Highlight Activities 2021: Root hair phenotypes influence nitrogen acquisition in maize

สรุปโดยสังเขปว่า มีเนื้อหาเกี่ยวกับ :

เนื่องจากองค์ความรู้เกี่ยวกับหน้าที่ของขนรากต่อประสิทธิภาพการดูดซับไนโตรเจนยังมีอยู่น้อยมาก คณะผู้วิจัยจึงได้ศึกษาหน้าที่ของขนรากโดยการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ด้วยโมเดลชื่อ SimRoot และทดสอบข้าวโพดที่มีความแตกต่างในความยาวของขนรากในระบบโรงเรือนและในแปลงเพาะปลูก ผลจากการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าขนรากที่ยาวและหนาแน่นสามารถเพิ่มการดูดซับไนโตรเจนได้ การทดลองในโรงเรือนเพาะปลูก แสดงให้เห็นว่าแอมโมเนียมไม่มีผลต่อความยาวขนรากแต่ภาวะไนเตรทต่ำเพิ่มความยาวขนราก ในขณะที่กี่ทดลองในแปลงปลูกพบว่าภาวะไนโตรเจนต่ำลดความยาวของขนราก การมีขนรากยาวมีความสัมพันธ์กับการเพิ่มชีวมวล ๒๑๖% และการสะสมไนโตรเจน ๒๓๗%  ในสภาวะไนโตรเจนต่ำในโรงเรือนเพาะปลูก เพิ่มชีวมวล ๒๕๐%  และการสะสมไนโตรเจน ๒๐๐%  ในแปลงปลูกเมื่อเทียบกับข้าวโพดที่มีขนรากสั้น นอกจากนั้นยังพบว่าในแปลงปลูกที่มีไนโตรเจนต่ำ ข้าวโพดที่มีขนรากยาวมีผลผลิตเพิ่มขึ้นได้ถึง ๒๖๗%  ดังนั้นการมีขนรากยาวจึงสามารถเพิ่มการดูดซับไนโตรเจนได้

ผลที่ได้รับและการนำไปใช้ประโยชน์ :

ลักษณะความยาวของขนรากเป็นหนึ่งในไม่กี่ลักษณะของรากที่มีการศึกษาทางด้านพันธุกรรมและการปรับปรุงพันธุ์อย่างลึกซึ้ง ทั้งนี้ยังไม่มีรายงานเรื่องความสามารถในการเพิ่มการดูดซับไนโตรเจนในพืชเศรษฐกิจ การค้นพบดังกล่าวเปิดช่องทางให้นักปรับปรุงพันธุ์พืช นำขนรากไปใช้ในการคัดเลือกปรับปรุงพันธุ์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดูดซับไนโตรเจนในดินที่มีไนโตรเจนต่ำซึ่งจะลดต้นทุนการผลิตและลดปัญหาสิ่งแวดล้อมจากการใช้ปุ๋ยมากเกินความจำเป็นอีกด้วย

Saengwilai P, Strock C, Rangarajan H, Chimungu J, Salungyu J, Lynch PJ. Root hair phenotypes influence nitrogen acquisition in maize. Ann Bot. 2021;128:849-58