Original Title: A Review on Potential Application of CRISPR/Cas Systems in the Improvement of the Growth Habits and Fruit Quality of Tomato (Solanum lycopersicum) in Vietnam
Source: doi.org/10.31817/vjas.2022.5.1.09
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការរំលឹកឡើងវិញអំពីសក្តានុពលនៃការអនុវត្តប្រព័ន្ធ CRISPR/Cas ក្នុងការកែលម្អទម្លាប់នៃការលូតលាស់ និងគុណភាពផ្លែប៉េងប៉ោះ (Solanum lycopersicum) នៅប្រទេសវៀតណាម

ចំណងជើងដើម៖ A Review on Potential Application of CRISPR/Cas Systems in the Improvement of the Growth Habits and Fruit Quality of Tomato (Solanum lycopersicum) in Vietnam

អ្នកនិពន្ធ៖ Tong Van Hai (Faculty of Biotechnology, Vietnam National University of Agriculture), Trinh Thi Thu Thuy (Faculty of Biotechnology, Vietnam National University of Agriculture), Phan Thi Hien (Faculty of Biotechnology, Vietnam National University of Agriculture), Chu Duc Ha (Faculty of Agricultural Technology, University of Engineering and Technology, VNU), La Viet Hong (Faculty of Biology - Agricultural technology, Hanoi Pedagogical University 2), Tran Van Tien (National Academy of Public Administration), Nguyen Quoc Trung (Faculty of Biotechnology, Vietnam National University of Agriculture)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2022, Vietnam Journal of Agricultural Sciences

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះដោះស្រាយបញ្ហាប្រឈមនៃផលិតកម្មប៉េងប៉ោះដែលរងផលប៉ះពាល់ដោយការប្រែប្រួលអាកាសធាតុនៅប្រទេសវៀតណាម ដោយសង្កត់ធ្ងន់លើតម្រូវការក្នុងការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាកែសម្រួលហ្សែនដើម្បីកែលម្អទម្លាប់នៃការលូតលាស់ និងគុណភាពផ្លែទប់ទល់នឹងភាពតានតឹងផ្នែកបរិស្ថាន។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះគឺជាការរំលឹកឡើងវិញ (Review Paper) ដែលធ្វើការប្រមូលផ្ដុំនិងសង្ខេបលទ្ធផលស្រាវជ្រាវកន្លងមកពាក់ព័ន្ធនឹងការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យា CRISPR/Cas លើការកែសម្រួលហ្សែនប៉េងប៉ោះ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Chemical and Physical Mutagenesis
ការបង្កឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរហ្សែនដោយប្រើសារធាតុគីមី និងរូបវិទ្យា (Mutagenesis)
អាចបង្កើតការផ្លាស់ប្តូរហ្សែន និងបំបែកចរិតលក្ខណៈពូជរុក្ខជាតិបានច្រើនប្រភេទសម្រាប់ជ្រើសរើស។ ការផ្លាស់ប្តូរហ្សែនកើតឡើងដោយចៃដន្យ មិនច្បាស់លាស់ ចំណាយពេលវេលានិងថវិកាច្រើន ព្រមទាំងត្រូវការចំនួនសំណាកធំ (យ៉ាងហោចណាស់ ១០,០០០ ដើម) ដើម្បីធ្វើការពិនិត្យរកហ្សែនដែលចង់បាន។ មិនសូវទទួលបានការពេញនិយមក្នុងការសិក្សាទំនើប ដោយសារអត្រានៃការផ្លាស់ប្តូរហ្សែនមិនមានភាពច្បាស់លាស់ និងទាមទារទីតាំងពិសោធន៍ធំទូលាយ។
Agrobacterium-mediated transformation (Transgenic)
ការបញ្ចូលហ្សែនពីខាងក្រៅដោយប្រើប្រាស់បាក់តេរី Agrobacterium (ការបង្កើតពូជ GMO)
មានពិធីការច្បាស់លាស់ និងជោគជ័យច្រើនក្នុងការបំប្លែងហ្សែនសម្រាប់ពូជប៉េងប៉ោះជាច្រើនប្រភេទកន្លងមក។ កោសិការុក្ខជាតិត្រូវតែមានភាពស៊ាំនឹងការឆ្លងបាក់តេរី ហើយច្បាប់គ្រប់គ្រងលើពូជកាត់តហ្សែន (GMO) នៅតែមានភាពស្មុគស្មាញ និងតឹងរ៉ឹងច្រើន។ អាចបញ្ចូលហ្សែនពីខាងក្រៅដើម្បីបង្កើតលក្ខណៈថ្មីបាន ប៉ុន្តែជួបឧបសគ្គផ្នែកច្បាប់សម្រាប់ការដាក់ឱ្យប្រើប្រាស់លើទីផ្សារ។
CRISPR/Cas Genome Editing
ការកែសម្រួលហ្សែនដោយប្រើប្រព័ន្ធ CRISPR/Cas (ជាពិសេស CRISPR/Cas9)
មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ភាពងាយស្រួល អាចកែសម្រួល លុប ឬបញ្ចូលហ្សែនគោលដៅបានយ៉ាងច្បាស់លាស់ ដោយកែប្រែតែលើហ្សែនរបស់រុក្ខជាតិផ្ទាល់ (មិនបាច់បញ្ចូលហ្សែនពីខាងក្រៅ)។ ទាមទារឱ្យមានប្រព័ន្ធបំប្លែងហ្សែន (Genetic transformation system) ដែលមានស្ថិរភាព និងនៅតែចំណាយពេលខ្លះលើការបណ្តុះជាលិកា (Tissue culture)។ សម្រេចបានការកើនឡើងកម្រិតលីកូពីន ៥,១ ដង (តាមរយៈហ្សែន SlSGR1) ការកើនឡើងបរិមាណ GABA ៧ ទៅ ១៥ ដង (ហ្សែន SlGAD3) ផ្លែគ្មានគ្រាប់ និងអាយុកាលរក្សាទុកបានយូរ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តប្រព័ន្ធកែសម្រួលហ្សែន CRISPR/Cas ទាមទារឱ្យមានហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធមន្ទីរពិសោធន៍កម្រិតខ្ពស់ និងអ្នកជំនាញបច្ចេកទេសកម្រិតខ្ពស់ទោះបីជាឯកសារមិនបានបញ្ជាក់ពីទំហំថវិកាលម្អិតក៏ដោយ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះគឺជាការរំលឹកឡើងវិញ (Review Paper) ដែលផ្តោតជាសំខាន់លើការស្រាវជ្រាវក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍នៅក្នុងបរិបទប្រទេសវៀតណាម។ ដោយសារតែវៀតណាមមានលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុ និងបញ្ហាប្រឈមក្នុងវិស័យកសិកម្មស្រដៀងនឹងប្រទេសកម្ពុជា ទិន្នន័យនេះមានសារៈសំខាន់ខ្លាំង តែការអនុវត្តជាក់ស្តែងទាមទារការសាកល្បងលើដី (Field trials) ក្នុងស្រុកបន្ថែមទៀត។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកវិទ្យាកែសម្រួលហ្សែន CRISPR/Cas នេះពិតជាមានសក្តានុពលខ្ពស់សម្រាប់ជួយលើកស្ទួយវិស័យកសិកម្មនៅប្រទេសកម្ពុជា ពិសេសក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហាប្រែប្រួលអាកាសធាតុ។

