เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อการปรับปรุงพันธุ์พืช (แบบไม่จีเอ็มโอ)

 เมื่อพูดถึง "การปรับปรุงพันธุ์" คุณนึกถึงอะไร? เท่าที่ลองถามคนที่อยู่รอบๆ ตัว ส่วนใหญ่จะตอบว่า "จีเอ็มโอ" ซึ่งก็ไม่แปลกที่จะนึกถึงจีเอ็มโอ เพราะสื่อนำเสนอเรื่องสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุ์หรือจีเอ็มโอข้างมาก โดยเฉพาะที่เกี่ยวกับพืชหรือสัตว์ที่ใช้เป็นอาหาร ภาพของการปรับปรุงพันธุ์จึงซ้อนทับอยู่กับภาพของจีเอ็มโอ

ทางสายกลาง
             เรื่องจีเอ็มโอเป็นเรื่องที่ถกเถียงกันมานานและคงยังไม่ได้ข้อสรุปง่ายๆ ฝ่ายที่สนับสนุนให้เหตุผลว่าหากไม่ปลูกพืชจีเอ็มโอจะไม่สามารถผลิตอาหารให้เพียงพอต่อความต้องการ เนื่องจากพื้นที่เพาะปลูกมีจำกัดการเพิ่มผลผลิตจึงต้องปรับปรุงพันธุ์ให้ดีขึ้นเท่านั้น วิธีการปรับปรุงแบบดั้งเดิมก็ช้าเกินไป ส่วนฝ่ายที่คัดค้านก็ยกประเด็นเรื่องที่จีเอ็มโอทำให้เกิดภูมิแพ้ กับผลกระทบต่อร่างกาย และระบบนิเวศน์ในระยะยาว ขึ้นมาค้าน (อ่านเพิ่มเติม เรื่องจีเอ็มโอ) เราจำเป็นต้องผลิตอาหารเพิ่มขึ้น แต่ทางเลือกมีเพียงเอาจีเอ็มโอกับไม่เอาจีเอ็มโอเท่านั้นหรือ? ไม่มีเทคนิคสมัยใหม่ที่ทำให้ปรับปรุงพันธุ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องดัดแปลงแก้ไข หรือใส่ยีนแปลกปลอมเข้าไปหรือ? ไม่มีทางสายกลางสายกลางหรือ?
            คำตอบคือ มีครับ มีมานานพอสมควรแล้วด้วย อาจจะมีมาก่อนจีเอ็มโอด้วยซ้ำ เพียงแต่ไม่โด่งดังเหมือนจีเอ็มโอ และเมื่อไม่ค่อยเป็นประเด็นทางสังคม คนส่วนใหญ่จึงไม่ค่อยรู้จักเท่าใดนัก แต่ก่อนจะไปถึงเรื่องการปรับปรุงพันธุ์แบบสมัยใหม่ ควรทำความเข้าใจเรื่องปรับปรุงพันธุ์แบบดั้งเดิมซึ่งเป็นพื้นฐานก่อน

การปรับปรุงพันธุ์แบบดั้งเดิม
             ถ้าไม่มีการปรับปรุงพันธุ์เลย ทุกวันนี้ไม่มีพืชพันธุ์ที่ใช้ในการเกษตร คงไม่มีผลไม้หวานๆ เนื้อเยอะ เมล็ดเล็ก ไม่มีข้าวนุ่มๆ หอมๆ ให้กิน คงมีแต่ผลไม้ป่า ที่ผลเล็ก รสเปรี้ยวบ้าง ฝาดบ้าง หวานบ้าง ส่วนพวกธัญพืช เช่น ข้าวหรือข้าวโพด ก็คงมีเมล็ดเล็กๆ แข็งๆ และเราอาจได้ผลผลิตไม่พียงพอที่จะเลี้ยงคนทั้งประเทศ
             มนุษย์ได้ปรับปรุงพันธุ์พืชและสัตว์มาตั้งแต่สมัยโบราณแล้ว อาจจะตั้งแต่เริ่มทำการเกษตรเลยทีดียว การปรับปรุงพันธุ์ในสมัยโบราณเป็นแบบง่ายๆ อาจจะเริ่มจากไปกินผลไม้ชนิดหนึ่งแล้วติดใจ เลยนำเมล็ดมาปลูก ต้นไหนที่ชอบ เช่น ต้นที่ให้ผลดก หรือ ผลมีรสหวานอร่อย ก็จะถูกขยายพันธุ์ต่อไป ส่วนต้นไหนให้ผลไม่ถูกใจก็ไม่ปลูกต่อ เมื่อทำเช่นนี้รุ่นแล้วรุ่นเล่า พืชหรือสัตว์ที่มี "ลักษณะที่มนุษย์ต้องการ" ก็จะถูกคัดเลือกไว้โดยปริยาย

