91,469 Views
Favorite
ผลผลิตทางการเกษตรไม่ว่าเป็นพืชหรือสัตว์ที่ได้จากธรรมชาติ การเพาะปลูก การเลี้ยงสัตว์ การประมง และการทำสวนป่า ต่างเป็นสิ่งจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์โดยนำมาใช้เป็นปัจจัย ๔ ในการดำรงชีพ ได้แก่ อาหาร เครื่องนุ่งห่ม ที่อยู่อาศัย และยารักษาโรค
ในปัจจุบันมนุษย์พยายามค้นหาวิธีการต่าง ๆ มาใช้ เพื่อเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรให้เพียงพอกับความต้องการที่เพิ่มมากขึ้น เช่น การคัดเลือกพันธุ์พืชหรือพันธุ์สัตว์เฉพาะสายพันธุ์ที่มีลักษณะดีนำมาเพาะปลูกหรือเพาะเลี้ยง หรือการนำเอาพืชหรือสัตว์ที่มีลักษณะดี ๒ สายพันธุ์ มาผสมกันแล้วคัดเลือกให้ได้ลูกที่มีลักษณะดีเพิ่มมากขึ้นเพื่อให้ได้ผลผลิตทางการเกษตรที่ดีกว่าเดิม แต่วิธีการเหล่านี้ต้องใช้ระยะเวลานานกว่าจะคัดเลือกให้ได้พืชหรือสัตว์ที่มีลักษณะตามต้องการได้ เมื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์มีมากขึ้นทำให้เราทราบว่าสิ่งที่ทำหน้าที่ควบคุมการแสดงออกของลักษณะต่าง ๆ ที่ปรากฏในพืชและสัตว์ คือ สารพันธุกรรมหรือดีเอ็นเอซึ่งมีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิดและมีความแตกต่างกันในสิ่งมีชีวิตแต่ละพันธุ์ทำให้ลักษณะต่าง ๆ ที่แสดงออกมาในสิ่งมีชีวิตมีความแตกต่างกันออกไป
เมื่อเรานำความรู้นั้นมาใช้ในกระบวนการปรับปรุงพันธุ์พืชหรือพันธุ์สัตว์ต่าง ๆ ทำให้ได้พืชหรือสัตว์ที่มีลักษณะตามต้องการได้อย่างรวดเร็วและถูกต้อง เช่น ถ้านำเอาสารพันธุกรรมที่สามารถสร้างความต้านทานต่อโรคจากข้าวพันธุ์อื่นมาใส่ในข้าวหอมมะลิที่เรานิยมรับประทานจะทำให้เราได้ต้นข้าวหอมมะลิที่ให้ผลผลิตที่ดีและสามารถต้านทานต่อการเข้าทำลายของโรคต่าง ๆ ได้ด้วย เราเรียกวิทยาการที่นำความรู้ด้านต่าง ๆ ที่เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตมาใช้เพื่อให้เกิดประโยชน์ทางด้านการเกษตรนี้ว่า เทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตร
เทคโนโลยีชีวภาพ คือ การนำความรู้เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตหรือผลผลิตของสิ่งมีชีวิตมาใช้เพื่อสร้างประโยชน์ให้แก่มนุษย์ ในปัจจุบันมีการนำวิทยาการทางเทคโนโลยีชีวภาพมาใช้เพื่อให้เกิดประโยชน์แก่มนุษย์ในหลาย ๆ ด้าน ทั้งในด้านการแพทย์ การเกษตร การอุตสาหกรรม รวมถึงทางด้านการค้า
ในด้านการเกษตรการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของจำนวนประชากรโลกซึ่งสวนทางกับการลดลงของพื้นที่ที่ทำการเกษตรรวมทั้งสภาวะแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปทำให้ผลิตผลทางการเกษตรที่ผลิตได้ไม่เพียงพอต่อความต้องการ ก่อให้เกิดปัญหาการขาดแคลนอาหารและสภาวะการได้รับสารอาหารที่ไม่เพียงพอต่อความต้องการของร่างกายในพื้นที่หลายแห่งทั่วโลก ในอดีตมีการนำเอาเทคโนโลยีด้านการเกษตรมาใช้เพื่อเพิ่มและปรับปรุงคุณภาพของผลผลิต เช่น การใช้กระบวนการปรับปรุงพันธุ์พืชหรือสัตว์ให้มีลักษณะต่าง ๆ ตามความต้องการ รวมทั้งเกิดการปฏิวัติเขียว (Green revolution) ที่นำเอาวิธีการที่หลากหลายมาใช้เพื่อเพิ่มผลผลิต เช่น การใช้ปุ๋ยเคมี การใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืชและสัตว์ และการชลประทาน วิธีการเหล่านี้สามารถเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรได้ในระดับหนึ่งแต่ยังไม่เพียงพอเพราะกระบวนการปรับปรุงพันธุ์แบบเดิมใช้ระยะเวลานานอีกทั้งการใช้สารเคมีทาง การเกษตรต่าง ๆ เพื่อการเพิ่มผลผลิตยังส่งผลต่อการเกิดสภาวะเสื่อมโทรมของสภาพแวดล้อม เกิดสารพิษตกค้างในดินและน้ำ เกิดการสูญหายของแมลงที่เป็นประโยชน์และพืชพื้นเมืองที่ใช้เป็นแหล่งพันธุกรรมในการปรับปรุงพันธุ์
