ผลการวิจัยเผยให้เห็นว่าฮอร์โมนพืชชนิดใดบ้างที่ตอบสนองต่อภาวะน้ำท่วม

ที่ไฟโตฮอร์โมนฮอร์โมนพืชมีบทบาทสำคัญในการจัดการภัยแล้งหรือไม่? ฮอร์โมนพืชปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมได้อย่างไร? บทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Trends in Plant Science ได้ตีความและจัดประเภทหน้าที่ของฮอร์โมนพืช 10 ชนิดที่ค้นพบในอาณาจักรพืชใหม่ โมเลกุลเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในพืชและถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคเกษตรกรรม เช่น สารกำจัดวัชพืช สารกระตุ้นการเจริญเติบโต และในการผลิตผลไม้และผัก
การศึกษานี้ยังเผยให้เห็นถึงสิ่งต่อไปนี้ด้วยไฟโตฮอร์โมนสารต้านอนุมูลอิสระมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไป (เช่น การขาดแคลนน้ำ น้ำท่วม เป็นต้น) และช่วยให้พืชอยู่รอดได้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงขึ้นเรื่อยๆ ผู้เขียนงานวิจัยนี้คือ เซอร์จิ มุนเน-บอช ศาสตราจารย์ประจำคณะชีววิทยาและสถาบันความหลากหลายทางชีวภาพ (IRBio) มหาวิทยาลัยบาร์เซโลนา และหัวหน้ากลุ่มวิจัยบูรณาการด้านสารต้านอนุมูลอิสระในเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตร

“นับตั้งแต่ฟริตซ์ ดับเบิลยู. เวนต์ ค้นพบออกซินในฐานะปัจจัยในการแบ่งเซลล์ในปี 1927 ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับฮอร์โมนพืชได้ปฏิวัติชีววิทยาของพืชและเทคโนโลยีทางการเกษตร” มุนเน-บอช ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาเชิงวิวัฒนาการ นิเวศวิทยา และวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมกล่าว
แม้ว่าลำดับชั้นของฮอร์โมนพืชจะมีบทบาทสำคัญ แต่การวิจัยเชิงทดลองในด้านนี้ยังไม่ก้าวหน้าอย่างมีนัยสำคัญ ฮอร์โมนออกซิน ไซโตไคนิน และจิบเบอเรลลิน มีบทบาทสำคัญในการเจริญเติบโตและพัฒนาการของพืช และตามลำดับชั้นของฮอร์โมนที่ผู้เขียนเสนอ ฮอร์โมนเหล่านี้ถือเป็นตัวควบคุมหลัก
ในระดับที่สองกรดแอบซิสิก (ABA)เอทิลีน ซาลิไซเลต และกรดจัสมอนิก ช่วยควบคุมการตอบสนองของพืชต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมได้อย่างเหมาะสม และเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดการตอบสนองต่อความเครียด “เอทิลีนและกรดแอบซิสิกมีความสำคัญอย่างยิ่งภายใต้ภาวะขาดน้ำ กรดแอบซิสิกมีหน้าที่ในการปิดปากใบ (รูเล็กๆ ในใบที่ควบคุมการแลกเปลี่ยนก๊าซ) และการตอบสนองอื่นๆ ต่อภาวะขาดน้ำและภาวะแห้ง พืชบางชนิดสามารถใช้น้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพมาก ส่วนใหญ่เป็นเพราะบทบาทการควบคุมของกรดแอบซิสิก” มุนเน-บอชกล่าว ฮอร์โมนบราสซิโนสเตียรอยด์ ฮอร์โมนเปปไทด์ และสตรีกอลแลคโตน ประกอบเป็นฮอร์โมนระดับที่สาม ซึ่งช่วยให้พืชมีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการตอบสนองต่อสภาวะต่างๆ ได้อย่างเหมาะสม
นอกจากนี้ โมเลกุลบางชนิดที่เป็นตัวเลือกสำหรับฮอร์โมนพืชยังไม่ตรงตามข้อกำหนดทั้งหมดอย่างสมบูรณ์ และยังรอการระบุขั้นสุดท้ายอยู่ “เมลาโทนินและกรดแกมมาอะมิโนบิวทิริก (GABA) เป็นตัวอย่างที่ดี เมลาโทนินตรงตามข้อกำหนดทั้งหมด แต่การระบุตัวรับของมันยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น (ปัจจุบันพบตัวรับ PMTR1 เฉพาะใน Arabidopsis thaliana เท่านั้น) อย่างไรก็ตาม ในอนาคตอันใกล้ ชุมชนวิทยาศาสตร์อาจบรรลุข้อตกลงร่วมกันและยืนยันว่าเป็นฮอร์โมนพืช”
“สำหรับ GABA นั้น ยังไม่พบตัวรับในพืช GABA ทำหน้าที่ควบคุมช่องไอออน แต่เป็นเรื่องแปลกที่มันไม่เป็นที่รู้จักว่าเป็นสารสื่อประสาทหรือฮอร์โมนในสัตว์ในพืช” ผู้เชี่ยวชาญกล่าว
ในอนาคต เนื่องจากกลุ่มฮอร์โมนพืชไม่เพียงแต่มีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์อย่างมากในชีววิทยาพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังมีความสำคัญอย่างยิ่งในด้านการเกษตรและเทคโนโลยีชีวภาพพืชด้วย จึงจำเป็นต้องขยายความรู้ของเราเกี่ยวกับกลุ่มฮอร์โมนพืชให้กว้างขวางยิ่งขึ้น
“การศึกษาฮอร์โมนพืชที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ เช่น สตริโกแลคโตน บราสซิโนสเตียรอยด์ และฮอร์โมนเปปไทด์ เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เราจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับปฏิกิริยาระหว่างฮอร์โมน ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ รวมถึงโมเลกุลที่ยังไม่ได้รับการจัดประเภทเป็นฮอร์โมนพืช เช่น เมลาโทนิน และกรดแกมมาอะมิโนบิวทิริก (GABA)” เซอร์จี มุนเน-บอช สรุป ที่มา: Munne-Bosch, S. Phytohormones: