การชักนำให้สับปะรดสร้างความต้านทานต่อไส้เดือนฝอยศัตรูพืช Induction of Systemic Acquired Resistance (SAR) against Plant-parasitic Nematodes in Pineapples

งานวิจัยได้ทำการศึกษา การชักนำให้สับปะรดสร้างความต้านทานต่อไส้เดือนฝอยศัตรูพืชที่สำคัญจำนวน 2 ชนิดคือ ไส้เดือนฝอยรากปม (Meloidogyne javanica) และไส้เดือนฝอยเรนิฟอร์ม (Rotylenchululus reniformis) การชักนำให้สับปะรดสร้างความต้านทานขึ้นมานั้นสามารถปฏิบัติได้ด้วยการฉีดพ่นสารเคมีบางชนิดลงไปที่ใบของสับปะรด โดยสารเคมีที่มีการศึกษาในครั้งนี้มีจำนวน 9 ชนิด คือ สารเคมี acibenzolar-s-methyl ความเข้มข้น 20 มิลลิโมลาร์ สารเคมี DL-alpha-amino-n-butyric acid (AABA) ความเข้มข้น 20 มิลลิโมลาร์ สารเคมี DL-beta-amino-n-butyric acid (BABA) ความเข้มข้น 20 มิลลิโมลาร์ สารเคมี gamma-amino-n-butyric acid (GABA) ความเข้มข้น 20 มิลลิโมลาร์ สารเคมี p-aminobenzoic acid (PABA) ความเข้มข้น 20 มิลลิโมลาร์ สารเคมี salicylic acid (SA) ความเข้มข้น 10 มิลลิโมลาร์ และสารเคมี riboflavin ความเข้มข้น 0.5 มิลลิโมลาร์ ผลการทดลองพบว่า ไส้เดือนฝอยเรนิฟอร์ม (R. reniformis) มีการขยายพันธุ์ลดลงประมาณ 51 เปอร์เซ็นต์ ในสับปะรดที่ฉีดพ่นด้วยสารเคมี acibenzolar-s-methyl ในขณะที่การฉีดพ่นสับปะรดด้วยสารเคมี acibenzolar-s-methyl หรือ DL-beta-amino-n-butyric acid หรือ riboflavin ทำให้การขยายพันธุ์ของไส้เดือนฝอยรากปม (M. javanica) ลดลง 59 62 หรือ 69 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ         ในการทดลองต่อมาศึกษา ระดับความเข้มข้นต่าง ๆ ของ acibenzolar-s-methyl ต่อการขยายพันธุ์ของไส้เดือนฝอยศัตรูพืชทั้งสองชนิด ผลการทดลองพบว่า การใช้สารเคมี acibenzolar-s-methyl ที่ความเข้มข้น 100 มิลลิกรัมต่อน้ำ 1 ลิตร ฉีดพ่นลงที่ใบสับปะรด มีผลทำให้การขยายพันธุ์ของไส้เดือนฝอยศัตรูพืชลดลง 30 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม การใช้สารเคมี acibenzolar-s-methyl ที่ระดับความเข้มข้นมากกว่านี้ มีผลทำให้พืชมีอาการแคระแกร็นและไม่เจริญเติบโตเท่าที่ควร         ผลการปฏิกิริยาความต้านทานที่ถูกชักนำขึ้นต่อพฤติกรรม (behavior) ของไส้เดือนฝอยศัตรูพืชนั้นได้มีการศึกษาเช่นกัน โดยผลการทดลองพบว่า สารเคมี acibenzolar-s-methyl ไม่มีผลโดยตรง (direct effect) ต่อตัวไส้เดือนฝอยรากปม (M. javanica) และไส้เดือนฝอยเรนิฟอร์ม (R. reniformis) แต่อย่างใด โดยอัตราการตายของไส้เดือนฝอยที่แช่อยู่ในสารเคมี acibenzolar-s-methyl ที่ระดับความเข้มข้นต่าง ๆ นั้นไม่มีความแตกต่างจากไส้เดือนฝอยที่แช่อยู่ในน้ำกลั่นปกติอย่างไรก็ตาม การศึกษาพบว่า ไส้เดือนฝอยจะเข้าทำลายต้นพืชที่ฉีดพ่นด้วยสารเคมี acibenzolar-s-methyl