วิทยาการด้านเทคโนโลยีชีวภาพจึงเป็นทางเลือกใหม่ในการปรับปรุงพันธุ์ เนื่องจากเป็นเทคโนโลยีที่ทำการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงหรือจัดการกับหน่วยพันธุกรรมหรือยีนที่ควบคุมการแสดงลักษณะต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตโดยตรง ทำให้สามารถพัฒนาสิ่งมีชีวิตให้มีลักษณะต่าง ๆ ตามต้องการในระยะเวลาอันรวดเร็วและลดความเสียหายที่เกิดขึ้นกับสภาพแวดล้อมจากการใช้สารเคมีในกระบวนการเพิ่มผลผลิตได้
งานด้านเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตรแบ่งออกเป็น ๓ ส่วนที่สำคัญ ได้แก่ งานด้านพันธุศาสตร์โมเลกุล งานด้านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช และงานการส่งถ่ายยีน ซึ่งงานทั้ง ๓ ส่วน มีความเกี่ยวพันกับสิ่งมีชีวิตโดยตรงเพราะเกี่ยวข้องกับเซลล์สารพันธุกรรมรวมถึงกระบวนการทางชีวเคมีต่าง ๆ ในสิ่งมีชีวิต
๑. พันธุศาสตร์โมเลกุล เป็นงานที่ศึกษาถึงความแตกต่างระหว่างสิ่งมีชีวิตในระดับสารพันธุกรรมหรือดีเอ็นเอซึ่งสามารถบอกถึงความแตกต่างได้ละเอียดและแม่นยำมากกว่าการแยกความแตกต่างจากสิ่งที่เห็นหรือปรากฏภายนอก ทั้งนี้โดยการนำคุณสมบัติของดีเอ็นเอที่มีลักษณะเฉพาะและมีความแตกต่างกันในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมาตรวจสอบด้วยวิธีการต่าง ๆ ของงานด้านพันธุศาสตร์โมเลกุล
ผลการตรวจสอบจะแสดงลักษณะของแถบดีเอ็นเอที่มีรูปแบบแตกต่างกัน เช่น ลักษณะการต้านทานโรคในสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งจะมีลักษณะของแถบดีเอ็นเอที่แตกต่างจากลักษณะของแถบดีเอ็นเอ ที่แสดงลักษณะไม่ต้านทานโรคในสิ่งมีชีวิตเดียวกันทำให้สามารถแยกกลุ่มของสิ่งมีชีวิตได้ วิทยาการด้านพันธุศาสตร์โมเลกุลจึงถูกนำมาใช้เพื่อการพัฒนาและปรับปรุงงานด้านการเกษตรในหลาย ๆ ด้าน เช่น การทำเอกลักษณ์ทางพันธุกรรมพืชและสัตว์เพื่อนำมาเป็นฐานข้อมูลสำคัญในโครงการปรับปรุงพันธุ์ต่าง ๆ หรือการนำมาใช้คัดเลือกพันธุ์พืชหรือสัตว์ที่มีลักษณะตามต้องการเพื่อนำมาใช้เป็นพันธุ์ปลูกหรือเพาะเลี้ยงต่อไป
๒. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช เป็นวิธีการเพาะเลี้ยงเซลล์หรือชิ้นส่วนต่าง ๆ ของพืช ให้เกิดการเจริญเติบโตหรือเกิดการเปลี่ยนแปลงตามความต้องการบนอาหารสังเคราะห์ภายใต้สภาพแวดล้อมของการเพาะเลี้ยงที่สามารถควบคุมได้ เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อก่อให้เกิดประโยชน์หลายประการ เช่น เพื่อการขยายพันธุ์เพิ่มจำนวนต้นพืชให้ได้ปริมาณมาก เพื่อการปรับปรุง และคัดเลือกพันธุ์พืชให้มีลักษณะตรงตามความต้องการ รวมทั้งเพื่อการกระตุ้น ให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมให้เกิดพันธุ์พืชใหม่ที่มีลักษณะแตกต่างไปจากเดิม
๓. การส่งถ่ายยีน เป็นงานที่อาศัยความรู้และวิธีการต่าง ๆ ของงานด้านพันธุศาสตร์โมเลกุลและการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืชมาใช้ร่วมกับเทคโนโลยีการส่งถ่ายยีนเพื่อส่งถ่ายยีนหรือหน่วยพันธุกรรมที่ทำหน้าที่ควบคุมการแสดงลักษณะต่าง ๆ ในสิ่งมีชีวิตที่ต้องการเข้าสู่พืชหรือสัตว์เป้าหมายทำให้เกิดการเพิ่มหรือเปลี่ยนแปลงลักษณะทางพันธุกรรมแก่พืชหรือสัตว์ให้มีลักษณะตามต้องการ
เทคโนโลยีชีวภาพได้นำมาใช้ประโยชน์ในด้านการเกษตรมากมายทั้งการนำมาใช้ เพื่อคัดเลือกสายพันธุ์พืชและสัตว์ที่มีลักษณะตามที่ต้องการ การค้นหายีนที่ควบคุมการแสดงออกของลักษณะทางพันธุกรรมต่าง ๆ เพื่อช่วยในกระบวนการปรับปรุงพันธุ์ รวมถึงการสร้างพืชและสัตว์พันธุ์ใหม่ ดังนั้นการทำความเข้าใจและศึกษาเกี่ยวกับวิทยาการด้านเทคโนโลยีชีวภาพจึงมีความสำคัญเพื่อประโยชน์ต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ทั้งในปัจจุบันและอนาคต
