การวิเคราะห์ความสัมพันธ์ต่อลักษณะต้านทานโรคเหี่ยวเขียวในมะเขือเทศพันธุ์ปลูกด้วยวิธี Association Mapping

Main Article Content

ณัฏยา ศรีสวัสดิ์
กมลสิริ เพชรบูรณ์
นักรบ วงศ์บุญมา
ชัญญานุช กอรักงาม
มธุรดา เรืองศิริ
ชลิดา เล็กสมบูรณ์
จุลภาค คุ้นวงศ์


Association mapping ที่อาศัยความสัมพันธ์ทาง linkage disequilibrium ในประชากรที่มีความหลากหลายสามารถให้ความละเอียดและความแม่นยำที่ดีขึ้นในการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างยีนหรือเครื่องหมายดีเอ็นเอต่อลักษณะทางฟีโนไทป์ที่ต้องการศึกษา เมื่อเปรียบเทียบกับการวิเคราะห์ความสัมพันธ์แบบลิงค์เกจ ดังนั้น การศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อระบุตำแหน่ง (Quantitative trait loci; QTL) ต้านทานโรคเหี่ยวเขียวในมะเขือเทศด้วยวิธี association mapping โดยใช้ positional candidate loci และ functional candidate gene มะเขือเทศทั้งหมด 92 สายพันธุ์ ประกอบด้วย พันธุ์ต้านทานจากนานาชาติ 51 สายพันธุ์ พันธุ์การค้าของไทย 2 สายพันธุ์ และมะเขือเทศอ่อนแอ 39 สายพันธุ์ ถูกใช้สำหรับการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ต่อลักษณะที่ศึกษาด้วยวิธี general linear mode โดยโปรแกรม TASSEL ความสัมพันธ์ระหว่างเครื่องหมายดีเอ็นเอต่อลักษณะที่ศึกษาถูกพิจารณาจากค่า probability (P) ที่ P < 0.05 ผลการวิเคราะห์ พบว่า เครื่องหมายดีเอ็นเอที่แสดงความสัมพันธ์กับความต้านทานโรคเหี่ยวเขียวส่วนใหญ่เป็นตำแหน่ง (QTL) ที่เคยมีรายงานไว้แล้ว ได้แก่ TG48 (โครโมโซม 2), TG118 และ CP18 (โครโมโซม 6) และ T0989 (โครโมโซม 12) นอกจากนี้ ตำแหน่งใหม่บนโครโมโซม 1 ที่มีความสัมพันธ์ระดับปานกลางกับความต้านทานโรคเหี่ยวเขียวถูกตรวจพบสำหรับเครื่องหมายพันธุกรรม SSR134, SSR572, SSR117 และ SSR65 สำหรับการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ด้วย functional candidate gene พบว่า ยีนต้านทานโรค 4 ยีน คือ LRR, ascorbate peroxidase, jasmonate และ ethylene มีความสัมพันธ์ต่อลักษณะต้านทานโรคเหี่ยวเขียว ดังนั้น การศึกษานี้ยืนยันได้ว่าการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ต่อลักษณะโดยวิธี association mapping เป็นอีกวิธีการหนึ่งที่สามารถใช้ตรวจหาตำแหน่งที่สัมพันธ์ต่อลักษณะที่ต้องการศึกษาได้เช่นเดียวกับการวิเคราะห์แบบลิงค์เกจใน ประชากรที่เป็น bi–parental


Download data is not yet available.

Article Details



Acosta, J.C. 1963. Genetic Analysis of Bacterial Wilt Resistance and Certain Other Characters in a Tomato Cross, Lycopersicon esculentum Mill. × L. pimpinellifolium Mill. PhD Thesis, University of Hawaii, Hawaii.

Acosta, J.C., J.C Gilbert and V.L. Quinon. 1964. Heritability of bacterial wilt resistance in tomato. Proc. Am. Soc. Hortic. Sci. 84: 455–462.

Almagro, L., L.V. Gomez Ros, S. Belchi–Navarro, R. Bru, A. Ros Barcelo and M.A. Pedreno. 2009. Class III peroxidases in plant defence reactions. J. Exp. Bot. 60(2): 377–390.