ได้ลดลง 50 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปรียบเทียบกับต้นพืชที่ไม่มีการฉีดพ่นด้วยสารเคมีแต่อย่างใด นอกจากนี้ยังพบว่า ไส้เดือนฝอยที่ดำรงชีวิตอยู่ในพืชที่มีการฉีดพ่นด้วยสารเคมี acibenzolar-s-methyl จะมีการเจริญเติบโตและความสามารถในการออกไข่ได้ลดลงประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์        งานทดลองสุดท้ายได้ชี้ให้เห็นถึงความเปลี่ยนแปลงของพืชที่เกิดขึ้นเมื่อได้รับการฉีดพ่นด้วยสารเคมี acibenzolar-s-methyl ลงไป โดยความเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นนี้ได้แสดงออกมาในลักษณะของการแสดงออกของยีน (gene expression) ซึ่งเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาการป้องกันตัวเอง (self defense) ในพืช หรือ pathogenesis-related gene 1 (PR-1) งานทดลองทำการสกัด RNA จากรากสับปะรดที่มีการฉีดพ่นด้วยสารเคมี acibenzolar-s-methyl หรือฉีดพ่นด้วยน้ำเปล่า นำ RNA ที่ได้มาเปลี่ยนแปลงไปเป็น DNA ด้วยวิธีการ RT-PCR และเข้าสู่การขบวนการตรวจสอบการชักนำยีน PR-1 ด้วย primers ที่มีความเฉพาะเจาะจงต่อยีนชนิดนี้ ผลการทดลองพบว่า มีการแสดงออกของยีน PR-1 เกิดขึ้นในสับปะรดที่ฉีดพ่นด้วยสารเคมี acibenzolar-s-methyl ในขณะที่ในสับปะรดที่ฉีดพ่นด้วยน้ำเปล่าไม่พบการแสดงออกของยีนชนิดนี้แต่อย่างใด นอกจากนี้ การทดลองเพิ่มเติมยังพบว่า ยีน PR-1 นั้นมีการแสดงออกในสับปะรดหลังจากที่มีการฉีดพ่นด้วยสารเคมี acibenzolar-s-methyl เพียง 1 วันเท่านั้น และยีนดังกล่าวยังมีการแสดงออกอย่างต่อเนื่องอย่างน้อยอีก 3 สัปดาห์ หลังจากฉีดพ่น นอกจากนี้ ยังพบว่ายีน PR-1 ยังตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ ที่สร้างความเครียด (stress) ให้กับพืช หรือถูกควบคุมด้วยระยะการเจริญเติบโต (developmentally regulated) ของพืช ได้เช่นกัน        โดยสรุป สารเคมี acibenzolar-s-methyl สามารถชักนำให้สับปะรดสร้างความต้านทานต่อไส้เดือนฝอยศัตรูพืชที่สำคัญทั้ง 2 ชนิด อย่างไรก็ตาม ความต้านทานที่ถูกชักนำให้เกิดขึ้นดังกล่าว อาจจะไม่เพียงพอต่อการควบคุมไส้เดือนฝอยศัตรูพืชทั้งสองชนิดได้ ดังนั้นในทางปฏิบัติ การชักนำให้เกิดความต้านทานต่อไส้เดือนฝอยวิธีการเดียวจึงไม่สามารถนำไปใช้ในการควบคุมไส้เดือนฝอยศัตรูพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่จำเป็นจะต้องใช้ร่วมกับวิธีการอื่น ๆ ควบคู่กันไป

คณะผู้วิจัย: ดร.บัญชา ชิณศรี และ Professor Dr. Brent Sipes หน่วยงาน ภาควิชาโรคพืช คณะเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตบางเขน และ Department of Plant and Environmental Protection Sciences, University of Hawaii at Manoa, Honolulu, Hawaii, U.S.A. โทร. 02-579-1026 และ 081-619-9563