การพัฒนาพันธุ์ฟ้าทะลายโจรในด้านที่เกี่ยวข้องกับลักษณะทางการเกษตรสำคัญ การให้ผลผลิตและปริมาณสารสำคัญโดยการใช้วิธีก่อกลายพันธุ์

บทคัดย่อ

จากการศึกษาโดยใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอพบว่าฟ้าทะลายโจรของไทยมีความหลากหลายทางพันธุกรรมต่ำ แต่หากพิจารณาโดยใช้ความแตกต่างของลักษณะทางกายภาพ และปริมาณสารสำคัญ กลับพบว่า สามารถจำแนกฟ้าทะลายโจรที่พบอยู่ในแหล่งต่างๆของไทยได้เป็นหลายกลุ่ม เพื่อให้ได้ข้อมูลความหลากหลาย และสามารถจัดกลุ่มฟ้าทะลายโจรจากแหล่งต่างๆ ของไทยได้อย่างถูกต้องแม่นยำมากยิ่งขึ้นโครงการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความหลากหลายของฟ้าทะลายโจรที่เจริญอยู่ในพื้นที่ต่างๆของประเทศไทยทั้งทางต้านพันธุกรรม และลักษณะสำคัญต่างๆโดยใช้ข้อมูลลำดับเบสจำนวนมาก ร่วมกับข้อมูลในระดับฟิโนไทป์ ได้แก่ ปริมาณสารสำคัญ วันออกดอก แลความแกต่างของลักษณะทรงต้นที่ได้จากการวิเคราะห์โดยใช้วิธี Phenomic screening คณะผู้วิจัยได้คัดเลือกฟ้าทะลายโจร 40 สายพันธุ์เพื่อใช้ในการศึกษาครั้งนี้ ในจำนวนนี้ เป็นฟ้าทะลายโจรที่มาจากพื้นที่ต่งๆของไทย 39 สายพันธุ์ และจากสาธารณรัฐประชาชนจีน 1 สายพันธุ์ ได้เก็บข้อมูลในระดับฟิโนไทป์ 2 ครั้ง คือเมื่อทะลายโจรมีอายุ 45 วัน และเมื่อฟ้ทะลายโจรอยู่ในระยะออกดอก ผลที่ได้พบว่าสามารถจัดกลุ่มฟ้าทะลายโจรที่อายุ 45 วันออกได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ โดยการใช้ตามความแตกต่งของปริมาณอนโตรกราโฟไลด์ (หรือ AP1) และข้อมูลสถาปัตยลักษณ์ที่ได้จากเครื่อง Plant Phenomics รวม 14 พารามิเตอร์ สำรับการจัดกลุ่มในระยะออกดอก ได้ใช้ข้อมูลปริมาณAP1 ข้อมูลน้ำหนักสดและน้ำหนักแห้ง ข้อมูลปริมาณผลผลิต AP1 ต่อต้น ข้อมูลระยะเวลาตั้งแต่เพาะเมล็ดจนเข้าสู่ระยะออกดอก และข้อมูลสถาปัตยลักษณ์รวม 14 พารามิเตอร์ พบว่าสามารถจัดกลุ่มฟ้าทะลายโจรออกได้เป็น 2 กลุ่มใหญ่ โดยในแต่ละกลุ่มสามารถแบ่งได้อีกเป็น 2 กลุ่มย่อย นอกจากนี้พบว่าชีวมวลเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลสูงสุดต่อปริมาณผลผลิต AP1 ต่อต้น จากการวิเคราะห์ลำดับเบสอย่างย่อด้วยวิธี Double digestrestriction-site associated DNA พว่าสามารถอ่านลำดับเบสของฟ้าทะลายโจรทั้ง 40 สายพันธุ์ ได้มากกว่า300 ล้านเบสและมีความถูกต้องถึง 99% (Q20) และมากกว่า 98% สามารถ map ลงบนจีโนมอ้างอิงได้(GenBank: ASM435440v1) เมื่อนำข้อมูล SNPs จำนวน 26,076 ตำแหน่ง มาสร้าง Phylogenetic treeพบว่ามีฟ้าทะลายโจร 3 สายพันธุ์ที่ถูกจัดแยกออกมาจากฟ้าทะลายโจรสายพันธุ์อื่นอย่างชัดเจน (ได้แก่ Acc53จาก จ.ปทุมธานี Acc18 จาก จ.เชียงใหม่ และ Acc17 จากกรุงเทพมหานคร) สำหรับกลุ่มใหญ่ที่ประกอบด้วยฟ้าทะลายโจรทั้งหมด 37 สายพันธุ์ ภายในจะประกอบด้วยกลุ่มย่อยที่มีฟ้าทะลายโจร 5 สายพันธุ์ ที่มีความใกล้เคียงกันทั้งในระดับจีโนไทป์และฟิโนไทป์ (ได้แก่ AcC06 จาก จ.นครปฐม Acc07 จาก จ.สระแก้ว Acc10จาก จ.ปราจีนบุรี Acc22 พันธุ์การค้าภายใต้แบรนด์ 3A และ Acc24 จากประเทศจีน) นอกจากนี้ ผลที่ได้จากGenome-wide association study สามารถระบลำดับเบสหลายตำแหน่งที่มีความสัมพันธ์กับลักษณะบางลักษณะอย่างชัดเจน ได้แก่ ริมาณแอนโดรกราโฟไลด์ ผลผลิตแอนโดรกราโฟไลด์ต่อต้น น้ำหนักแห้ง อัตราการงอกของเมล็ด และจำนวนวันตั้งแต่เพาะเมล็ดจนถึงระยะออกดอก ข้อมูลดังกล่าวอาจนำมาใช้ในการคันหายีนที่ควบคุมลักษณะนั้นๆ และอาจใช้ในการพัฒนาเครื่องหมายดีเอ็นเอ สำหรับใช้ในการคัดเลือกสายพันธุ์ที่มีลักษณะที่ต้องการได้ในอนาคต