ทรานสคริปโตมของพันธุ์ข้าวไทยเพื่อค้นหายีนเป้าหมายที่มีศักยภาพในการลดการปลดปล่อยก๊าซมีเทน

บทคัดย่อ

การศึกษาทรานสคริปโตมของข้าว กข43 ซึ่งเป็นข้าวที่มีอัตราการปลดปล่อยก๊าซมีเทนต่ำ เปรียบเทียบกับข้าวไรซ์เบอร์รี่ ในระยะออกดอก พบยีนที่มีการแสดงออกแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ(P<0.05) ในรากและใบ จำนวน 378 และ 1732 ยีน ตามลำดับ การวิเคราะห์บทบาทหน้าที่ของยีนโดย Gene Ontology (GO) Enrichment พบยีนที่มีระดับการระดับการแสดงออกแตกต่างกันในรากข้าว กข43 เกี่ยวกับการลำเลียงกรดอะมิโน โปรตีน น้ำตาลและสารประกอบต่าง ๆ โดยยีนมีการแสดงออกลดลง และพบ GO term ของยีนที่แสดงออกแตกต่างกันที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์น้ำตาลโมเลกุลคู่ น้ำตาลโอลิโกแซคคาไรด์ และน้ำตาลทรีฮาโลส แสดงออกเพิ่มขึ้นในรากข้าวไรซ์เบอร์รี่ นอกจากนี้พบยีนจำนวนมากในเนื้อเยื่อใบและกาบใบข้าว ทำงานในวิถีที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทรานคริปชัน การขนส่งน้ำตาลและแป้ง และระบบแสง II การทดลองนี้ทำการยืนยันการแสดงออกของยีนที่แสดงออกแตกต่างกันด้วยเทคนิค real-time RT-PCR ซึ่งผลการแสดงออกของยีนสอดคล้องกับผลของ RNAsequencing และจากการจัดกลุ่มยีนพบยีนที่แสดงออกแตกต่างกันนี้จำนวนมาก แสดงออกแตกต่างในข้าว กข43 อยู่ในวิถีที่เกี่ยวข้องกับทรานคริปชัน การขนส่งน้ำตาลและแป้ง และระบบแสง II แสดงให้เห็นว่าข้าว กข43 มีเมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรตที่เกี่ยวข้องกับการลดการปลดปล่อยก๊าซมีเทน ในขณะที่ยีนที่ควบคุมการทำงานของตัวยับยั้งการย่อยสลายเปปไทด์และไฮโดรเลสมีการแสดงออกเพิ่มขึ้น แสดงให้เห็นว่ายีนส่วนมากเกี่ยวข้องกับวิถีเมเทบอลิซึม ได้แก่ เมเทบอลิซึมของกรดอะมิโน คาร์บอน ไขมัน และการหายใจเชิงแสง แสดงให้เห็นว่าการลดการเคลื่อนย้ายโมเลกุลสารต่าง ๆ ในต้นพืช เป็นขั้นตอนสำคัญที่นำไปสู่การลดการปลดปล่อยสารคัดหลั่งและลดการปลดปล่อยก๊าซมีเทน องค์ความรู้ที่ได้จากการศึกษานี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับประกอบการตัดสินใจเลือกลักษณะทางสรีรวิทยาของข้าวที่ลดการปลดปล่อยก๊าซมีเทน และสร้างเครื่องหมายโมเลกุลที่สัมพันธ์กับการลดการปลดปล่อยก๊าซมีเทนของนักปรับปรุงพันธุ์ในอนาคต

คำสำคัญ

ระดับความพร้อมของโครงการ