ជារួម ការវិនិយោគលើបច្ចេកវិទ្យា CRISPR/Cas អាចជាដំណោះស្រាយគន្លឹះមួយក្នុងការធានាសន្តិសុខស្បៀង និងការអភិវឌ្ឍពូជដំណាំប្រកបដោយនិរន្តរភាពសម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជានាពេលអនាគត។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃបច្ចេកវិទ្យាកែសម្រួលហ្សែនកម្រិតម៉ូលេគុល: និស្សិតត្រូវស្វែងយល់ពីយន្តការនៃប្រព័ន្ធ CRISPR/Cas9 ដោយប្រើប្រាស់ធនធានអនឡាញដូចជា Addgene CRISPR Guide និងរៀនពីវិធីរចនា gRNA តាមរយៈកម្មវិធី CHOPCHOPBenchling
  2. អនុវត្តជាក់ស្តែងលើបច្ចេកទេសបណ្តុះជាលិការុក្ខជាតិ (Plant Tissue Culture): ត្រូវស្វែងរកការហ្វឹកហាត់នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ដើម្បីរៀនពីរបៀបបណ្តុះជាលិកាប៉េងប៉ោះ ឬដំណាំផ្សេងៗ ព្រោះនេះជាជំហានដំបូងដ៏សំខាន់មុនពេលឈានដល់ការកែសម្រួលហ្សែនដោយប្រើ Agrobacterium-mediated transformation
  3. វិភាគទិន្នន័យហ្សែនគោលដៅពាក់ព័ន្ធនឹងលក្ខណៈដំណាំ (Bioinformatics): ធ្វើការសិក្សាស្រាវជ្រាវលើហ្សែនដូចជា SlRIN (សម្រាប់ការទុំផ្លែ) ឬ SlSGR1 (សារធាតុលីកូពីន) ដោយប្រើប្រាស់មូលដ្ឋានទិន្នន័យពី NCBI និង Sol Genomics Network ដើម្បីស្វែងយល់ពីរបៀបដែលហ្សែនទាំងនេះគ្រប់គ្រងលក្ខណៈរុក្ខជាតិ។
  4. ស្វែងយល់ពីគោលការណ៍ជីវសុវត្ថិភាព និងច្បាប់កសិកម្មកម្ពុជា: និស្សិតគប្បីសិក្សាពីភាពខុសគ្នារវាងរុក្ខជាតិដែលបានកែសម្រួលហ្សែនដោយការកាត់ផ្តាច់ (Gene-edited/Knockout) និងរុក្ខជាតិកាត់តហ្សែន (GMOs ដែលមានបញ្ចូលហ្សែនពីភាវៈដទៃ) ព្រមទាំងពិនិត្យមើលច្បាប់ស្តីពីជីវសុវត្ថិភាពជាតិរបស់កម្ពុជា ដើម្បីត្រៀមខ្លួនសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
CRISPR/Cas (ប្រព័ន្ធ CRISPR/Cas) ជាបច្ចេកវិទ្យាកែសម្រួលហ្សែនដ៏មានឥទ្ធិពល និងមានភាពច្បាស់លាស់ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រកាត់ កែប្រែ លុប ឬបន្ថែមតំណលំដាប់ឌីអិនអេ (DNA) ជាក់លាក់មួយនៅក្នុងហ្សែនរបស់ភាវៈរស់ដោយផ្ទាល់។ ដូចជាកន្ត្រៃម៉ូលេគុលដ៏ឆ្លាតវៃដែលអាចស្វែងរក និងកាត់កែតម្រូវអក្ខរាវិរុទ្ធដែលខុសនៅក្នុងសៀវភៅក្រាស់មួយក្បាលដោយស្វ័យប្រវត្តិ។
Parthenocarpy (ការកកើតផ្លែដោយគ្មានការបង្កកំណើត) គឺជាដំណើរការជីវសាស្ត្រដែលរុក្ខជាតិអាចវិវត្តចេញជាផ្លែ និងលូតលាស់ដោយមិនចាំបាច់ឆ្លងកាត់ការបង្កកំណើតរវាងកេសរឈ្មោល និងញី (Fertilization) ដែលជាលទ្ធផលបង្កើតបានជាផ្លែគ្មានគ្រាប់។ ដូចជាមេមាន់ដែលពងបានដោយមិនបាច់មានមាន់គកជាន់ ហើយពងនោះមិនអាចញាស់ជាកូនបាន (ផ្លែគ្មានគ្រាប់)។
