะเขือเทศสูญเสียรสชาติหรือไม่?

Schouten และเพื่อนร่วมงานของเขาศึกษาเรื่องนี้สำหรับมะเขือเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพืชผลนี้ มีการบ่งชี้ถึงการพังทลายของพันธุกรรมอย่างรุนแรง นอกจากนี้ ผลการศึกษาบางชิ้นระบุว่า “พันธุ์การค้าสมัยใหม่มีสารเคมีปรุงแต่งกลิ่นรสที่สำคัญจำนวนมาก (…) น้อยกว่าพันธุ์เก่าอย่างมีนัยสำคัญ” ( Klee and Tieman, 2018 ) อันเป็นผลมาจากการคัดเลือกอย่างเข้มข้นสำหรับลักษณะการผลิต เช่น ผลผลิตและความต้านทานโรค ที่ค่าใช้จ่ายของรสชาติ Schouten et al ศึกษาวิวัฒนาการของความหลากหลายในพันธุ์มะเขือเทศเชิงพาณิชย์ในยุโรปตะวันตกเฉียงเหนือตั้งแต่ทศวรรษ 1950 ในการทำเช่นนี้ พวกเขาได้ศึกษาทั้งความแปรผันทางพันธุกรรมที่ระดับ DNA และความแปรผันของฟีโนไทป์ รวมถึงความต้านทานโรค ขนาดผลไม้ และส่วนประกอบรสชาติ เช่น ปริมาณของแข็งที่ละลายน้ำได้ (Brix) ความเป็นกรดที่ไตเตรทได้ ความแน่น และความชุ่มฉ่ำ

มะเขือเทศเก้าสิบสายพันธุ์ที่นำมาใช้ในประเทศเนเธอร์แลนด์สำหรับการผลิตผลไม้สดในเรือนกระจกเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ปี 1950 ถึงปี 2016 ได้รับการสุ่มเลือก — โดยไม่ต้องมีความรู้เกี่ยวกับพารามิเตอร์ทางพันธุกรรมหรือฟีโนไทป์ใด ๆ ที่วิเคราะห์มาก่อน — เพื่อให้มีประมาณ 12 สายพันธุ์ต่อทศวรรษ

ผลลัพธ์

การศึกษาของ Schouten แสดงให้เห็นว่าความหลากหลายทางพันธุกรรมนั้นต่ำมากจริง ๆ ในช่วงทศวรรษ 1960 แต่ตอนนี้สูงกว่าการจุ่มนั้นถึงแปดเท่า แรงกดดันตั้งแต่ทศวรรษ 1970 ที่ต้องใช้ยาฆ่าแมลงน้อยลง นำไปสู่การแนะนำความต้านทานโรคจากญาติในป่า ซึ่งแสดงถึงการเพิ่มความหลากหลายทางพันธุกรรมครั้งแรก ในยุโรปมีการเพิ่มขึ้นครั้งที่สอง โดยได้รับแรงหนุนจากการผสมพันธุ์เพื่อให้ได้รสชาติผลไม้ ซึ่งเพิ่มความหลากหลายมากขึ้นไปอีกตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1990 ความหลากหลายที่เพิ่มขึ้นในองค์ประกอบของสารระเหยที่สังเกตได้ตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1990 สะท้อนถึงความพยายามของผู้เพาะพันธุ์ในการปรับปรุงคุณภาพผลไม้ ยิ่งไปกว่านั้น ขนาดของผลไม้มีความหลากหลายมาก เช่นเดียวกับสีและรูปร่างของผลไม้ที่เห็นได้ชัดจากการไปซูเปอร์มาร์เก็ตในพื้นที่ของคุณ

