Jill Farrant: How we can make crops survive without water
จิล ฟาแรท (Jill Farrant): เราจะปลูกพืชให้รอดได้อย่างไรเมื่อไม่มีน้ำ
Jill Farrant is leading the development of drought-tolerant crops to nourish populations in arid climates. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
extremely drought-tolerant crops,
ที่ทนความแห้งแล้งได้ดี
to providing food security in the world,
ในเรื่องการผลิตอาหารไม่มากก็น้อย
droughted state.
that these plants look dead,
start growing, in 12 to 48 hours.
และเริ่มเติบโตอีกครั้งใน 12 ถึง 48 ชั่วโมง
will go towards providing food security?
จะช่วยให้เราอุ่นใจในเรื่องการผลิตอาหารได้
is around 7 billion.
มีอยู่ราว 7 พันล้านคน
9 พันล้าน และ 1 หมื่นล้านคน
happening in Africa.
organizations of the world
a 70 percent increase
ผลผลิตทางการเกษตรที่ได้ในตอนนี้
are at the base of the food chain,
to have to come from plants.
the potential effects of climate change.
จากการเปลี่ยนแปลงสภาวะอากาศ
published in 2011,
ที่ตีพิมพ์ในปี ค.ศ. 2011
of climate change
จากการเปลี่ยนแปลงสภาวะอากาศ
amongst other things --
สิ่งหนึ่งที่แสดงให้เราเห็น คือ
or infrequent rain.
อันเป็นผลมาจากฝนฟ้าที่ไม่ตกตามฤดูกาล
used for agriculture,
ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
because of lack of rainfall.
เพราะว่าไม่มีฝน
that's predicted to happen in 2050.
ที่ถูกทำนายเอาไว้ว่าจะเกิดขึ้นใน ค.ศ. 2050
in fact, much of the world,
อันที่จริง พื้นที่ส่วนใหญ่ในโลก
very smart ways of producing food.
วิธีการผลิตอาหารอันชาญฉลาด
some drought-tolerant crops.
ก็คือพืชไร่ที่ทนความแห้งแล้งได้ดี
to remember about Africa is
is not the easiest thing in the world.
ไม่ใช่สิ่งที่ง่ายที่สุดในโลก
metabolizing organisms,
of water results in death.
ก็อาจส่งผลถึงชีวิต
เราก็จะตาย
changes to avoid that.
เพื่อที่จะหลีกเลี่ยงสิ่งนั้นได้
a little bit more water than us,
มากกว่าพวกเรามาแต่แรก
a little bit more than us,
depending on the species,
ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์
to resist or avoid water loss.
หรือหลีกเลี่ยงการสูญเสียน้ำ
can be found in succulents.
สามารถพบได้ในพืชอิ่มน้ำ
at such great cost
ต้องแลกมาด้วยความจริงที่ว่า
are found in trees and shrubs.
ถูกพบในไม้ต้นและไม้พุ่ม
it through them at all times,
of roots to shoots is so great
มีความยาวมาก
has been planted upside down.
for hydration of that plant.
สำหรับการหาน้ำให้กับพืช
of avoidance is found in annuals.
พบได้มากที่สุดในพืชล้มลุก
of our plant food supplies.
ที่เราใช้เป็นแหล่งอาหาร
you don't see much vegetation growth.
เราแทบจะไม่เห็นพืชเติบโต
they produce a seed,
พวกมันผลิตเมล็ด
that dry and still alive,
is lie in extremes of environment
อยู่ในสิ่งแวดล้อมที่สุดโต่ง
of desiccation-tolerant seeds
วิวัฒนาการของเมล็ดที่ทนต่อความแห้งแล้ง
or angiosperms, onto land.
บนผืนดิน
as our major form of food supplies.
ที่เป็นแหล่งอาหารหลักของเรา
of our plant food supplies.
คิดเป็น 95 เปอร์เซ็นต์ ของแหล่งอาหาร
you can produce a lot of seed.
คุณสามารถผลิตเมล็ดได้มากมาย
so there's a lot of food calories,
ฉะนั้นมันจึงเป็นอาหารที่มีแคลอรี่มาก
for times of famine,
เพื่อเอาไว้ใช้ยามขาดแคลน
avoidance or tolerance characteristics.
หรือการหลีกเลี่ยงต่อความแห้ง
to help them survive the rest of the year.
รอดชีวิตไปตลอดทั้งปี
efforts in agriculture
ทางการเกษตร
to understand how those work --
ที่จะใช้เพื่อทำความเข้าใจงานเหล่านี้
of their cellular water,
ไป 95 เปอร์เซ็นต์
for months to years,
เป็นเวลาหลายเดือนถึงหลายปี
desiccation-tolerant.
พวกมันทนต่อตวามแห้งแล้ง
of environmental conditions.
พวกมันทนต่อสิ่งแวดล้อมที่สุดโต่งได้
plant species that can do this.
ที่สามารถทำแบบนี้ได้
of these three species
ของพืชสามสายพันธุ์นี้
so you can see how quickly it happens.
เพื่อคุณจะได้เห็นว่ามันเกิดขึ้นได้เร็วแค่ไหน
trying to understand how they do this.
พยายามที่จะเข้าใจว่าพวกมันทำแบบนี้ได้อย่างไร
of different resurrection plants,
of these plants serves as a model
พืชเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นตัวแทน
to make drought-tolerant.
จะทำให้มันทนความแห้งแล้งได้
for example, is a grass,
(Eragrostis nindensis)
called Eragrostis tef --
อีราโกรสทิส เทฟ
(teff)
to make drought-tolerant.
ที่เราอยากจะทำให้มันทนต่อความแห้งแล้ง
at a number of plants,
do they do the same thing?
มันมีอะไรเหมือนกันหรือเปล่า
all that water and not die?
และไม่ตายหรือเปล่า
a systems biology approach
(systems biology approach)
a comprehensive understanding
ecophysiological level.
ระดับกายภาพเชิงนิเวศ
as they dried out
เมื่อมันแห้ง
which is just a term for a technology
ซึ่งนั่นเป็นคำเฉพาะสำหรับเทคโนโลยี
in response to drying.
ในการตอบสนองต่อการแห้ง
so we look at the proteome.
เราจึงสังเกตโปรตีโอม
in response to drying?
ต่อการแห้ง
which make metabolites,
ซึ่งทำให้เกิดเมตาบอลิซึม
because plants are stuck in the ground.
a highly tuned chemical arsenal
ทางเคมีที่ถูกควบคุมอย่างละเอียด
the stresses of their environment.
จากความเครียดจากสิ่งแวดล้อมทุกอย่าง
involved in drying.
ที่เกี่ยวข้องกับการแห้ง
that we do at the molecular level,
ที่เราทำที่ระดับโมเลกุล
เพื่อตอบสนองต่อการแห้ง
are made of lipids.
ทำมาจากลิปิด
because they're in water.
เพราะพวกมันอยู่ในน้ำ
those membranes fall apart.
เยื่อหุ้มเหล่านี้ก็จะสลาย
to turn on genes.
เพื่อเปิดการทำงานของยีน
and biochemical studies
ทางกายภาพและทางชีวเคมี
the function of the putative protectants
หน้าที่ของสารป้องกันตามข้อสันนิษฐาน
in our other studies.
to try and understand
เพื่อทำความเข้าใจ
with its natural environment.
ของมันได้อย่างไร
I needed a comprehensive understanding
ฉันต้องการที่จะเข้าใจอย่างลึกซึ้ง
for a biotic application.
กับการปฏิบัติทางชีวภาพ
genetically modified crops?"
หรือเปล่าน่ะ"
of genetic modification.
การดัดแปลงพันธุกรรม
wheat, rice and maize,
ไม่ว่าจะเป็น ธัญพืช หญ้า หรือข้าวโพด
from their ancestors,
จากบรรพบุรุษของพวกมัน
by conventional breeding.
