เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อการใช้ประโยชน์จากฟักข้าว

บทคัดย่อ

แผนงานวิจัย เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อการใช้ประโยชน์จากฟักข้าว มีวัตถุประสงค์ที่จะค้นหาแถบดีเอ็นเอที่จำเพาะต่อเพศของฟักข้าวด้วยเทคนิคไอเอสเอสอาร์ (Inter Simple Sequence Repeat; ISSR) แล้วพัฒนาแถบดีเอ็นเอดังกล่าวเป็นเครื่องหมายดีเอ็นเอที่จำเพาะต่อเพศของฟักข้าวโดยใช้เทคนิคเอสซีเออาร์ (Sequence characterized amplified region; SCAR) และการชักนำให้เกิดแฮรีรูทฟักข้าวเพื่อการใช้ประโยชน์ ผลการศึกษาพบว่า แถบดีเอ็นเอทั้งหมด 120 แถบเกิดจากการใช้ไอเอสเอสอาร์ไพรเมอร์จำนวน 13 ชนิด เพิ่มปริมาณดีเอ็นเอของฟักข้าวทั้งเพศผู้และเพศเมียด้วยปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรส เป็นแถบดีเอ็นเอที่จำเพาะต่อฟักข้าวเพศผู้และเพศเมียจำนวน 8 และ 3 แถบ ตามลำดับ เมื่อทำการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอแถบดังกล่าวซ้ำด้วยปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรส พบว่า แถบดีเอ็นเอที่จำเพาะต่อเพศที่มีขนาดใหญ่ (1,000 – 3,000 คู่เบส) จะเกิดแถบดีเอ็นเอที่ไม่จำเพาะต่อเพศ (non-specific band) ขึ้นด้วย ส่วนแถบดีเอ็นเอที่จำเพาะต่อเพศที่มีขนาดเล็ก (200 คู่เบส) ถึงแม้ว่าจะเกิดแถบดีเอ็นเอที่จำเพาะเพียงแถบเดียว แต่ความยาวของลำดับนิวคลีโอไทด์ไม่สอดคล้องกับตำแหน่งบนวุ้นอะกาโรส ดังนั้นจึงเลือกแถบดีเอ็นเอที่จำเพาะต่อฟักข้าวเพศผู้ขนาด 527 คู่เบสและแถบดีเอ็นเอที่จำเพาะต่อฟักข้าวเพศเมียขนาด 488 คู่เบส จากไอเอสอาร์ไพรเมอร์ P4 เนื่องจากเกิดแถบดีเอ็นเอที่จำเพาะเพียงแถบเดียวเมื่อทำปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรสซ้ำ และความยาวของลำดับ นิวคลีโอไทด์ถูกต้อง เมื่อนำลำดับนิวคลีโอไทด์ดังกล่าวไปออกแบบเป็นเอสซีเออาร์ไพร์เมอร์ที่จำเพาะต่อเพศของฟักข้าวเพศผู้และเพศเมียจำนวน 4 คู่ ผลปรากฏว่า คู่ไพรเมอร์ SCAR male F01 กับ R01 สร้างแถบดีเอ็นเอขนาดประมาณ 450 คู่เบส ในตัวอย่างฟักข้าวทั้งเพศผู้และเพศเมีย คู่ไพรเมอร์ SCAR male F02 กับ R02 เกิดแถบดีเอ็นเอขนาดประมาณ 550 คู่เบส เฉพาะในตัวอย่างฟักข้าวเพศผู้เท่านั้น ส่วนคู่ไพรเมอร์ SCAR female F03 กับ R03 และ SCAR female F04 กับ R04 ไม่สามารถเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอได้ การสุ่มตัวอย่างเพื่อทดสอบการระบุเพศฟักข้าวด้วยคู่ไพรเมอร์ SCAR male F02 กับ R02 พบว่า สามารถระบุเพศได้อย่างถูกต้อง จากการชักนำฟักข้าวให้เกิดแฮรีรูทโดยใช้เชื้อแบคทีเรีย Agrobacterium rhizogenes ได้แก่ สายพันธุ์ ATCC 15834 และ TISTR 511 พบว่าแบคทีเรียทั้ง 2 สายพันธุ์ สามารถชักนำให้ชิ้นส่วนยอดฟักข้าวเกิดแฮรีรูทได้โดยปรากฏเป็นรากเล็กๆ และสั้นยื่นออกมาจากข้อและลำต้นของชิ้นพืช ซึ่งเมื่อตรวจสอบ ยีน rolB และ rolC ด้วยปฏิกิริยาลูกโซ่พอลิเมอเรส พบยีน rolB ขนาด 700-800 bp และ ยีน rolC ขนาด 480 bp ทั้งนี้เมื่อสังเกตการเจริญของแฮรีรูทต่อไประยะหนึ่งพบว่าแฮรีรูทที่ได้หยุดการเจริญ อีกทั้งเริ่มเป็นสีน้ำตาลจนกระทั่งแห้งและตายไป นอกจากนี้จากการทดลองชักนำชิ้นส่วนยอดฟักข้าวโดยเปลี่ยนอาหารในการเพาะเลี้ยงเป็นอาหารสูตร B5 พบว่าเกิดแฮรีรูทจากชิ้นส่วนพืชที่ชักนำด้วย A. rhizogenes TISTR 511 แต่ชิ้นส่วนดังกล่าวเกิดการปนเปื้อนทำให้แฮรีรูทไม่เจริญ อย่างไรก็ตามการศึกษาในครั้งนี้สามารถใช้เป็นข้อมูลเบื้องต้นสำหรับการปรับปรุงวิธีการชักนำฟักข้าวให้เกิดแฮรีรูทต่อไปได้

คำสำคัญ