Anand, N., A.T. Sadashiva, S.K. Tikoo, Ramkishun and K.M. Reddy. 1993. Resistance to bacterial wilt in tomato: gene dosage effects, pp. 142–148. In G.L. Hartman and A.C. Hayward, eds. Bacterial Wilt. ACIAR Proc. No. 45. Brisbane, Australia.

Andolfo, G., W. Sanseverino, S. Rombauts, J. Van der Peer, J.M. Bradeen, D. Carputo, L. Frusciante and M.R. Ercolano. 2013. Overview of tomato (Solanum lycopersicum) candidate pathogen recognition genes reveals important Solanum R locus dynamics. New Phytol. 197: 223–237.

Baichoo, Z. and Y. Jaufeerally–Fakim. 2017. Ralstonia solanacearum upregulates marker genes of the salicylic acid and ethylene signaling pathways but not those of the jasmonic acid pathway in leaflets of Solanum lines during early stage of infection. Eur. J. Plant Pathol. 147: 615–625.

Bradbury, P.J., Z. Zhang, D.E. Kroon, T.M. Casstevens, Y. Ramdoss and E.S. Buckler. 2007. TASSEL: software for association mapping of complex traits in diverse samples. Bioinformatics 23(19): 2633–2635.

Buckler IV, E.S. and J.M. Thornsberry. 2002. Plant molecular diversity and applications to genomics. Curr. Opin. Plant Biol. 5: 107–111.

Butsarakul, S., S. Pisil, P. Siritorn and K. Lertrat. 1997. Resolution of bacterial wilt resistant–tomato varieties in the international set of resistance in tomato to bacterial wilt under the northeast condition. Report of Khon Kaen University, Khon Kaen. (in Thai)

Carmeille, A., C. Caranta, J. Dintinger, P. Prior, J. Luisetti and P. Besse. 2006. Identification of QTLs for Ralstonia solanacearum race 3–phylotype II resistance in tomato. Theor. Appl. Genet. 113(1): 110–121.

Danesh, D., S. Aarons, G.E. Mcgill and N.D. Young. 1994. Genetic dissection of oligogenic resistance to bacterial wilt in tomato. Mol. Plant Microbe. Interact. 7(4): 464–471.

Dara–Carlos, L. 1998. Mapping of Bacterial Wilt Resistance Genes Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) using AFLP Markers. MS Thesis, University of the Philippines Los Banos, Los Banos.

Flint–Garcia, S.A., J.M. Thornsberry and E.S. Buckler IV. 2003. Structure of linkage disequilibrium in plants. Annu. Rev. Plant Biol. 53: 357–374.

Fulton, T.M., J. Chunwongse and S.D. Tanksley. 1995. Microprep protocol for extraction of DNA from tomato and other herbaceous plants. Plant Mol. Biol. Rep. 13(3): 207–209.

Fulton, T.M., R. Van der Hoeven, N.T. Eannetta and S.D. Tanksley. 2002. Identification, analysis, and utilization of conserved ortholog set markers for comparative genomics in higher plants. Plant Cell 14: 1457–1467.

Garris, A.J., S.R. McCouch and S. Kresovich. 2003. Population structure and its effects on haplotype diversity and linkage disequilibrium surrounding the xa5 locus of rice (Oryza sativa L.). Genetics 165: 759–769.

Gebhardt, C., A. Ballvora, B. Walkemeier, P. Oberhagemann and K. Schuler. 2004. Assessing genetic potential in germplasm collections of crop plants by marker–trait association: a case study for potatoes with quantitative variation of resistance to late blight and maturity type. Mol. Breed. 13: 93–102.

Hai, T.T.H., E. Esch and J.F. Wang. 2008. Resistance to Taiwanese race 1 strains of Ralstonia solanacearum in wild tomato germplasm. Eur. J. Plant Pathol. 122: 471–479.

Hanson, P.M., J.F. Wang, O. Licardo, Hanudin, S.Y. Mah, G.L. Harthman, Y.C. Lin and J.T. Chen. 1996. Variable reaction of tomato lines to bacterial wilt evaluated at several locations in southeast Asia. Hort. Sci. 31: 143–146.

