บทคัดย่อ

ภาวะขาดไนโตรเจน (Nitrogen deficiency; N) ส่งผลต่อการปรับตัวของพืชทั้งในระดับสรีรวิทยาและการแสดงออกของยีน อย่างไรก็ตาม กลไกการตอบสนองระยะเริ่มต้นของหม่อน (Morus alba L.) ยังมีข้อมูลจำกัด การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาและวิเคราะห์กลไกระดับโมเลกุลของหม่อนพันธุ์ ‘สกลนคร’ อายุ 2.5 เดือน ที่ปลูกในระบบแอโรโปนิกส์ โดยให้พืชได้รับสารละลายไนโตรเจนเต็มที่ (Full Nitrogen solution; FN) สารละลายปราศจากไนโตรเจน (Nitrogen-free solution; –N) และน้ำปราศจากไอออน (Deionized water; DI) เป็นเวลา 14 วัน ภายใต้แผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ (Completely Randomized Design; CRD) จำนวน 3 ทรีตเมนต์ ทรีตเมนต์ละ 4 ซ้ำ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการขาดไนโตรเจนทำให้ค่าดัชนีความเขียวของใบ (SPAD green index) ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ สะท้อนถึงการลดลงของปริมาณคลอโรฟิลล์ ขณะที่น้ำหนักใบจำเพาะ (Specific Leaf Weight; SLW) และความยาวรากจำเพาะ (Specific Root Length; SRL) ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ แสดงว่ายังไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างของใบและรากในช่วงเวลาทดลอง การวิเคราะห์ทรานสคริปโตมพบว่ายีนที่เกี่ยวข้องกับการดูดซึมและลำเลียงไนโตรเจน โดยเฉพาะตระกูล NRT1/PTR family และ chloroplastic chaperone protein DnaJ 20 มีการแสดงออกลดลง ขณะที่ยีนที่เกี่ยวข้องกับการตอบสนองต่อความเครียดและการสังเคราะห์สารทุติยภูมิ ได้แก่ nerolidol synthases, MLO-like protein 6 และทรานสคริปชันแฟกเตอร์กลุ่ม basic helix–loop–helix (bHLH18 และ bHLH36) มีการแสดงออกเพิ่มขึ้น โดยสรุป ภายใต้สภาวะปลูกแบบแอโรโปนิกส์ที่ปราศจากไนโตรเจน หม่อนมีการปรับระดับการแสดงออกของยีนอย่างรวดเร็วก่อนเกิดการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาอย่างชัดเจน