การปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดเพื่อเพิ่มคุณภาพโปรตีน

บทคัดย่อ

พันธุกรรมของข้าวโพดไร่ปกติมีเอนโดสเปิร์มที่ประกอบด้วยโปรตีนคุณภาพต่ำ ปัจจุบันมีข้าวโพดคุณภาพโปรตีน (quality protein maize; QPM) ที่มียีน opaque-2 ซึ่งทำให้คุณภาพโปรตีนดีขึ้น เนื่องจากมีปริมาณทริปโตแฟนสูงขึ้นราวสองเท่า และมี modifying genes ที่ช่วยให้ข้าวโพดมีเมล็ดแข็งใส (vitreousness) การทดลองมีวัตถุประสงค์เพื่อ (1) พัฒนาสายพันธุ์อินเบรดข้าวโพดไร่ (O2O2) ให้เป็นสายพันธุ์อินเบรดข้าวโพดคุณภาพโปรตีน (o2o2) ด้วยวิธีการผสมกลับ (backcross) ร่วมกับการใช้เครื่องหมายโมเลกุลช่วยในการคัดเลือกยีน opaque-2 (o2o2) (2) ศึกษาสมรรถนะการผสมของลักษณะผลผลิตและลักษณะทางการเกษตรอื่นๆ ที่สำคัญ และ (3) วิเคราะห์ปริมาณโปรตีนและทริปโตแฟนของสายพันธุ์อินเบรดข้าวโพดคุณภาพโปรตีน การทดลองใช้สายพันธุ์อินเบรดข้าวโพดพันธุ์ปกติเป็นต้นแม่และใช้อินเบรดข้าวโพดคุณภาพโปรตีน (QPM) เป็นต้นพ่อ แล้วผสมกลับ (backcross) ไปยังพันธุ์แม่ ผลการทดลองพบว่า เครื่องหมายโมเลกุล phi057 สามารถแยกจีโนไทป์ของลูกที่เกิดจากการผสมตัวเองของลูกผสมกลับชั่วที่ 1 (BC1S1?) แล้วผสมตัวเองและคัดเลือกจนถึงลูกผสมกลับชั่ว BC1S5 ที่มียีน opaque-2 จำนวน 8 สายพันธุ์ ตรวจสอบยีน opaque-2 ด้วยเครื่องหมายโมเลกุล phi022 และวิเคราะห์หาปริมาณทริปโตแฟนด้วยกรดไกลออซิลิกทั้งในสายพันธุ์และลูกผสมเดี่ยวจากการผสมพันธุ์แบบพบกันหมดทั้ง 28 คู่ผสม วางแผนการทดลองแบบสุ่มในบลอคสมบูรณ์จำนวน 4 ซ้ำ ขนาดแปลงย่อย แถวยาว 5 เมตร จำนวน 4 แถว ระยะปลูก 25 x 75 ซม. ผลการทดลองพบว่า สายพันธุ์อินเบรดมีปริมาณทริฟโตแฟนสูงขึ้น มีค่าเฉลี่ย 0.86 เปอร์เซ็นต์ ส่วนพันธุ์ที่ไม่มียีนนี้ (SW4452) มีค่าเฉลี่ย 0.56 เปอร์เซ็นต์ ส่วนการตรวจสอบในลูกผสมเดี่ยว พบว่ามีปริมาณทริปโตแฟนเฉลี่ย 0.98 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งสูงกว่าพันธุ์ตรวจสอบ ในขณะที่ปริมาณโปรตีนเท่ากัน ส่วนผลผลิตของลูกผสมเดี่ยวบางคู่ผสม ให้ผลผลิต 1,229 กก./ไร่ ซึ่งทัดเทียมกับพันธุ์ตรวจสอบ SW4452 (1,308 กก./ไร่) และสายพันธุ์ P5 และ P8 มีสมรรถนะการผสมทั่วไปดี เหมาะแก่การนำไปพัฒนาต่อไป

คำสำคัญ