โครงการวิจัยและพัฒนาพันธุ์มันสำปะหลัง

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยและพัฒนาพันธุ์มันสำปะหลัง ที่ดำเนินการในช่วงปี 2554-2558 มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ได้พันธุ์ที่ให้ผลผลิตและแป้งสูง เพื่อใช้ในอุตสาหกรรม อย่างน้อย 1 พันธุ์ และเพื่อให้ได้พันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูงเมื่อเก็บเกี่ยวอายุไม่เกิน 8 เดือน อย่างน้อย 1 พันธุ์ รวมทั้งได้พันธุ์จำนวนหนึ่งสำหรับใช้เป็นพ่อ-แม่ ในการผลิตลูกผสมที่มีคุณสมบัติเฉพาะเจาะจงเพื่อเพิ่มมูลค่าของผลผลิต ได้ข้อมูลและองค์ความรู้ที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในการพัฒนางานปรับปรุงพันธุ์ การจัดเก็บเชื้อพันธุ์ และการขยายพันธุ์แบบรวดเร็ว และได้ฐานข้อมูลด้านต่าง ๆ ของเชื้อพันธุ์อนุรักษ์ โดยการการดำเนินงาน แยกเป็น 5 กิจกรรมวิจัย ซึ่งเกี่ยวเนื่องกัน ได้แก่ กิจกรรมวิจัยการจัดทำฐานข้อมูลเชื้อพันธุกรรมมันสำปะหลัง โดยจำแนกและประเมินลักษณะต่างๆของเชื้อพันธุ์ ด้านสัณฐานสรีรวิทยา คุณสมบัติของหัว แป้ง และท่อนพันธุ์ รวมทั้งประเมินความทนทานต่อการขาดน้ำของเชื้อพันธุ์ กิจกรรมวิจัยและพัฒนาพันธุ์มันสำปะหลังเพื่ออุตสาหกรรมและกิจกรรมวิจัยและพัฒนาพันธุ์มันสำปะหลังเพื่อเก็บเกี่ยวอายุสั้น โดยดำเนินงานตามขั้นตอนมาตรฐานของการปรับปรุงพันธุ์ ตั้งแต่การผสมพันธุ์ซึ่งมีทั้งการผสมข้าม และผสมตัวเอง การคัดเลือกพันธุ์ ประเมินพันธุ์ จนถึงเปรียบเทียบพันธุ์ในไร่เกษตรกร เพื่อให้ได้พันธุ์ที่ให้ผลผลิตและแป้งสูงเหมาะต่ออุตสาหกรรมแป้ง มันเส้น และมันอัดเม็ด หรือพันธุ์ที่มีอายุเก็บเกี่ยวสั้น ผลการดำเนินงาน ในกิจกรรมวิจัยและพัฒนาพันธุ์มันสำปะหลังเพื่อได้พันธุ์มันสำปะหลังที่ให้ผลผลิตและแป้งสูงเพื่ออุตสาหกรรม ได้มันสำปะหลัง 1 พันธุ์ คือ ระยอง 86-13 ซึ่งได้ผ่านการรับรองและแนะนำให้เกษตรกรปลูกในปี 2556 เป็นลูกผสมชุดปี 2546 ได้จากการผสมข้ามพันธุ์ระหว่างพันธุ์แม่ที่มีแป้งสูงและผลผลิตสูงคือพันธุ์ระยอง 11 กับพันธุ์พ่อที่ให้ผลผลิตสูงและปรับตัวได้ดีกับสภาพแวดล้อม คือพันธุ์เกษตรศาสตร์ 50 มีผลผลิตแป้ง และ ผลผลิตหัวสด เฉลี่ย 1,196 และ 4,513 กิโลกรัมต่อไร่ มีแป้ง 26.3 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งสูงกว่าพันธุ์ระยอง 5 ระยอง 7 และระยอง 9 (ให้ผลผลิตแป้งสูงกว่าพันธุ์ระยอง 5 ระยอง 7 และระยอง 9 ร้อยละ 16 14 และ 9 ตามลำดับ) และได้สายพันธุ์ก้าวหน้า CMR53-106-24 จากการผสมข้ามระหว่างพันธุ์ระยอง 5 ซึ่งเป็นพันธุ์ที่ปรับตัวกับสภาพแวดล้อมได้กว้างเป็นแม่ กับสายพันธุ์ OMR29-20-118 ซึ่งเป็นพันธุ์ที่มีเปอร์เซ็นต์แป้งสูงเป็นพ่อ ได้ศึกษาข้อมูลจำเพาะของพันธุ์เพิ่มเติม เช่น การตอบสนองต่อการจัดการธาตุอาหาร และคุณภาพของท่อนพันธุ์ หากยังคงมีความดีเด่นก็จะเสนอขอรับรองพันธุ์เพื่อแนะนำให้เกษตรกรปลูกต่อไป กิจกรรมวิจัยและพัฒนาพันธุ์มันสำปะหลังเพื่อเก็บเกี่ยวอายุสั้น ได้สายพันธุ์ก้าวหน้า OMR 45-27-76 