การสืบค้นหายีนที่ควบคุมลักษณะสำคัญทางเศรษฐกิจของข้าวพันธุ์พื้นเมืองไทยโดยการใช้ดีเอ็นเอเทคโนโลยี

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสำรวจและค้นหายีนที่ควบคุมลักษณะลักษณะสำคัญทางเศรษฐกิจใน ข้าวพื้นเมืองไทยโดยการใช้เครื่องหมายโมเลกุลดีเอ็นเอ และศึกษาความสัมพันธ์ของเครื่องหมายโมเลกุล ดีเอ็นเอของยืนในขบวนการสังเคราะห์แป้งกับลักษณะคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของแป้งข้าว โดย ดำเนินการสืบค้นยืนที่ควบคุมลักษณะความหอม ลักษณะคุณภาพการหุงมและรับประทาน และ ลักษณะ ต้านทานโรคขอบใบแห้งในข้าวพื้นเมืองไทยจากแหล่งปลูกในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ภาคเหนือ และ ภาคใต้ รวมจำนวน 243 พันธุ์ เครื่องหมาย aromarker ถูกนำมาใช้ในการสืบค้นยีนความหอม จากการ ตรวจสอบพบพันธุ์ข้าวที่มีอัลลีลของยีนความหอมจำนวน 63 พันธุ์ คิดเป็น 27 เปอร์เซ็นต์ ของพันธุ์ข้าว พื้นเมืองที่นำมาศึกษา ไพรเมอร์ Glu23F/ Glu23R หรือ Glu-23 insertion marker ถูกนำมาใช้ในการ จำแนกพันธุ์ข้าวเหนียวออกจากพันธุ์ข้าวเจ้าซึ่งมีปริมาณอะไมโลสต่งกัน จากการตรวจสอบพบพันธุ์ข้าวที่ เป็นข้าวเหนียว จำนวน 75 พันธุ์ คิดเป็นสัดส่วนประมาณ 33 เปอร์เซ็นต์ ของพันธุ์ข้าวพื้นเมืองที่นำมา ศึกษาและพบว่าข้าวพื้นเมืองภาคใต้เกือบทั้งหมดที่นำมาตรวจสอบเป็นข้าวเจ้า และพบว่า Wx microsatellite marker หรือ (CT)n repeat ในยีน Wx สามารถนำมาใช้ในการจำแนกพันธุ์ข้าวที่มี ปริมาณอะไมโลสต่างกันได้อย่างชัดเจน ส่วนอุณหภูมิแป้งสุกของข้าวสามารถตรวจสอบได้โดย SSlla bi- PASA marker ซึ่งพัฒนามาจาก SNPs ที่ตำแหน่ง 2209 และ 2340-41 ของ SSila gene จากการ ตรวจสอบ พบว่า ข้าวภาคใต้ส่วนใหญ่จะมี haplotype A (G-GC) ซึ่งสัมพันธ์กับค่าการสลายตัวในด่างต่ำ (ASV- 1-3) ส่วนข้าวที่มี haplotype C (G-TT) ซึ่งสัมพันธ์กับค่าการสลายตัวในด่างสูง (ASV = 6-7) จะ พบได้ในข้าวไร่พื้นเมืองภาคเหนือ และ ข้าวพื้นเมืองอีสาน เครื่องหมายโมเลกุลดีเอ็นเอที่อยู่ใกล้ชิดกับยืน xo5, xa13 และ Xa21 ได้แก่ RG556STS, RG136STS and P7/P8 markers ตามลำดับ ถูกนำมาใช้ใน การสืบค้นยีนต้านทานโรคขอบใบแห้งในข้าวพื้นเมืองไทย จากการตรวจสอบโดย RG556STS marker แล้วตัดด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะ Dra พบอัลลีลของยีน x95 จำนวน 3 อัลลีล ในข้าวพื้นเมือง และพบอัลลีล ต้านทานของยีน x95 จำนวน 18 พันธุ์ อย่างไรก็ตามไม่พบอัลลีลต้านทานของยืนต้านทานโรคขอบใบแห้ง x013 และ Xx021 ในข้าวพื้นเมืองไทยที่นำมาตรวจสอบครั้งนี้ การสืบค้นหายีนต้านทานโรคขอบใบแห้งใน ข้าวพื้นเมืองไทยโดยใช้เครื่องหมายโมเลกุลดีเอ็นเอนี้จะเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวให้ต้านทาน โรคขอบใบแห้งต่อไปในอนาคต ผลจากการวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีชองแป้งข้าว พบว่า ข้าวพื้นเมืองไทยที่นำมาศึกษานี้มีความหลากหลายของปริมาณอะไมโลส และคุณสมบัติความหนืดของแป้ง ข้าว ความหลากหลายทางพันธุกรรมของข้าวพื้นเมืองไทยนับว่เป็นแหล่งพันธุกรรมที่สำคัญในการ ปรับปรุงพันธุ์ข้าวให้มีลักษณะการหุงต้มที่ต้องการเพื่อนำไปพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ๆได้ในอนาคต และ ผลจากการศึกษาวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของการใช้เครื่องหมายโมเลกุลดีเอ็นเอในการสืบค้นหา ยีนที่ควบคุมลักษณะที่สำคัญทางเศรษฐกิจในพันธุ์ข้าวพื้นเมืองไทย ซึ่งองค์ความรู้นี้จะเป็นประโยชน์ต่อการ ปรับปรุงพันธุ์ข้าวไทยให้เหมาะสมกับสภาพท้องถิ่นต่อไปได้ในอนาคต ตลอดจนใช้เป็นข้อมูลทางพันธุกรรม ในระดับยีนในการอนุรักษ์และเก็บรักษาสายพันธุ์ข้าวพื้นเมืองไทยให้คงอยู่กับระบบการปลูกข้าวและวิถีชีวิต ของชาวนาไทยต่อไปในอนาคต

คำสำคัญ