การวิจัยและพัฒนากระบือด้วยเทคโนโลยีจีโนม

บทคัดย่อ

ประเทศไทยมีการเลี้ยงกระบือปลักมาอย่างยาวนาน โดยกระบือถือเป็นสัตว์เศรษฐกิจที่มีความสำคัญต่อการเกษตรและสังคมไทยเป็นอย่างยิ่ง กระบือไม่เพียงแต่เป็นแหล่งอาหารทั้งเนื้อและหนัง แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการช่วยงานเกษตรกร ในอดีต ประเทศไทยเคยมีกระบือจำนวนมาก แต่ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา จำนวนกระบือลดลงอย่างมาก เนื่องจากปัจจัยหลายประการ ทั้งการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม การลดลงของพื้นที่เลี้ยงสัตว์ และการขาดแคลนการปรับปรุงพันธุ์ที่มีประสิทธิภาพ แม้ว่ากรมปศุสัตว์จะพยายามในการพัฒนาพันธุ์กระบือปลักไทยอย่างต่อเนื่อง โดยใช้วิธีการคัดเลือกจากลักษณะภายนอกและพันธุ์ประวัติ แต่การคัดเลือกสัตว์ที่มีพันธุกรรมดีในปัจจุบันยังคงประสบปัญหา เนื่องจากเกษตรกรส่วนใหญ่ไม่มีการเก็บบันทึกข้อมูลฟีโนไทป์และพันธุ์ประวัติอย่างเป็นระบบ การคัดเลือกด้วยวิธีดังกล่าวอาจไม่แม่นยำเพียงพอในการปรับปรุงพันธุ์กระบือ ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีจีโนมในปัจจุบัน การใช้เทคนิคการคัดเลือกด้วยจีโนม (Genomic selection, GS) ซึ่งอาศัยการวิเคราะห์ข้อมูลจีโนไทป์สามารถเพิ่มความแม่นยำในการคัดเลือกสัตว์ที่มีพันธุกรรมดีได้มากขึ้น เทคโนโลยีจีโนมทำให้สามารถทดสอบและคัดเลือกกระบือที่มีคุณสมบัติทางเศรษฐกิจที่สำคัญ เช่น การเจริญเติบโตและความสมบูรณ์พันธุ์ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ งานวิจัยปีที่ 1 นี้มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาฐานข้อมูลปรับปรุงพันธุ์กระบือปลักไทยโดยใช้เทคโนโลยีจีโนม โดยเริ่มต้นจากการจัดตั้งศูนย์กลางข้อมูลพันธุกรรมกระบือไทย (ศูนย์ข้อมูลกระบือแห่งชาติ, National Buffalo Information Center ; NBIC) เพื่อรวบรวม ลักษณะภายนอก พันธุ์ประวัติ และจัดเก็บตัวอย่างของกระบือปลักไทย เพื่อนำไปวิเคราะห์ข้อมูลพันธุกรรมจีโนมและเพื่อพัฒนาเครื่องหมายดีเอ็นเอในปีที่ 2 และ 3 ตามลำดับ โดยในปีที่หนึ่งได้มีการจัดซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์แม่ข่ายสมรรถนะสูง สำหรับระบบฐานข้อมูลจำนวน 1 เครื่อง อุปกรณ์สำหรับจัดเก็บข้อมูลแบบภายนอก สำหรับฐานข้อมูล จำนวน 1 เครื่อง เครื่องคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กสมรรถนะสูง สำหรับงานประมวลผล จำนวน 2 เครื่อง และมีการจ้างเหมาเขียนโปรแกรม ฐานข้อมูลในการจัดเก็บข้อมูลพันธุกรรมจีโนม (single nucleotide polymorphism, SNP) ข้อมูลพันธุ์ประวัติ ข้อมูลลักษณะทางเศรษฐกิจ เช่น การเจริญเติบโต ลักษณะรูปร่าง สัดส่วนร่างกาย และ ความสมบูร์พันธุ์ และพัฒนาโปรแกรมในการประเมินพันธุกรรมจีโนม มีการอบรมเจ้าหน้าที่ในการใช้ฐานข้อมูลดังกล่าว และการประชาสัมพันธ์และสร้างเครือข่ายเกษตรกรผู้เลี้ยงกระบือ และจัดส่งเจ้าหน้าที่ไปช่วยสอนให้เกษตรกรเกี่ยวกับการบันทึกข้อมูล ศูนย์ข้อมูลกระบือแห่งชาติมีเป้าหมายในการรวบรวม