โดยการผสมพันธุ์แบบดั้งเดิม
resurrection plant genes into crops,
นำยีนของพืชคืนชีพเข้าไปในพืชไร่
we have tried that approach.
เราก็เหนื่อยหน่ายกับวิธีการนี้
some of my collaborators at UCT,
เพื่อนร่วมงานของฉันที่ ยูซีที
upon an extremely ambitious approach,
ที่ตั้งความหวังเอาไว้สูงมาก
whole suites of genes
under extreme drought conditions.
ภายใต้สภาวะที่แห้งแล้งเลย
some of the data from that first approach.
จากวิธีการแรก
about how genes work.
ว่ายีนทำงานอย่างไร
of double-stranded DNA.
of your body or in a plant's body.
ในร่างกายของคุณ หรือในพืช
คุณจะพบยีน
of this gene, the next gene will start.
ยีนใหม่จะเริ่มขึ้น
simple on-off switches.
ไม่ได้เป็นแค่สวิตซ์เปิดปิดธรรมดา
a lot of fine-tuning,
การปรับการควบคุมอย่างละเอียด
before that gene is switched on.
ก่อนที่ยีนจะเปิดการทำงานได้
in biotech studies
ทางเทคโนโลยีชีวภาพ
and see how the plant responds.
และดูว่าพืชตอบสนองอย่างไร
to talk to you about,
a drought-induced promoter,
ที่ถูกเหนี่ยวนำด้วยความแล้ง
in a resurrection plant.
is that we do nothing.
คือเราไม่ต้องทำอะไรเลย
genes from resurrection plants.
จากพืชคืนชีพ
particularly drought stress,
โดยเฉพาะความเครียดจากความแห้งแล้ง
and can cause crop death.
that's very popularly used in Africa.
ที่นิยมปลูกกันในแอฟริกา
are plants without the genes,
คือพืชที่ไม่มียีนดังกล่าว
do a hell of a lot better.
that there's considerable similarity
มีความคล้ายคลึงกันอย่างมาก
in seeds and resurrection plants.
ในเมล็ดพืชและในพืชคืนชีพ
evolved in seed desiccation tolerance
มาจากยีนทนความแห้งแล้งในเมล็ด
of resurrection plants?
of research from my group
of Henk Hilhorst in the Netherlands,
จากกลุ่มของ เฮนค์ ฮิลฮอร์สท์ ในเนเธอแลนด์
that are involved in both.
very crudely for maize,
ในข้าวโพด
for desiccation tolerance.
ที่ต้องการสำหรับการทนต่อความแห้งแล้ง
at the end of their period of development,
ของการพัฒนาของพวกมัน
switch on the same genes
in their roots and leaves,
and cellular signals
และสัญญาณระดับเซลล์
in resurrection plants,
ในพืชคืนชีพ
in the evolution of resurrection plants
ในวิวัฒนาการของพืชคืนชีพ
for your attention.
ขอขอบคุณที่ทุกท่านให้ความสนใจค่ะ
ABOUT THE SPEAKER
Jill Farrant - Professor of molecular and cell biologyJill Farrant is leading the development of drought-tolerant crops to nourish populations in arid climates.
Why you should listen
A professor of molecular and cell biology at the University of Cape Town (UCT) in South Africa, Jill Farrant researches the remarkable (and little known) world of resurrection plants. These are plants that can survive extreme drought, “resurrecting” when moistened or irrigated. If we can better understand their natural preservation mechanisms and their key protectants, she suggests, it could help us develop more drought-tolerant crops to feed populations in increasingly dry and arid climates around the world. Her research may also have medical applications.
Farrant was the African/Arab States recipient of the 2012 L'Oreal-UNESCO Award for Women in Science, one of only five scientists worldwide who were selected by an international jury as "researchers who will have a major impact on society and help light the way to the future." In 2009, she was awarded an A-rating by the National Research Foundation (the first female researcher at UCT ever to receive such a rating) as well as being made a member of the UCT College of Fellows.
Jill Farrant | Speaker | TED.com