จากการผสมเปิดของพันธุ์เกษตรศาสตร์ 50 ในปี 2545 เมื่อเก็บเกี่ยวที่อายุ 8 เดือนให้ผลผลิตแป้งและผลผลิตหัวสดสูง เฉลี่ย 1,398 และ 4,794 กิโลกรัมต่อไร่ ตามลำดับ สูงกว่าพันธุ์ระยอง 5 ระยอง 7 ระยอง 72 และเกษตรศาสตร์ 50 และมีแป้งสูงเฉลี่ย 29.0 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่พันธุ์ระยอง 5 ระยอง 7 ระยอง 72 และเกษตรศาสตร์ 50 มีแป้ง 27.8 28.6 27.4 และ 29.3 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ กิจกรรมการปรับปรุงพันธุ์มันสำปะหลังเพื่อเพิ่มมูลค่า ไม่พบพันธุ์ที่มีลักษณะเนื้อสัมผัสดีกว่าพันธุ์บริโภคเดิม แต่พบว่า พันธุ์จากแหล่งรวบรวมเชื้อพันธุกรรมที่มีแนวโน้มคัดเลือกเป็นพันธุ์สำหรับบริโภคหรือใช้เป็นพ่อแม่พันธุ์ในการปรับปรุงพันธุ์มันสำปะหลังเพื่อการบริโภคได้ คือ พันธุ์ Yolk ซึ่งมีปริมาณไซยาไนด์ต่ำ เนื้อสีเหลือง มีความร่วนซุยหลังต้มแต่น้อยกว่าพันธุ์ห้านาทีเล็กน้อย และให้ผลผลิต 3,904 กิโลกรัมต่อไร่ ซึ่งสูงกว่าพันธุ์ห้านาที กิจกรรมการวิจัยพื้นฐานและศึกษาข้อมูลจำเพาะของพันธุ์มันสำปะหลัง ได้ค่าสัมประสิทธิ์ทางพันธุกรรมของมันสำปะหลังพันธุ์ก้าวหน้า 5 พันธุ์ คือ OMR 45-27-76 CMR 46-47-137 CMR 46-55-23 ระยอง 86-13 และ CMR 49-54-67 การใช้เทคนิคชีวโมเลกุลและการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเพื่อคัดเลือกพันธุ์มันสำปะหลัง ได้รูปแบบการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างแป้งในมันสำปะหลังพันธุ์ต่างๆที่ชักนำให้เกิดรากสะสมอาหารด้วยการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ส่วนการศึกษาศักยภาพของเทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อในการตรวจสอบพันธุกรรมมันสำปะหลังเพื่อการคัดเลือกพันธุ์ พบว่า เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อมีศักยภาพที่จะนำมาใช้ในการศึกษาลักษณะพันธุกรรมบางประการของมันสำปะหลังได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งลักษณะทางพฤกษศาสตร์และทางการเกษตร ผลการประเมินระดับการเข้าทำลายและการคัดเลือกพันธุ์มันสำปะหลังเพื่อต้านทานโรคและแมลง พบว่า การประเมินการเข้าทำลายของแมลงศัตรูที่สำคัญของมันสำปะหลัง (ลูกผสมปี2550-2554 และพันธุ์จากแหล่งเชื้อพันธุกรรม) ตามสภาพธรรมชาติ ในแปลงลูกผสมปี 2550-2554 จำนวน 122 พันธุ์และแปลงอนุรักษ์เชื้อพันธุกรรม จำนวน 516 พันธุ์ พบว่า พันธุ์ลูกผสมปี 2550-2554 ที่มีเปอร์เซ็นต์การเข้าทำลายของแมลงทั้ง 3 ชนิด ต่ำกว่าพันธุ์เปรียบเทียบ มีจำนวน 13 พันธุ์ ส่วนพันธุ์จากแปลงอนุรักษ์เชื้อพันธุกรรม ที่มีเปอร์เซ็นต์การเข้าทำลายของแมลงทั้ง 3 ชนิด ต่ำกว่าพันธุ์เปรียบเทียบ มีจำนวน 76 พันธุ์ ส่วนการประเมินระดับความต้านทานโรคที่สำคัญของมันสำปะหลัง (ลูกผสมปี 2551-2554 และพันธุ์จากแหล่งเชื้อพันธุกรรม) พบว่า จากการประเมินระดับความต้านทานต่อโรคใบไหม้ในสภาพโรงเรือนทดสอบ จำนวน 907 พันธุ์ มีพันธุ์ค่อนข้างต้านทานจำนวน 3 พันธุ์ ได้แก่ MCUB23, CR19 และ MARG2 พันธุ์ต้านทานปานกลางจำนวน 43 พันธุ์ พันธุ์ค่อนข้างอ่อนแอจำนวน 406 พันธุ์ และพันธุ์ที่อ่อนแอจำนวน 455 พันธุ์ การประเมินระดับความต้านทานโรคใบจุดสีน้ำตาลในสภาพแปลงทดสอบ 878 พันธุ์ พบว่า มีพันธุ์ค่อนข้างต้านทานจำนวน 170 พันธุ์ ต้านทานปานกลางจำนวน 670 พันธุ์ พันธุ์ค่อนข้างอ่อนแอจำนวน 34 พันธุ์ และพันธุ์อ่อนแอจำนวน 4 พันธุ์ เช่น MCUB 56 การใช้เทคนิคโซมาติคเซลล์ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเพื่อการปรับปรุงและขยายพันธุ์มันสำปะหลัง พบว่า แคลลัสที่เพาะเลี้ยงมาจากชิ้นส่วนยอดและข้อมีเปอร์เซ็นต์การเกิดเซลล์โซมาติกมากที่สุด และชิ้นส่วนที่เพาะเลี้ยงจากข้อสามารถชักนำให้เกิดจำนวน Embryos มากที่สุด สูตรอาหารที่เหมาะสมในการขยายพันธุ์มันสำปะหลังแบบรวดเร็วโดยเทคนิคโซมาติกเซลล์ ในการสร้างเซลล์โซมาติกขั้นเริ่มต้นและขั้นที่สองเพื่อการเกิดสายต้น คือ อาหารแข็งที่เติม 2,4-D ความเข้มข้น 6 มิลลิกรัมต่อลิตร ร่วมกับ adenine ความเข้มข้น 10 มิลลิกรัมต่อลิตร การชักนำให้เกิด embryos พบว่า มันสำปะหลังที่เพาะเลี้ยงในอาหารเหลวที่เติม 2,4-D มิลลิกรัมต่อลิตร ร่วมกับ adenine ความเข้มข้น 10 มิลลิกรัมต่อลิตร มีจำนวนการเกิด embryos เฉลี่ยมากที่สุดจำนวน 43 embryos โดยมันสำปะหลังพันธุ์ระยอง 86-13 มีการตอบสนองดีที่สุดต่อการขยายพันธุ์แบบรวดเร็วโดยเทคนิคโซมาติกเซลล์ กิจกรรมการจัดทำฐานข้อมูลเชื้อพันธุกรรม ได้ฐานข้อมูลที่สมบูรณ์ของลักษณะพันธุกรรมและสัณฐาน - สรีรวิทยา ของมันสำปะหลัง ในแปลงรวบรวมพันธุ์ที่ศูนย์วิจัยพืชไร่ระยอง ซึ่งเป็นเชื้อพันธุ์มันสำปะหลังจาก CIAT จำนวน 500 พันธุ์ เพื่อใช้บ่งชี้ความแตกต่างระหว่างพันธุ์ โดยจำแนกตามหลักของ International Plant Genetic Resources Institute (IPGRI) จำนวน 31 ลักษณะ และเป็นลักษณะที่สอดคล้องกับการร่างหลักเกณฑ์การตรวจสอบลักษณะพันธุ์พืช (Test guideline) มันสำปะหลังของการคุ้มครองพันธุ์พืชใหม่ (International Conservation for the Protection of New Varieties of Plant; UPOV) ฉบับภูมิภาคเอเชียตะวันออก และได้ฐานข้อมูลลักษณะทางคุณภาพของหัวและคุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ของแป้ง จำนวน 252 พันธุ์ ส่วนการประเมินลักษณะความทนทานต่อการขาดน้ำในเชื้อพันธุ์มันสำปะหลัง ผลการศึกษาค่าดัชนีทนแล้งในเชื้อพันธุ์ไทย พบว่า พันธุ์ที่ทนแล้งที่สุดซึ่งให้ค่า Drought index ต่ำที่สุด 5 พันธุ์ ได้แก่ 1.CMR37-18-201 ให้ค่า DI=-0.004 2.OP ให้ค่า DI=-0.006 3. 35-77-17 ให้ค่า DI=-0.013 4. HP3 ให้ค่า DI=-0.018 และ 5. Variegated-green ให้ค่า DI=-0.030 สำหรับผลการศึกษาค่าดัชนีทนแล้งในเชื้อพันธุกรรมของศูนย์เกษตรเขตร้อนนานาชาติ (CIAT) พบว่า พันธุ์ที่ทนแล้งที่สุดซึ่งให้ค่า Drought index ต่ำที่สุด 5 พันธุ์ ได้แก่ 1. MBRA18 ให้ค่า DI=-0.002 2. MPer 328 ให้ค่า DI=-0.011 3. MBra 931 ให้ค่า DI=-0.017 4. MMex 6 ให้ค่า DI=-0.032 และ 5. CM 3309-4 ให้ค่า DI=-0.034

คำสำคัญ