การปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดหวานและข้าวโพดฝักอ่อนสำหรับตลาดฝักสดและอุตสาหกรรมแปรรูปภายใต้สภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์ของโครงการปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดหวานของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เพื่อพัฒนาพันธุ์ข้าวโพดหวานลูกผสมเดี่ยวให้ผลผลิตสูง มีคุณภาพในการรับประทานที่ดี และต้านทานต่อโรคและแมลง รวมทั้งทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม สำหรับตลาดฝักสดและอุตสาหกรรมแปรรูป การปรับปรุงพันธุ์ใช้วิธีการสร้างประชากร โดยนำพันธุ์ข้าวโพดหวานจากต่างประเทศที่ควบคุมด้วยยีน shrunken-2 (sh2) และ brittle-1 (bt1) มาผสมกับพันธุ์ผสมเปิด และสายพันธุ์แท้ข้าวโพดไร่ที่ดีเด่นของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ จากนั้นพัฒนาประชากรโดยใช้วิธีการคัดเลือกรวม จำนวน 3 - 4 รอบ เพื่อให้ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อม และมีลักษณะทางการเกษตรที่ดี คัดเลือกประชากรที่มีศักยภาพมาปรับปรุงพันธุ์โดยวิธีสายพันธุ์ผสมกับตัวทดสอบที่เป็นสายพันธุ์แท้ จำนวน 2-3 รอบ ควบคู่ไปกับการพัฒนาสายพันธุ์แท้โดยใช้วิธีการคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ การประเมินสมรรถนะการผสมของสายพันธุ์และลูกผสมใช้วิธี line x tester analysis โดยนำสายพันธุ์ผสมตัวเอง S2 - S4 ผสมกับตัวทดสอบที่เป็นสายพันธุ์แท้ตามแบบเฮเทอโรซีส และวิธีผสมสายพันธุ์แท้แบบพบกันหมด นอกจากนี้ ได้พัฒนาสายพันธุ์แท้จากลูกผสมพันธุ์การค้า รวมทั้งการปรับปรุงสายพันธุ์แท้ที่ดีเด่นให้มีลักษณะที่ดีขึ้น การประเมินพันธุ์ลูกผสมในปีที่ 1 - 2 ทำที่ศูนย์วิจัยข้าวโพดและข้าวฟ่างแห่งชาติ ปีที่ 3 เพิ่มการทดสอบพันธุ์ลูกผสม เดี่ยวที่ดีเด่น ในการทดสอบพันธุ์ข้าวโพดหวานลูกผสมร่วมกันระหว่างภาครัฐและเอกชนในสถานีทดลองต่าง ๆ การทดสอบพันธุ์ในไร่เกษตรกร การทดสอบด้านเขตกรรม การทดสอบโรคและแมลง การทดสอบผลผลิตของสายพันธุ์พ่อแม่ การทดลองผลิตเมล็ดพันธุ์ลูกผสม และการทดลอง แปรรูป ปีที่ 4 คัดเลือกลูกผสมเดี่ยวก่อนจำหน่ายเป็นการค้าแล้วทดสอบพันธุ์เหมือนปีที่ 3 และทดสอบแปลงใหญ่ในไร่เกษตรกร ปีที่ 5 คัดเลือกลูกผสมเดี่ยวที่ดีที่สุดแล้วเผยแพร่สู่เกษตรกรและโรงงานแปรรูป ผลการวิจัยและพัฒนาข้าวโพดหวานในรอบ 3 ปี (พ.ศ. 2556-2558) ได้ประชากรข้าวโพดหวานยีน sh2 รอบคัดเลือกใหม่ จำนวน 3 ประชากร (TSC 1 DMR (HI)C3, KSC 2(HI)C4 และ KSC 3(HI)C4) และพันธุ์ข้าวโพดหวานลูกผสมเดี่ยวที่ดีเด่นพันธุ์ใหม่ จำนวน 8 พันธุ์ ที่ได้จากการผสมในรูปแบบเฮเทอโรซีส (KSC2(HI)C3 x SSWI 114) และ (KSC3(HI)C3, SK 5496 x KSei 14004) นำไปทดสอบพันธุ์ร่วมกับพันธุ์เปรียบเทียบ จำนวน 3 พันธุ์ (Hi-Brix 3, Sugar 75 และ อินทรี 2) ในแปลงเกษตรกร อำเภอปากช่อง จ.นครราชสีมา จำนวน 2 แปลง และ อ.มวกเหล็ก จ.สระบุรี จำนวน 1 แปลง ในปลายฤดูฝน ปี พ.