Hanson, P.M., O. Licardo, Hanudin, J.F. Wang and J.T. Chen. 1998. Diallel analysis of bacterial wilt resistance in tomato derived from different sources. Plant Dis. 82: 74–78.

Hayward, A.C. 1991. Biological and epidemiology of bacterial wilt caused by Pseudomonas solanacearum. Annu. Rev. Phytopathol. 29: 65–87.

Ivandic, V.C., A. Hackett, E. Nevo, R. Keith, W.T.B. Thomas and B.P. Foster. 2002. Analysis of simple sequence repeat (SSRs) in wild barley from the Fertile Crescent: associations with ecology, geography and flowering time. Plant Mol. Biol. 48: 511–527.

Kelman, A. 1953. The Bacterial Wilt Caused by Pseudomonas solanacearum. North Carolina Agricultural Experiment Station, USA. 194 pp.

Kruger, S.A., J.A. Able, K.J. Chalmers and P. Langridge. 2004. Linkage disequilibrium analysis of hexaploid wheat. In Proc. the Plant and Animal Genomes XII Conference, 10–14 January 2004. p. 321.

Marker to sequence. Available Source: https://www.eusol.wur.nl/marker2seq/, May 22, 2013.

Mazzucato, A., R. Papa, E. Bitocchi, P. Mosconi, L. Nanni, V. Negri, M.E. Picarella, F. Siligato, G.P. Soressi, B. Tiranti and F. Veronesi. 2008. Genetic diversity, structure and marker–trait associations in a collection of Italian tomato (Solanum lycopersicum L.) landraces. Theor. Appl. Genet. 116: 657–669.

Morel, J.B. and J.L. Dangl. 1997. The hypersensitive response and the induction of cell death in plants. Cell Death Differ. 4: 671–683.

Noctor, G. and C.H. Foyer. 1998. Ascorbate and glutathione: keeping active oxygen under control. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 49: 249–279.

Nordborg, M., J.O. Borevitz, J. Bergelson, C.C. Berry, J. Chory, J. Hagenblad, M. Kreitman, J.N. Maloof, T. Noyes, P. Oefner, E.A. Stahl and D. Weigel. 2002. The extent of linkage disequilibrium in Arabidopsis thaliana. Nat. Genet. 30: 190–193.

Palaisa, K., M. Morgante, M. Williams and A. Rafalski. 2003. Contrasting effects of selection on sequence diversity and linkage disequilibrium at two phytoene synthase loci. Plant Cell 15: 1795–1806.

Palaisa, K., M. Morgante, S. Tingey and A. Rafalski. 2004. Long–range patterns of diversity and linkage disequilibrium surrounding the maize Y1 gene are indicative of an asymmetric selective sweep. Proc. Natl. Acad. Sci. 101(26): 9885–9890.

Ranc, N., S. Muños, J. Xu, M.C. Le Paslier, A. Chauveau, R. Bounon, S. Rolland, J.P. Bouchet, D. Brunel and M. Causse. 2012. Genome–wide association mapping in tomato (Solanum lycopersicum) is possible using genome admixture of Solanum lycopersicum var. cerasiforme. G3 (Bethesda) 2: 853–864.

Remington, D.L., J.M. Thornsberry, Y. Matsuoka, L.M. Wilson, S.R. Whitt, J. Doebley, S. Kresovich, M.M. Goodman and E.S. Buckler IV. 2001. Structure of linkage disequilibrium and phenotypic associations in the maize genome. Proc. Natl. Acad. Sci. 98: 11479–11484.

Ruggieri, V., G. Francese, A. Sacco, A. D’Alessandro, M.M. Rigano, M. Parisi, M. Milone, G. Mennella and A. Barone. 2014. An association mapping approach to identify favorable alleles for tomato fruit quality breeding. BMC Plant Biol. 14: 337.

Smirnoff, N. 2000. Ascorbic acid: metabolism and functions of a multi–facetted molecule. Curr. Opin. Plant Biol. 3: 229–235.

Sol Genomics Network. Available Source: https://solgenomics.net/, May 12, 2013.

Srisawad, N. 2012. Identifying of Bacterial Wilt Resistance Haplotype in Tomato using Association Analysis. PhD Thesis, Kasetsart University, Bangkok. (in Thai)

Srisawad, N., C. Leksomboon and J. Chunwongse. 2012. Evaluation of bacterial wilt resistance level in international resistant tomato lines using some isolates of Ralstonia solanacearum from growing areas in Thailand. Agricultural Sci. J. 43(2–3): 325–337. (in Thai)

Thaveechai, N., W. Kositratana and C. Leksomboon. 1992. Bacterial wilt of tomato in Thailand. The AVNET Phase–I Final Workshop and AVNET Phase–II Joint Planning Meeting. Lembang, Indonesia. p. 24.

Thoquet, P., J. Oliver, C. Sperisen, P. Rogowsky, H. Laterrot and N. Grimsley. 1996a. Quantitative trait loci determining resistance to bacterial wilt in tomato cultivar H7996. Mol. Plant Microbe. Interact. 9(9): 826–836.

Thoquet, P., J. Oliver, C. Sperisen, P. Rogowsky, P. Prior, G. Anais, B. Mangin, B. Bazin, R. Nazer and N. Grimsley. 1996b. Polygenic resistance of tomato plants to bacterial wilt in the French West Indies. Mol. Plant Microbe. Interact. 9(9): 837–842.

Thornsberry, J.M., M.M. Goodman, J. Doebley, S. Kresovich, D. Nielsen and E.S. Buckler IV. 2001. Dwarf8 polymorphisms associate with variation in flowering time. Nat. Genet. 28: 286–289.

Vudhivanich, S. and S. Soontarasing. 1996. Screening for bacterial wilt resistance of tomato by scalpel leaf–clip method, pp. 183–192. In Proc. the 34th Kasetsart University Annual Conference, 30 January – 1 February 1996. (in Thai)

Wang, J.F., J. Olivier, P. Thoquet, B. Mangin, L. Sauviac and N.H. Grimsley. 2000. Resistance of tomato line Hawaii7996 to Ralstonia solanacearum Pss4 in Taiwan is controlled mainly by a major strain–specific locus. Mol. Plant Microbe. Interact. 7: 464–471.

Wang, J.F., P. Hanson and J.A. Barnes. 1998. Worldwide evaluation of an international set of resistance sources to bacterial wilt in tomato, pp 269–275. In P. Prior, C. Allen and J. Elphinstone, eds. Bacterial Wilt Disease. Springer, Berlin, Heidelberg.

Winstead, N.N. and A. Kelman. 1952. Inoculation techniques for evaluating resistance to Pseudomonas solanacearum. Phytopathology 42: 628–634.

Wu, F.N., L.A. Mueller, D. Crouzillat, V. Petiard and S.D. Tanksley. 2006. Combining bioinformatics and phylogenetics to identify large sets of single–copy orthologous genes (COSII) for comparative, evolutionary and systematic studies: a test case in the euasterid plant clade. Genetics 174(3): 1407–1420.

Xu, J., N. Ranc, S. Muños, S. Rolland, J. Bouchet, N. Desplat, M.C. Le Paslier, Y. Liang, D. Brunel and M. Causse. 2013. Phenotypic diversity and association mapping for fruit quality traits in cultivated tomato and related species. Theor. Appl. Genet. 126: 567–581.

You, F.M., N. Huo, Y.Q Gu, M.C. Luo, Y. Ma, D. Hane, G.R. Lazo, J. Dvorak and O.D. Anderson. 2008. BatchPrimer3: a high throughput web application for PCR and sequencing primer design. BMC Bioinformatics 9: 253.

Zhang, J., J. Zhao, Y. Liang and Z. Zou. 2015a. Genome–wide association–mapping for fruit quality traits in tomato. Euphytica 207: 439–451.

Zhang, J., J. Zhao, Y. Xu, J. Liang, P. Chang, F. Yan, M. Li, Y. Liang and Z. Zou. 2015b. Genome–wide association mapping for tomato volatiles positively contributing to tomato flavor. Front. Plant Sci. 6: 1042.

Zhang, Z., E. Ersoz, C.Q. Lai, R.J. Todhunter, H.K. Tiwari, M.A. Gore, P.J. Bradbury, J. Yu, D.K. Arnett, J.M. Ordovas and E.S. Buckler. 2010. Mixed linear model approach adapted for genome–wide association studies. Nat. Genet. 42: 355–360.