ข้อมูลพันธุ์ประวัติ และ ข้อมูลลักษณะทางเศรษฐกิจ จากฐานข้อมูลกระบือที่มีอยู่แล้วของกรมปศุสัตว์ จากฟาร์มเครือข่ายของกรมปศุสัตว์ และฟาร์มเอกชนและเกษตรกรที่สนใจเข้าร่วมงานวิจัย ในปีที่ 1 พบว่ามีจำนวนกระบือทั้งหมดในฐานข้อมูลจำนวน 1,534 ตัว เป็น การวิเคราะห์ข้อมูลในตารางค่าสถิติพื้นฐานเกี่ยวกับลักษณะการเจริญเติบโตของกระบือปลัก พบว่า ค่า ls-means แสดงให้เห็นว่าน้ำหนักแรกเกิดเฉลี่ยของกระบืออยู่ระหว่าง 24.14 ถึง 31.63 กิโลกรัม ขึ้นอยู่กับกลุ่มพันธุ์ (กระบือปลัก กระบือน้ำว้า กระบือน้ำทะเลน้อย และกระบือวิ่ง) น้ำหนักเมื่อหย่านม (ปรับอายุ 240 วัน) อยู่ที่ 158.20 ถึง 171.18 กิโลกรัม และน้ำหนักที่อายุ 400 วัน และ 600 วัน มีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 211.32 ถึง 224.84 กิโลกรัม และ 281.58 ถึง 287.45 กิโลกรัมตามลำดับ ข้อมูลเหล่านี้แสดงถึงความหลากหลายของลักษณะการเจริญเติบโตในกระบือที่แตกต่างกันในแต่ละกลุ่มพันธุ์ ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการวางแผนการปรับปรุงพันธุ์และการจัดการด้านการเลี้ยงกระบือในอนาคต ค่าอัตราพันธุกรรมโดยตรง (h_a^2) สำหรับลักษณะการเจริญเติบโตที่ศึกษามีค่าอยู่ในระดับต่ำถึงปานกลาง โดยมีค่าเท่ากับ 0.408, 0.192 และ 0.302 สำหรับน้ำหนักแรกเกิด น้ำหนักหย่านม และน้ำหนักที่อายุ 400 วัน ตามลำดับ อิทธิพลทางพันุกรรมจากแม่ (maternal genetic effect) มีผลต่อลักษณะน้ำหนักแรกเกิด และน้ำหนักหย่านม โดยคิดเป็นสัดส่วนประมาณ 13–14% ของความแปรปรวนทางฟีโนไทป์ นอกจากนี้ อิทธิพลทางพันธุกรรมโดยตรงและอิทธิพลทางพันธุกรรมจากแม่มีความสัมพันธ์เชิงลบในระดับสูง (-0.81 สำหรับน้ำหนักแรกเกิด และ -0.67 สำหรับน้ำหนักหย่านม) ลักษณะการเจริญเติบโตในกระบือปลักไทยสามารถปรับปรุงได้ผ่านการคัดเลือกโดยใช้ค่าพันธุกรรม งานวิจัยนี้เป็นการตอบสนองต่อความจำเป็นเร่งด่วนในการพัฒนาพันธุ์กระบือปลักไทยให้ทันสมัยและมีประสิทธิภาพ โดยอาศัยเทคโนโลยีจีโนมและความร่วมมือของทุกภาคส่วนที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้การเลี้ยงกระบือในประเทศไทยมีความยั่งยืนและสามารถแข่งขันได้ในตลาดระดับสากล ผลจากการวิจัยนี้คาดว่าจะนำไปสู่การพัฒนาชุดทดสอบจีโนไทป์ที่เหมาะสมสำหรับการคัดเลือกกระบือปลักไทย ทำให้การคัดเลือกและการปรับปรุงพันธุ์เป็นไปได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำมากยิ่งขึ้น ส่งผลให้เกษตรกรสามารถคัดเลือกสัตว์ที่มีพันธุกรรมดีได้ตั้งแต่แรกเกิด ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพในการเลี้ยงสัตว์ได้อย่างมาก นอกจากนี้ การวิจัยนี้ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้กับสัตว์พื้นเมืองชนิดอื่น ๆ และสร้างเครือข่ายความร่วมมือด้านข้อมูลพันธุกรรมทั้งในและต่างประเทศ ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อการพัฒนาการเลี้ยงสัตว์ในประเทศไทยในอนาคต คำสำคัญ: กระบือปลัก ศูนย์ข้อมูลกระบือแห่งชาติ ฟีโนไทป์ จีโนไทป์ คุณค่าการผสมพันธุ์

คำสำคัญ