ศ. 2558 พบว่า พันธุ์ KSSC 803 และ KSSC 805 ให้น้ำหนักฝักทั้งเปลือก (2,187 และ 2,141 กก./ไร่ ตามลำดับ) สูงกว่าพันธุ์ Hi-Brix 3 (ไม่แตกต่างทางสถิติ) และ Sugar 75 (P < 0.05) ให้น้ำหนักฝักดี (1,559 และ 1,570 กก./ไร่ ตามลำดับ) สูงกว่าพันธุ์ Hi-Brix 3 (ไม่แตกต่างทางสถิติ) และ Sugar 75 (P < 0.05) มีเปอร์เซ็นต์เมล็ดเฉือน (44.7 และ 44.3% ตามลำดับ) ต่ำกว่าพันธุ์ Hi-Brix 3 และ Sugar 75 แต่ไม่แตกต่างทางสถิติ และมีความหวาน (15.2 และ 15.5 ?brix ตามลำดับ) สูงกว่าพันธุ์ Hi-Brix 3 และ Sugar 75 แต่ไม่แตกต่างทางสถิติ ยกเว้นพันธุ์ KSSC 805 แตกต่างกับพันธุ์ Sugar 75 (P < 0.05) นอกจากนี้ พันธุ์ KSSC 803 และ KSSC 805 มีวันออกไหม 50% 56.9 วัน ยาวกว่าพันธุ์ Hi-Brix 3 (P < 0.05) และ Sugar 75 (ไม่แตกต่างทางสถิติ) มีความสูงต้นและฝักสูงกว่าพันธุ์ Hi-Brix 3 (ไม่แตกต่างทางสถิติ) และ Sugar 75 (P < 0.05) พันธุ์ลูกผสมเดี่ยวที่ดีเด่นดังกล่าวนำมาทดสอบพันธุ์ซ้ำในปี พ.ศ. 2559 และเตรียมขยายเมล็ดพันธุ์เพื่อเผยแพร่สู่เกษตรกรและโรงงานแปรรูปในปี พ.ศ. 2560 การผลิตข้าวโพดฝักอ่อนแบบเดิมใช้พันธุ์เพศผู้ปกติทำให้ต้องถอดช่อดอกตัวผู้เพื่อเร่งให้เก็บเกี่ยวได้เร็วขึ้น เพิ่มผลผลิต และป้องกันการผสมพันธุ์ แต่วิธีดังกล่าวสิ้นเปลืองแรงงานและเวลา และอาจเป็นผลให้ผลผลิตลดลงเนื่องจากสูญเสียใบที่ถอดติดไปด้วย ดังนั้น วัตถุประสงค์หลักของโครงการปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดฝักอ่อนของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เพื่อพัฒนาสายพันธุ์แท้และปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดฝักอ่อนลูกผสมเดี่ยวที่ไม่ต้องถอดยอดให้ผลผลิตฝักสดสูงสำหรับตลาดฝักสดและอุตสาหกรรมแปรรูป โดยใช้ลักษณะเพศผู้เป็นหมันอันเนื่องมาจากไซโตพลาสซึมชนิด C (C-cytoplasmic male sterility, C-cms) จาก IITA ประเทศไนจีเรีย จำนวน 4 สายพันธุ์ เป็นแม่ ผสมกับพันธุ์สุวรรณ 2 รอบคัดเลือกที่ 7 และผสมกลับ โดยใช้พันธุ์สุวรรณ 2 เป็นพ่อ จำนวน 8 ครั้ง ได้เป็นพันธุ์เกษตรศาสตร์ 1 แล้วนำมาผสมกับ Ki 28 และผสมกลับจำนวน 8 ครั้ง ได้สายพันธุ์แท้ Ki 28 cms ที่เพศผู้เป็นหมันเพื่อใช้เป็นสายพันธุ์แม่ในการสร้างพันธุ์ข้าวโพดฝักอ่อนลูกผสมเดี่ยวที่เพศผู้เป็นหมันไม่ต้องถอดยอด นอกจากนี้ ได้พัฒนาสายพันธุ์แท้จากข้าวโพดฝักอ่อนลูกผสมพันธุ์การค้า และปรับปรุงสายพันธุ์แท้ที่ดีเด่นให้มีลักษณะที่ดีขึ้น การประเมินพันธุ์ลูกผสมในปีที่ 1 - 2 ทดสอบที่ศูนย์วิจัยข้าวโพดและข้าวฟ่างแห่งชาติ ปีที่ 3 เพิ่มการทดสอบพันธุ์ลูกผสมเดี่ยวที่ดีเด่นในการเปรียบเทียบพันธุ์ข้าวโพดหวานลูกผสมร่วมกันระหว่างภาครัฐและเอกชนในสถานีทดลองต่าง ๆ การทดสอบด้านเขตกรรม การทดสอบโรค การทดสอบผลผลิตของสายพันธุ์พ่อแม่ การทดลองผลิตเมล็ดพันธุ์ลูกผสม และการทดลองการแปรรูป ปีที่ 4 คัดเลือกลูกผสมเดี่ยวก่อนจำหน่ายเป็นการค้า และทดสอบพันธุ์เหมือนปีที่ 3 และทดสอบแปลงใหญ่ในไร่เกษตรกร ปีที่ 5 คัดเลือกพันธุ์ลูกผสมเดี่ยวที่ดีที่สุด แล้วเผยแพร่สู่เกษตรกรและโรงงานแปรรูป ผลจากการวิจัยและพัฒนาพันธุ์ในรอบ 3 ปี (พ.ศ. 2556 - 2558) ข้าวโพดฝักอ่อนลูกผสมเดี่ยวที่ไม่ต้องถอดยอดพันธุ์ดีเด่น KBSC 606, KBSC 909 และ KBSC 914 นำมาทดสอบพันธุ์ซ้ำในปี พ.ศ. 2559 และเตรียมขยายเมล็ดพันธุ์เพื่อเผยแพร่สู่เกษตรกรและโรงงานแปรรูปในปี พ.ศ. 2560

คำสำคัญ