รายงานวิจัย
ทุนสนับสนุนงานพื้นฐาน (Fundamental Fund)
ประสิทธิภาพของ Streptomyces kronopolitis ไอโซเลท SA18 ต่อการควบคุมโรคและการเจริญของมะเขือเทศ
Examining the effectiveness of Streptomyces kronopolitis isolate SA18 in controlling diseases and promoting tomato growth
มะเขือเทศเป็นพืชที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจในประเทศไทย เนื่องจากเป็นพืชผักที่นิยมบริโภคทั้งในรูปสดและแปรรูป อย่างไรก็ตาม การปลูกมะเขือเทศในประเทศไทยมักประสบปัญหาโรคพืชที่ทำให้ผลผลิตลดลงและคุณภาพของผลผลิตต่ำ โรคที่พบได้บ่อยในมะเขือเทศในประเทศไทย ได้แก่ โรคใบไหม้ (late blight) โรคราน้ำค้าง (downy mildew) โรคราแป้ง (powdery mildew) และโรคที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย เช่น โรคใบหงิก (bacterial wilt) และโรครากเน่า (root rot) โรคพืชเหล่านี้ส่งผลให้ผลผลิตลดลงอย่างมาก ซึ่งกระทบต่อรายได้ของเกษตรกร การสูญเสียผลผลิตจากโรคพืชสามารถทำให้เกษตรกรมีรายได้ไม่เพียงพอต่อการดำรงชีพและการลงทุนในการปลูกพืชในรอบถัดไป นอกจากนี้ โรคพืชยังทำให้มะเขือเทศมีคุณภาพต่ำลง ทั้งในด้านรูปร่าง สีสัน และรสชาติ ซึ่งส่งผลให้ราคาจำหน่ายลดลงและขาดความสามารถในการแข่งขันในตลาด (สมาคมพืชสวนแห่งประเทศไทย, 2563; กรมวิชาการเกษตร, 2564) นอกจากนี้ มะเขือเทศเป็นพืชผักที่มีความไวต่อการเสื่อมสภาพหลังการเก็บเกี่ยว เนื่องจากมีความชื้นสูงและเนื้อเยื่อที่อ่อนนุ่ม ทำให้มะเขือเทศมีอายุการเก็บรักษาที่สั้นและต้องการการจัดการที่เหมาะสมเพื่อคงคุณภาพและยืดอายุการเก็บรักษา ปัญหาหลังการเก็บเกี่ยวของมะเขือเทศสามารถแบ่งออกเป็นหลายด้าน อาทิเช่น การเน่าเสียและโรคหลังการเก็บเกี่ยว การสูญเสียน้ำและการเหี่ยวเฉา การเปลี่ยนแปลงของสีและเนื้อสัมผัส เป็นต้น ในกรณีของการเน่าเสียและโรคหลังการเก็บเกี่ยวนั้น มะเขือเทศมีความไวต่อการติดเชื้อโรคจากเชื้อราและแบคทีเรีย เช่น โรคผลเน่า (fruit rot) ที่เกิดจากเชื้อรา Alternaria และ Fusarium การติดเชื้อสามารถเกิดขึ้นได้ตั้งแต่ในแปลงปลูก และมีการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วระหว่างการเก็บเกี่ยวและการขนส่ง สภาวะที่ชื้นและอบอ้าวจะช่วยเพิ่มความเสี่ยงของการเน่าเสียได้ (สำนักงานวิจัยการเกษตร, 2563)
การควบคุมโรคในการปลูกมะเขือเทศโดยใช้เชื้อจุลินทรีย์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การใช้เชื้อจุลินทรีย์เพื่อป้องกันและยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อโรคที่ทำลายมะเขือเทศมีรายงานไม่มากนัก เชื้อ Bacillus subtilis เป็นสายพันธุ์ที่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวาง พบว่ามีความสามารถในการผลิตสารต้านจุลชีพ เช่น สารต้านเชื้อราและสารต้านแบคทีเรียที่สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อ Alternaria solani และ Botrytis cinerea เชื้อสาเหตุโรคในมะเขือเทศได้ (Kavitha & Umesha, 2007) การศึกษาในห้องปฏิบัติการและในแปลงปลูกพบว่า B. subtilis สามารถลดความรุนแรงของโรคใบจุดวงกลมและโรคเน่าเทาในมะเขือเทศได้อย่างมีประสิทธิภาพ (Choudhary & Johri, 2009) เชื้อ Trichoderma harzianum สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อราโรคพืชได้หลายชนิด เช่น Fusarium oxysporum และ Rhizoctonia solani โดยการผลิตเอนไซม์ที่สามารถทำลายผนังเซลล์ของเชื้อราสาเหตุโรค (Harman et al., 2004) นอกจากนี้ T. harzianum ยังสามารถกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันของพืชและเพิ่มความต้านทานต่อโรคของมะเขือเทศได้ด้วย (Elad et al., 2007) Pseudomonas fluorescens สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อรา Phytophthora infestans ซึ่งเป็นสาเหตุของโรครากเน่าและโคนเน่าในมะเขือเทศ (Saraf et al., 2014) นอกจากนี้ยังพบว่า P. fluorescens สามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของมะเขือเทศและเพิ่มผลผลิตได้ด้วย (Weller, 2007)
เชื้อ Streptomyces เป็นกลุ่มของแบคทีเรียแกรมบวกที่มีความสำคัญในระบบนิเวศดิน เนื่องจากมีบทบาทในการย่อยสลายสารอินทรีย์และปลดปล่อยธาตุอาหารที่สำคัญสำหรับพืช Streptomyces เป็นที่รู้จักในวงการวิทยาศาสตร์จากความสามารถในการผลิตสารประกอบชีวภาพที่มีฤทธิ์ต้านจุลชีพ ซึ่งสามารถนำมาใช้ในการควบคุมโรคพืชที่เกิดจากเชื้อราและแบคทีเรียได้อย่างมีประสิทธิภาพ สารประกอบเหล่านี้รวมถึงแอนติโบติกส์ เช่น สเตรปโตมัยซิน (streptomycin) และเททราซัยคลิน (tetracycline) ที่มีฤทธิ์ยับยั้งการเจริญของเชื้อโรคพืชหลายชนิด (Tanaka & Omura, 1993) งานวิจัยต่างๆ ได้แสดงให้เห็นว่าเชื้อ Streptomyces มีศักยภาพในการควบคุมโรคพืชหลายชนิด เช่น โรคใบไหม้ (late blight) โรครากเน่า (root rot) และโรคแอนแทรคโนส (anthracnose) ซึ่งเป็นโรคที่สำคัญในพืชเศรษฐกิจหลายชนิด (El-Tarabily & Sivasithamparam, 2006) การใช้ Streptomyces ในการควบคุมโรคพืชมีข้อดีหลายประการ เช่น ลดการพึ่งพาสารเคมี ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม และไม่มีผลกระทบทางลบต่อสุขภาพของมนุษย์ นอกจากนี้ยังช่วยลดปัญหาเชื้อดื้อยาที่เกิดจากการใช้สารเคมีอย่างต่อเนื่อง (Chater & Bibb, 2017) นอกจากคุณสมบัติในการควบคุมโรคพืชแล้ว เชื้อ Streptomyces ยังมีบทบาทสำคัญในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชผ่านกลไกต่างๆ เช่น การผลิตฮอร์โมนพืช ได้แก่ ออกซิน (auxin) ไซโตไคนิน (cytokinin) และจิบเบอเรลลิน (gibberellin) ที่ช่วยในการงอกของเมล็ด การพัฒนาของราก และการเจริญเติบโตของลำต้น (Glick, 2012) นอกจากนี้ Streptomyces ยังมีความสามารถในการผลิตเอนไซม์ที่ช่วยในการย่อยสลายสารอินทรีย์และปลดปล่อยธาตุอาหารที่มีประโยชน์สำหรับพืช เช่น ฟอสฟอรัสและโพแทสเซียม ซึ่งช่วยให้พืชมีการดูดซึมธาตุอาหารได้ดียิ่งขึ้น ส่งผลให้พืชมีความแข็งแรงและทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม (Palaniyandi et al., 2013) การใช้ Streptomyces spp. ในการควบคุมโรคในการปลูกมะเขือเทศได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ในการศึกษาของ Boukaew et al. (2011) พบว่า Streptomyces spp. สามารถลดความรุนแรงของโรครากเน่าและโคนเน่าในมะเขือเทศได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีรายงานว่า Streptomyces griseoviridis สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรีย Ralstonia solanacearum ซึ่งเป็นสาเหตุของโรคเหี่ยวเขียวในมะเขือเทศได้ (Cao et al., 2005)
จากงานวิจัยของ วันวิสาข์ และคณะ (2567) Streptomyces kronopolitis ไอโซเลท SA18 เป็นเชื้อจุลินทรีย์ปฏิปักษ์ที่แยกจากดินในส่วนรอบๆ รากทุเรียน เชื้อนี้มีความสามารถในการยับยั้งเชื้อรา Rhizoctonia solani เชื้อราสาเหตุโรคใบติดใบไหม้ของทุเรียนในห้องปฏิบัติการในระดับสูง คือ 92 เปอร์เซ็นต์ และเมื่อทดสอบกับตัวอย่างใบทุเรียน พบว่าสามารถทำให้ความรุนแรงของโรคลดลง 40 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้มีความสามารถในการผลิตกรด IAA ปริมาตร 45.72 μg/ml ที่ระยะเวลาการเลี้ยงเชื้อ 14 วัน และมีความสามารถในการละลายฟอสเฟตด้วย ซึ่งจากศักยภาพของเชื้อจุลินทรีย์นี้ตรงกับความต้องการของกลุ่มเกษตรกรผู้ปลูกมะเขือเทศแบบเกษตรอินทรีย์ในเขตจังหวัดอุตรดิตถ์ ที่ต้องการสารชีวภัณฑ์สำหรับควบคุมโรคมะเขือเทศในระหว่างการเพาะปลูก พร้อมทั้งช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโต และเพื่อช่วยในการยืดอายุหลังการเก็บเกี่ยว ดังนั้นในงานวิจัยนี้ คณะผู้วิจัยจึงมุ่งเน้นในการนำเชื้อ S. kronopolitis ไอโซเลท SA18 มาทดสอบประสิทธิภาพในการควบคุมโรคของมะเขือเทศ กระตุ้นการงอกและเจริญเติบโต และการควบคุมโรคและคุณภาพของผลมะเขือเทศภายหลังการเก็บเกี่ยวเพื่อช่วยลดปัญหาสำหรับเกษตรกรผู้ปลูกมะเขือเทศต่อไป
สารออกฤทธิ์,การควบคุมโดยชีววิธี,มะเขือเทศ,แอคติโนมัยซีท