วางความหลากหลายทางชีวภาพในมุมมองที่กว้างขึ้น

สำหรับพืชไร่ทางการเกษตร มีการศึกษาหลายชิ้นเกี่ยวกับความหลากหลายทางพันธุกรรมของพันธุ์ รวมถึงการวิเคราะห์เมตาจากข้อมูลจากเอกสารที่ตีพิมพ์ 44 ฉบับ ( van de Wouw et al, 2010 ) ที่กล่าวถึงแนวโน้มความหลากหลายในพันธุ์พืชที่ปล่อยออกมาจากแปดสาขาที่แตกต่างกัน พืชผลในวันที่20ศตวรรษ. การศึกษาครอบคลุมความหลากหลายในหลายประเทศทั่วโลก ไม่เพียงแต่ในยุโรปและอเมริกาเหนือเท่านั้น ข้าวสาลีเป็นพืชผลที่มีตัวแทนมากที่สุด โดยมี 26 จาก 44 เอกสาร สำหรับข้าวสาลี ความหลากหลายต่ำที่สุดเกิดขึ้นในช่วงทศวรรษ 1960 ถึง 1980 การลดลงนี้อยู่ที่ 6% เมื่อเทียบกับช่วงครึ่งแรกของศตวรรษและมีความสำคัญ อย่างไรก็ตาม มีการพบการฟื้นตัวของความหลากหลายในช่วงทศวรรษ 1990 สำหรับพืชผลสำคัญอื่นๆ อีกเจ็ดชนิด (ข้าวบาร์เลย์ ข้าวโพด ข้าวโอ๊ต แฟลกซ์ ถั่วเหลือง ถั่วลันเตา ข้าว) ยังสังเกตเห็นความหลากหลายลดลงในช่วงทศวรรษ 1960 แต่การฟื้นตัวนั้นเร็วกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับข้าวสาลี เห็นได้ชัดว่าแนวโน้มที่ได้อธิบายไว้สำหรับมะเขือเทศใน Schouten et al. กระดาษมีความคล้ายคลึงกันสำหรับพืชผลอื่นๆ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงความหลากหลายทางพันธุกรรมนั้นมีความชัดเจนและชัดเจนมากขึ้นสำหรับมะเขือเทศ ไม่ได้แสดงการเพิ่มขึ้นสักสองสามเปอร์เซ็นต์

ดังนั้น เราอาจสรุปได้ว่าไม่สนับสนุนความกังวลเกี่ยวกับการลดความหลากหลายระหว่างพันธุ์ เนื่องจากการเพาะพันธุ์พืชสมัยใหม่ ในทางตรงกันข้าม มีการสังเกตความหลากหลายที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ทั้งในระดับจีโนไทป์และฟีโนไทป์ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่ได้ขจัดความกังวลว่าความหลากหลายของพืชผลและความหลากหลายทางสถาปัตยกรรมจะลดลง แม้ว่าจะด้วยเหตุผลทั้งสองอย่างก็ตาม ในความหลากหลายทางพืชผล เนื่องจากเศรษฐกิจของการทำนาสร้างภาระหนักให้กับเกษตรกรในการปลูกพืชผลเหล่านั้น ซึ่งจะทำให้พวกเขาหาเลี้ยงชีพได้ในขณะที่ความหลากหลายทางสถาปัตยกรรมเป็นไปตามปรากฏการณ์เหล่านั้น (ความตรง ขนาดและชนิดของผลไม้ ขนาดของพืช เป็นต้น) ซึ่ง เหมาะสมกับระบบการปลูกและการเก็บเกี่ยว

ข้อมูลอ้างอิง:

Klee, HJ, Tieman, DM (2018). กรรมพันธุ์ของความชอบรสผลไม้ แนท. ยีนต์. 19, 347–356. ดอย: 10.1038/s41576-018-0002-5

Schouten HJ, Tikunov Y, Verkerke W, Finkers R, Bovy A, Bai Y และ Visser RGF (2019) การผสมพันธุ์ได้เพิ่มความหลากหลายของมะเขือเทศที่ปลูกในเนเธอร์แลนด์ ด้านหน้า. พืชวิทย์. 10:1606. ดอย: 10.3389/fpls.2019.01606

van de Wouw, M., van Hintum, T., Kik, C., van Treuren, R., Visser, B. (2010) แนวโน้มความหลากหลายทางพันธุกรรมในพันธุ์พืชศตวรรษที่ 20: การวิเคราะห์เมตา ทฤษฎี แอปพลิเค ยีนต์. 120, 1241–1252. ดอย: 10.1007/s00122-009-1252-6

Zsögön, A., Čermák, T., Naves, ER, Notini, MM, Edel, KH, Weinl, S., et al. (2018). การเพาะพันธุ์มะเขือเทศป่าโดยใช้การปรับแต่งจีโนม แนท. เทคโนโลยีชีวภาพ 36, 1211–1216. ดอย: 10.1038/nbt.4272 สล็อตแตกง่าย