กล้วยป่า	เงาะป่า
สตรอเบอรี่ป่า	องุ่นป่า
สับปะรดป่า	ทุเรียนป่า

 

            เคยได้ยินไหมว่า "คนที่มีติ่งหูยาวจะมีอายุยืน"
            เพราะมนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตที่ช่างสังเกตเหลือเกิน อาจจะเห็นว่าคนแก่ๆ ส่วนใหญ่จะมีติ่งหูยาว จึงนำลักษณะของติ่งหูมาเชื่อมโยงกับอายุขัยของร่างกาย ซึ่งก็ไม่รู้จริงเท็จอย่างไร ที่จริงแล้วอาจเป็นเพราะอายุมากทำให้เนื้อติ่งหูหย่อนยานก็เป็นได้
             เช่นเดียวกับมนุษย์สมัยก่อน เมื่อปลูกพืชหรือเลี้ยงสัตว์ไปนานๆ ก็เริ่มสังเกตเห็นความเชื่อมโยงระหว่างคุณสมบัติที่ต้องการกับรูปลักษณ์ภายนอกของพืช ยกตัวอย่างเช่น เมื่อสังเกตเห็นว่าข้าวที่ทนแล้งได้ดีมักจะมีใบเรียวๆ เล็กๆ (สมมุติ) เป็นต้น หลังจากนั้น เมื่อต้องการปลูกข้าวในที่แล้งก็จะเลือกเก็บเมล็ดจากต้นข้าวที่มีใบเรียวเล็กไปปลูก เรียกว่าการใช้เครื่องหมายทางสัณฐานวิทยา (morphological marker) ในการปรับปรุงพันธุ์
             เครื่องหมายทางสัณฐานวิทยา คือ การใช้ลักษณะที่สังเกตเห็นได้ง่าย เช่น ใบ กิ่ง และลำต้น เป็นตัวบ่งชี้ถึงลักษณะที่สังเกตได้ยาก เช่น ผลมีรสหวาน ทนแล้ง ทนเค็ม เป็นต้น ในยุคนั้นมีความพยายามที่จะเชื่อมโยงรูปพรรณสัณฐานแทบทุกส่วนของพืช ไม่ว่าจะเป็น ลำต้น รูปร่างใบ จำนวนกิ่งก้าน สีของใบ สีของผล ขนาดเมล็ด เข้ากับลักษณะทีต้องการ เพื่อให้คัดเลือกพันธุ์ได้ง่าย
             แต่เครื่องหมายทางสัณฐานวิทยาไม่ได้ถูกต้องเสมอไป เพราะบางครั้งการเชื่อมโยงก็เหมือนจับแพะมาชนแกะ เนื่องจากพืชมีลักษณะที่ดี เช่นมีผลดก อาจไม่ได้มีพันธุ์ดีเสมอไป แต่เป็นอาจเกิดจากสิ่งแวดล้อมที่ดีก็ได้ เช่น บริเวณนั้นมีปุ๋ยมาก เป็นต้น ดังนั้นการเชื่อมโยงลักษณะใดๆ ที่สังเกตเห็น เช่น ใบใหญ่ หรือใบสีเข้ม เข้ากับ ลักษณะผลดกจึงไม่ถูกตัองนัก อย่างไรก็ตาม การลองผิดลองถูกนี้ ก็ช่วยสร้างหลักการในการปรับปรุงพันธุ์

มีเรื่องเล่าขำๆ ว่า ครั้งหนึ่งอัลเบิร์ต ไอสไตน์ นักฟิสิกส์อัจฉริยะเจ้าของสูตร E=mc² ได้พบกับมาริลีน มอนโร ดาราฮอลลิวูดสุดเซ็กซี่ ทั้ง 2 คนได้สนทนากัน
     มาริลีน : ศาสตราจารย์คะ ถ้าท่านกับดิฉันแต่งงานกัน ลูกของเราจะต้องสุดยอดมาก เพราะเฉลียวฉลาดเหมือนท่านและมีใบหน้าเหมือนดิฉัน
     ไอสไตน์ : ผมเกรงว่ามันจะกลับกันน่ะสิ เด็กคนนั้นอาจจะได้ใบหน้าของผมแต่ได้สมองของคุณไป ซึ่งนั่นคงแย่มาก
     มาริลีน : ...

             ไม่ว่าไอสไตน์จะเคยสนทนากับมาริลีนจริงหรือไม่ แต่เรื่องนี้แสดงให้เห็นหัวใจของการปรับปรุงพันธุ์ คือ ทำอย่างไรจึงจะได้ "ลูก" ที่มีลักษณะที่ดีจากพ่อและแม่รวมกัน ไม่ใช่ "ลูก" ที่มีลักษณะที่ไม่ดีจากพ่อและแม่มารวมกัน

              การปรับปรุงพันธุ์ในยุคต่อมาเป็นไปอย่างเจาะจงมากขึ้น มีการคัดเลือกพ่อพันธุ์ แม่พันธุ์ ที่ดีมาผสมพันธุ์กัน แล้วคัดเลือกลูกที่มีลักษณะที่ดีไว้ ยกตัวอย่างเช่น ข้าวพันธุ์ A อร่อยมาก เมล็ดนุ่ม มีกลิ่นหอม หุงขึ้นหม้อ เสียอย่างเดียว ไม่ทนแล้ง ฝนทิ้งช่วงแป๊บเดียวตายเรียบ เพื่อปรับปรุงข้าวพันธุ์ A นักปรับปรุงพันธุ์ก็จะมองหาข้าวพันธุ์ที่ทนแล้งได้ดี สมมุติไปเจอข้าวป่าพันธุ์ B เป็นข้าวที่มีเม็ดเล็กและแข็ง กินไม่อร่อย แต่มีข้อดีทนแล้งมาก ขึ้นอยู่บนดอยที่ไม่มีน้ำก็ยังอยู่รอดได้ ข้าวพันธุ์ A และพันธุ์ B ก็ถูกนำมาผสมกัน โชคดีที่ข้าว 1 ต้น มีจำนวนลูก (เมล็ด) มากกว่าคนหลายสิบเท่า แต่ละเมล็ดก็จะได้ลักษณะที่ถ่ายทอดจากพ่อ A และ แม่ B ที่แตกต่างกัน การคัดเลือกก็แค่นำไปปลูกแล้วเลือกต้นที่เมล็ดนุ่ม หอม และทนแล้ง ส่วนต้นที่เมล็ดเล็ก แข็ง แถมยังไม่ทนแล้ง ก็ทิ้งไป แต่มีปัญหาอยู่นิดหน่อย คือ พืชล้มลุกอย่างข้าวใช้ระยะเวลาปลูกสั้น การปรับปรุงพันธุ์ก็เลยใช้เวลาไม่นานนัก แต่พืชยืนต้นที่มีกว่าจะเก็บเกี่ยวผลผลิตได้ ต้องใช้เวลาเป็นหลายสิบปี ถ้าจะปรับปรุงพันธุ์มิต้องให้เวลาเป็นร้อยๆ ปี รึ?

ที่มา www.vcharkarn.com