Mutagenesis (ការបង្កឱ្យមានបម្រែបម្រួលហ្សែន) គឺជាដំណើរការនៃការបង្កើតឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរ (Mutation) នៅក្នុងពត៌មានសេនេទិច (DNA) របស់ភាវៈរស់ ដែលអាចធ្វើឡើងដោយប្រើសារធាតុគីមី កាំរស្មីរូបវិទ្យា ឬបច្ចេកវិទ្យាកែសម្រួលហ្សែន ដើម្បីបង្កើតលក្ខណៈថ្មីៗសម្រាប់ជម្រើសពូជ។ ដូចជាការសាកល្បងផ្លាស់ប្តូរគ្រឿងផ្សំនៅក្នុងរូបមន្តធ្វើម្ហូបមួយមុខ ដើម្បីមើលថាតើវានឹងមានរសជាតិប្លែក ឬឆ្ងាញ់ជាងមុនដែរឬទេ។
Agrobacterium-mediated transformation (ការបំប្លែងហ្សែនដោយប្រើបាក់តេរី Agrobacterium) ជាបច្ចេកទេសបញ្ចូលហ្សែនពីខាងក្រៅទៅក្នុងកោសិការុក្ខជាតិដោយប្រើប្រាស់បាក់តេរី Agrobacterium tumefaciens ជាយានជំនិះ ដើម្បីដឹកនាំហ្សែនថ្មីដែលចង់បាននោះទៅបញ្ចូលក្នុង DNA របស់រុក្ខជាតិ។ ដូចជាការប្រើប្រាស់អ្នកនាំសំបុត្រ (បាក់តេរី) ឱ្យយកសារថ្មីមួយ (ហ្សែន) ទៅលាក់ទុកក្នុងផ្ទះរបស់អ្នកដទៃ (កោសិការុក្ខជាតិ) ឱ្យក្លាយជារបស់ម្ចាស់ផ្ទះតែម្តង។
Knock-out mutation (ការបំប្លែងបាត់បង់មុខងារហ្សែន) គឺជាការធ្វើឱ្យហ្សែនគោលដៅណាមួយបាត់បង់មុខងាររបស់វាទាំងស្រុង (អសកម្ម) តាមរយៈការកាត់ផ្តាច់ ឬកែប្រែទម្រង់របស់វាដោយចេតនា ដើម្បីសិក្សាពីតួនាទីរបស់ហ្សែននោះ ឬដើម្បីលុបបំបាត់លក្ខណៈមិនល្អណាមួយចេញពីរុក្ខជាតិ។ ដូចជាការដកខ្សែភ្លើងមួយទាញចេញពីម៉ាស៊ីន ដើម្បីចង់ដឹងថាតើខ្សែភ្លើងនោះមានតួនាទីបញ្ជាទៅលើផ្នែកណាមួយពិតប្រាកដ ឬដើម្បីបញ្ឈប់មុខងារមិនល្អណាមួយ។
Gain-of-function mutation (ការបំប្លែងបង្កើនមុខងារហ្សែន) គឺជាការផ្លាស់ប្តូរហ្សែនដែលធ្វើឱ្យប្រូតេអ៊ីន ឬអង់ស៊ីមដែលផលិតដោយហ្សែននោះ មានសកម្មភាពខ្លាំងជាងមុន ឬទទួលបានមុខងារថ្មីស្រឡាង ដែលអាចជួយរុក្ខជាតិឱ្យមានភាពធន់ទ្រាំជាងមុន ឬផ្តល់ទិន្នផលខ្ពស់ជាងមុន។ ដូចជាការកែច្នៃម៉ាស៊ីនឡានធម្មតាឱ្យទៅជាម៉ាស៊ីនស្ព័រ ដែលមានកម្លាំងខ្លាំង និងអាចបន្ថែមល្បឿនលឿនជាងមុន។
Lycopene (លីកូពីន) ជាសារធាតុពណ៌ធម្មជាតិពណ៌ក្រហមដែលមាននៅក្នុងផ្លែប៉េងប៉ោះ និងផ្លែឈើមួយចំនួនទៀត ដែលវាដើរតួជាសារធាតុប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព និងមានប្រយោជន៍ខ្ពស់ក្នុងការការពារកោសិការបស់មនុស្សពីជំងឺផ្សេងៗ។ ដូចជាថ្នាំលាបពណ៌ក្រហមធម្មជាតិក្នុងបន្លែ ដែលជួយការពារកោសិការាងកាយយើងពីការខូចខាត (ដូចការពារដែកកុំឱ្យច្រេះស៊ី)។
Tissue culture (ការបណ្តុះជាលិកា) គឺជាបច្ចេកទេសបណ្តុះកោសិកា ឬជាលិការុក្ខជាតិតូចៗនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ក្រោមកាលៈទេសៈគ្មានមេរោគ និងផ្តល់សារធាតុចិញ្ចឹមគ្រប់គ្រាន់ ដើម្បីបណ្តុះវាឱ្យក្លាយជារុក្ខជាតិពេញលេញថ្មីមួយដើម។ វិធីនេះចាំបាច់ខ្លាំងក្នុងដំណើរការកែសម្រួលហ្សែន។ ដូចជាការយកសាច់មួយដុំតូចរបស់រុក្ខជាតិ មកចិញ្ចឹមក្នុងកែវពិសោធន៍រហូតដល់វាដុះចេញជាដើមរុក្ខជាតិថ្មីទាំងមូល។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