การประเมินตัวบ่งชี้โปรตีนสำหรับการระบุกลุ่มอาการความผิดปกติทางสรีรวิทยาของผลลำไย

บทคัดย่อ

กลุ่มอาการผิดปกติทางสรีรวิทยาของผลลาไย (physiological disorder syndromes) หรือ ที่ชาวบ้านบางพื้นที่ เรียกว่า “โรคลาไยเปลือกผิดปกติสีแดง” หรือมีชื่อเรียกอื่นๆ เป็นอาการที่ผลลาไยมีลักษณะผลสีค่อนข้างแดงในระหว่างช่วงระยะการเจริญเติบโตของผลทาให้เกิดความเสียหายและมีผลกระทบต่อผลผลิตลาไยของเกษตรกรในหลายพื้นที่เพาะปลูกลาไยทางภาคเหนือ การวิจัยในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาและพัฒนากระบวนการหาตัวบ่งชี้ชีวภาพด้านโปรตีนจากส่วนของใบ เปลือก และเมล็ดของผลลาไยสายพันธุ์ดอ (Dimocarpus longan Lour. var. Daw) ที่มีอาการของกลุ่มอาการความผิดปกติทางสรีรวิทยาของผลลาไยในระยะผลอ่อนในช่วงที่มีการพัฒนาการเจริญเติบโต ผลการศึกษาเปรียบเทียบลาไยปกติกับลาไยที่มีความผิดปกติทางสรีรวิทยาของผลลาไยในระยะผลอ่อนในช่วงที่มีการพัฒนาการเจริญเติบโตที่ระยะ 5, 10, 15, 20, 25 และ 30 สัปดาห์หลังการติดผล ที่ฟาร์ม มหาวิทยาลัยแม่โจ้ จังหวัดเชียงใหม่ ตัวอย่างที่ได้นามาตรวจสอบด้วยเทคนิคอิเล็กโตรโฟรีซิส 1D-gel (แบบ sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE) ตามด้วยเทคนิค mass spectrometry (MS) พบว่า โปรตีนบ่งชี้ชื่อ vegetative storage protein (25.2 KDa) ซึ่งเป็นโปรตีนที่เก็บสะสมอาหารในพืช พบได้เด่นชัดในเมล็ดมากกว่าในใบและเปลือกในระยะก่อนและหลังการเกิดโรค (20 สัปดาห์หลังการติดผล) โดยมีลักษณะการแสดงออกโปรตีนลดลงในลาไยที่ผิดปกติ โปรตีนชนิดนี้สามารถคืนสภาพการแสดงออกหลังการบารุงรักษาสวนในสัปดาห์ที่ 30 หลังการติดช่อผล ซึ่งสอดคล้องกับผลการศึกษาที่อาเภอแม่แตงและอาเภอพร้าวในรายงานก่อนหน้านี้ ส่วนโปรตีน the ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (48.3 KDa) ซึ่งเป็นโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์แสงพบมีการแสดงออกเฉพาะในใบในสัปดาห์ที่ 30 หลังการติดช่อผลไม่พบในเปลือกและเมล็ด ส่วน the BnaC01g20210 (35.8 KDa) และ predicted protein (40.11 KDa) ยังไม่ระบุหน้าที่ทางเมทาโบลิซึมพบว่ามีการแสดงออกลดลงได้ลาไยที่เป็นโรคเฉพาะในเปลือกและเมล็ดตามลาดับ ส่วนการศึกษาเทคนิคอิเล็กโตรโฟรีซิส 2D-gel ของเมล็ดตามด้วยเทคนิค mass spectrometry (MS/MS) พบว่าโปรตีน 14-3-3 family protein (29.5 KDa) และ โปรตีน NBS-LRR disease resistance protein NBSS54 (93.5 KDa) ซึ่งโปรตีนทั้งสองชนิดนี้ได้แสดงออกเพิ่มขึ้นในลาไยเป็นโรค ขณะที่โปรตีน acetyl-coenzyme A carboxylase carboxyl transferase subunit beta (59.5 KDa) และ transportinhibitor response 1-like protein (72.9 KDa) แสดงออกเพิ่มขึ้นในลาไยปกติ ตลอดระยะ 20 และ 30 สัปดาห์หลังการติดช่อผล นอกจากนี้พบว่าโปรตีน ATP synthase subunit beta (53.5 KDa) มีการแสดงออกในลาไยปกติ เฉพาะในระยะ 20 สัปดาห์หลังการติดช่อผล ขณะที่ในระยะ 30 สัปดาห์หลังการติดช่อผล พบโปรตีน 3 ชนิด ได้แก่ APX (37.4 KDa), WRKY transcription factor 72-3 (61.0 KDa) และ ramorin-4 protein (52.5 KDa) มีการแสดงออกในลาไยที่เป็นโรคเฉพาะระยะ 30 สัปดาห์หลังการติดช่อผล อย่างไรก็ตามงานวิจัยนี้ยังเป็นเพียงงานวิจัยที่ให้ข้อมูลพื้นฐานทางโปรตีโอมิกส์โดยเฉพาะการศึกษารายละเอียดโดยใช้เทคนิคขั้นสูง 2D-gel ที่มีข้อจากัดในด้านระยะเวลาทาการวิจัย ขั้นตอนการดาเนินการที่ซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายที่สูงมาก ทาให้ผลข้อมูลที่ได้มานี้จาเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมต่อไปในอนาคตเพื่อสามารถหาตัวบ่งชี้ได้อย่างถูกต้องในการพัฒนาความผิดปกติทางสรีรวิทยาของลาไยในระยะผลอ่อนในระยะการเจริญเติบโตต่อไป

คำสำคัญ