การตรวจสอบยีนต้านทานและการประเมินความต้านทานต่อโรคขอบใบแห้ง ในข้าวสายพันธุ์พื้นเมืองที่ปลูกในบางพื้นที่ของภาคเหนือตอนล่างของประเทศไทย
คำสำคัญ:
โรคขอบใบแห้ง, ข้าวสายพันธุ์พื้นเมือง, เครื่องหมายดีเอ็นเอ, ยีนต้านทานโรคขอบใบแห้งบทคัดย่อ
ข้าวสายพันธุ์พื้นเมืองมีความหลากหลายทางพันธุกรรมสูง สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม รวมทั้งทนทานต่อโรคที่สำคัญได้ดี โรคขอบใบแห้ง (Bacterial blight disease) เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) และส่งผลกระทบต่อการผลิตข้าวในประเทศไทย การศึกษานี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบยีนต้านทานโรคขอบใบแห้งในข้าวสายพันธุ์พื้นเมืองที่ปลูกในบางพื้นที่ของภาคเหนือตอนล่าง จำนวน 20 สายพันธุ์ โดยใช้ไพร์เมอร์จำเพาะ (xa5, Xa21, Xa33(RMWR 7.1) และ Xa33(RMWR 7.6)) และประเมินระดับความต้านทานต่อเชื้อสาเหตุ Xoo ผลการศึกษาพบว่าข้าวสายพันธุ์พื้นเมือง จำนวน 19 สายพันธุ์ มียีนต้านทานโรคขอบใบแห้ง xa5 ยกเว้นข้าวพิจิตร และเมื่อประเมินระดับความต้านทานต่อเชื้อ Xoo พบว่าข้าวมีระดับความต้านทานตั้งแต่ต้านทานสูง (HR) ไปจนถึงอ่อนแอปานกลาง (MS) ส่วนผลการตรวจสอบยีน Xa21, Xa33(RMWR 7.1) และ Xa33(RMWR 7.6) ให้ผลไปในลักษณะเดียวกัน คือ ข้าวแต่ละสายพันธุ์มีความสามารถในการต้านทานต่อโรคขอบใบแห้งในระดับที่แตกต่างกัน และพบว่าข้าวคัดนาโพธิ์ มีความสามารถในการต้านทานต่อโรคขอบใบแห้งในระดับสูง (HR) ส่วนข้าวหอมครัว ข้าวล้นครก ข้าวทองย้อย ข้าวพุดต่ำ และข้าวพวงกระดาษ มีความต้านทาน (R) ซึ่งข้าวสายพันธุ์เหล่านี้สามารถนำไปเป็นแหล่งเชื้อพันธุ์เพื่อการปรับปรุงพันธ์ข้าวที่ต้านทานต่อโรคขอบใบแห้ง
References
Blair, M.W. and S.R. McCouch. 1997. Microsatellite and sequence-tagged site markers diagnostic for the rice bacterial leaf blight resistance gene xa-5. Theoretical and Applied Genetics 95: 174-184.
Carpenter, S.C., P. Mishra, C. Ghoshal, P.K. Dash L. Wang, S. Midha, G.S. Laha, J.S. Lore, W. Kositratana, N.K. Singh and K. Singh. 2020. An xa5 resistance gene-breaking Indian strain of the rice bacterial blight pathogen Xanthomonas oryzae pv. oryzae is nearly identical to a Thai strain. Frontiers in Microbiology 11: 579504.
Dangthaisong, P., R. Kaewcheenchai and A.W. Sattayachiti. 2014. Pathumthani 1 Rice Improvement for Submergence Tolerance, Bacterial Blight and Brown Planthopper Resistance by Marker-Assisted Selection. pp. 116-134. In Proceedings of Winter Rice and Cereals Academic Conference. Bangkok: Division of Rice Research and Development. [in Thai]
Dodds, P.N. and J.P. Rathjen. 2010. