Nicotiana benthamiana (ชื่ออย่างไม่เป็นทางการ benth, benthi หรือ ยาสูบใบเล็ก[1]) เป็นชนิดพันธุ์ของพืชพื้นเมืองในทวีปออสเตรเลียในสกุล Nicotiana เป็นชนิดพันธุ์ที่ใกล้ชิดกับยาสูบ[2]

Nicotiana benthamiana
การจำแนกชั้นทางวิทยาศาสตร์ แก้ไขการจำแนกนี้
โดเมน: ยูแคริโอตา
อาณาจักร: พืช
เคลด: พืชมีท่อลำเลียง
เคลด: พืชดอก
เคลด: พืชใบเลี้ยงคู่แท้
เคลด: แอสเทอริด
อันดับ: อันดับมะเขือ
วงศ์: วงศ์มะเขือ
สกุล: Nicotiana
Domin
สปีชีส์: Nicotiana benthamiana
ชื่อทวินาม
Nicotiana benthamiana
Domin

ชื่อพ้องสำหรับชนิดพันธุ์นี้คือ Nicotiana suaveolens var. Cordifolia ซึ่งได้รับการอธิบายโดยจอร์จ เบนแทม (George Bentham) นักพฤกษศาสตร์ชาวอังกฤษในหนังสือ Flora Australiensis ในปี ค.ศ. 1868 ชื่อได้ถูกเปลี่ยนเป็น Nicotiana benthamiana โดยกาเรล โดมิน (Karel Domin) นักพฤกษศาสตร์ชาวเช็กในหนังสือ Bibliotheca Botanica ในปี ค.ศ.1929 เพื่อเป็นเกียรติแก่เบนแทมผู้เขียนคำอธิบายเดิม[3]

ประวัติ แก้

ชาวออสเตรเลียใช้พืชชนิดนี้เป็นยากระตุ้น จากการมีส่วนประกอบของนิโคตินและแอลคาลอยด์อื่น ๆ ก่อนที่จะมีการเริ่มใช้พืชยาสูบ (N. tabacum และ N. rustica) ในเชิงพาณิชย์ ชื่อในภาษาของชาวออสเตรเลียพื้นเมืองได้แก่ tjuntiwari, muntju และอื่น ๆ พืชชนิดนี้ถูกเก็บรวบรวมครั้งแรกบนชายฝั่งทางเหนือของออสเตรเลียโดยเบนจามิน บิเนา (Benjamin Bynoe) ในการเดินทางสำรวจของเรือบีเกิล (HMS Beagle) ในปี ค.ศ. 1837[4]

คำอธิบาย แก้

พืชล้มลุกชนิดนี้พบได้ในบริเวณโขดหินบนเนินเขาและหน้าผาตลอดภาคเหนือของออสเตรเลีย ที่ความสูงและถิ่นอาศัยหลากหลาย ลักษณะลำต้นตั้งตรงและสูงได้ถึง 1.5 เมตร (59.1 นิ้ว) แผ่ขยายทรงพุ่มได้ไม่เกิน 200 มิลลิเมตร (7.9 นิ้ว) ดอกมีสีขาว[5]

การใช้ในงานวิจัย แก้

N. benthamiana ถูกใช้เป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบในการวิจัยพืช ตัวอย่างเช่น ใบค่อนข้างบอบบางซึ่งอาจทำให้ใบช้ำเพื่อในการทดลองการสังเคราะห์เอทิลีน เอทิลีนเป็นฮอร์โมนพืชที่หลั่งออกมาหลังจากพืชได้รับบาดเจ็บ ซึ่งสามารถวัดปริมาณของเอทิลีนที่ปล่อยออกมาได้โดยใช้เทคนิคแก๊สโครมาโทกราฟี เนื่องจากชนิดพันธุ์นี้สามารถติดเชื้อโรคพืชจำนวนมากได้ N. benthamiana จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านไวรัสวิทยาพืช[6] นอกจากนี้ยังเป็นพืชเป้าหมายที่ดีเยี่ยมสำหรับเทคนิคการแทรกซึมอะโกรแบคทีเรีย (agroinfiltration)[7]

N. benthamiana มีสายพันธุ์ป่าจำนวนมากทั่วประเทศออสเตรเลีย และสายพันธุ์ในห้องปฏิบัติการเป็นสายพันธุ์ในสิ่งแวดล้อมสุดขั้วที่มีต้นกำเนิดมาจากประชากรที่ยังคงสงวนการกลายพันธุ์ที่ทำให้เอ็นไซม์ Rdr1 (RNA-dependent RNA polymerase 1) ทำงานลดลง (loss-of-function mutation) ทำให้พืชชนิดนี้มีความไวรับสูง (hypersusceptible) ต่อไวรัส[8]

เทคโนโลยีชีวภาพ แก้

N. benthamiana เป็นพืชสามัญที่ใช้สำหรับทำ "pharming" (การเกษตรเพื่อผลิตเภสัชภัณฑ์) สำหรับผลิตสารภูมิต้านทานโมโนโคลนและชีวสังเคราะห์โปรตีนผสม (recombinant proteins) อื่น ๆ ตัวอย่างเช่น ยา ZMapp ถูกผลิตขึ้นโดยใช้พืชชนิดนี้[4]

การพัฒนาวัคซีนป้องกันโควิด-19 แก้

บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพ Medicago ในเมืองควิเบก ประเทศแคนาดา ใช้ N. benthamiana เป็น "โรงงาน" เพื่อผลิตอนุภาคคล้ายไวรัส โดยใช้ระยะเวลาเพาะเลี้ยงสั้นเพียงไม่กี่วันและทำได้ในปริมาณมาก ทำให้สามารถผลิตวัคซีนโควิด-19 ที่มีศักยภาพได้อย่างรวดเร็ว[9][10]

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2565 กระทรวงสาธารณสุขแคนาดา (Health Canada) อนุญาตให้วัคซีนโควิด-19 ชื่อ CoVLP (ชื่อทางการค้า Covifenz) ที่กระบวนการผลิตใช้ N. benthamiana ใช้ในการป้องกันการติดเชื้อ SARS-CoV-2 ในผู้ใหญ่อายุ 18 ถึง 64 ปี[11]

อ้างอิง แก้

  1. พัสราภรณ์ ยี่สารพัฒน์; วรนันต์ นาคบรรพต; อภิเดช แสงดี (พฤศจิกายน–ธันวาคม 2013). "การเปรียบเทียบคุณสมบัติทางชีววิทยา และลําดับนิวคลีโอไทด์ ของยีนโปรตีนห่อหุ้มของเชื้อ Cucumber green mottle mosaic virus (CGMMV) ที่แยกได้จากเมลอน และนํ้าเต้า" (PDF). วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยมหาสารคาม. 32 (6): 784, 788. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 12 กรกฎาคม 2022. สืบค้นเมื่อ 12 กรกฎาคม 2022. ISSN 1686-9664.
  2. Derevnina, Lida; Kamoun, Sophien; Wu, Chih‐hang (20 ธันวาคม 2018). "Dude, where is my mutant? Nicotiana benthamiana meets forward genetics". New Phytologist. 221 (2): 607–610. doi:10.1111/nph.15521. PMID 30569612.
  3. "Nicotiana benthamiana". ดัชนีชื่อพืชของออสเตรเลีย (Australian Plant Name Index, APNI), ฐานข้อมูล IBIS. ศูนย์วิจัยความหลากทางชีวภาพทางพืช รัฐบาลประเทศออสเตรเลีย.
  4. 4.0 4.1 Janet Patton (9 สิงหาคม 2014). "How Owensboro tobacco grew a possible miracle drug to treat Ebola". Lexington Herald-Leader. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 18 พฤศจิกายน 2018. สืบค้นเมื่อ 12 กรกฎาคม 2022.
  5. "Nicotiana benthamiana". ฟลอราเบส. Western Australian Government Department of Biodiversity, Conservation and Attractions.
  6. Michael M. Goodin; David Zaitlin; Rayapati A. Naidu; Steven A. Lommel (10 กรกฎาคม 2008). "Nicotiana benthamiana: Its History and Future as a Model for Plant–Pathogen Interactions". Molecular plant-microbe interactions: MPMI. 21 (8): 1015–26. doi:10.1094/MPMI-21-8-1015. PMID 18616398.
  7. Van der Hoorn, Renier A. L.; Laurent, Franck; Roth, Ronelle; De Wit, Pierre J. G. M. (เมษายน 2000). "Agroinfiltration Is a Versatile Tool That Facilitates Comparative Analyses of Avr9/Cf-9-Induced and Avr4/Cf-4-Induced Necrosis". Molecular Plant-Microbe Interactions. 13 (4): 439–446. doi:10.1094/MPMI.2000.13.4.439. PMID 10755307.
  8. Bally, Julia; Nakasugi, Kenlee; Jia, Fangzhi; และคณะ (2 พฤศจิกายน 2015). "The extremophile Nicotiana benthamiana has traded viral defence for early vigour". Nature Plants. 1 (11): 15165. doi:10.1038/nplants.2015.165. PMID 27251536.
  9. "Technologies: Production platform". Medicago Inc. 2020. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 26 มกราคม 2021. สืบค้นเมื่อ 14 กรกฎาคม 2020.
  10. Vishwadha Chander (14 กรกฎาคม 2020). "Canada's Medicago begins human trials of plant-based COVID-19 vaccine". National Post. Reuters. สืบค้นเมื่อ 14 กรกฎาคม 2020.
  11. "Health Canada authorizes Medicago COVID-19 vaccine for adults 18 to 64 years of age". Health Canada, Government of Canada. 24 กุมภาพันธ์ 2022. สืบค้นเมื่อ 24 กุมภาพันธ์ 2022.