บทคัดย่อ

ต้นหม่อน (Morus sp.) พันธุ์สกลนครเป็นพืชเศรษฐกิจที่มีความสำคัญในภาคอุตสาหกรรม ปัจจุบันแนวทางการเพิ่มการผลิตสารทุติยภูมิภายใต้สภาวะแวดล้อมควบคุมได้รับความสนใจอย่างมากงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการให้ไคโตซานต่อการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลของราก ควบคู่กับการตอบสนองทางสรีรวิทยาของรากและใบในต้นหม่อนที่ปลูกในระบบแอโรโพนิกส์ ต้นหม่อนที่ปลูกอายุ 2.5 เดือน โดยในช่วง 2 สัปดาห์สุดท้ายของการทดลองซึ่งได้รับสารละลายไคโตซานความเข้มข้น 0.04% (w/v) และเปรียบเทียบกับต้นหม่อนที่ได้รับสารละลายธาตุอาหารครบถ้วน (FN) ผลการทดลองพบว่า การให้ไคโตซานไม่ส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของพืช โดยไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญของค่าดัชนีคลอโรฟิลล์ (SPAD Green Index) ค่าน้ำหนักใบจำเพาะ (specific leaf weight; SLW) และความยาวรากจำเพาะ (specific root length; SRL) ระหว่างชุดการทดลอง แม้ว่าการตอบสนองทางสรีรวิทยาจะไม่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์ทรานสคริปโตมิกส์ของเนื้อเยื่อรากพบการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลอย่างเด่นชัดหลังการให้ไคโตซาน โดยพบการกระตุ้นการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์สารทุติยภูมิ ได้แก่ ยีนที่เข้ารหัสเอนไซม์ trans-resveratrol di-O-methyltransferase, (3S,6E)-nerolidol synthase 1 และ (–)-limonene synthase การเพิ่มขึ้นของการแสดงออกของยีนเหล่านี้บ่งชี้ว่า ไคโตซานทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นทางชีวภาพ (biotic elicitor) ที่มีประสิทธิภาพในระบบการผลิตหม่อนแบบแอโรโพนิก โดยช่วยกระตุ้นการสังเคราะห์สารทุติยภูมิที่มีมูลค่าสูงทางเศรษฐกิจได้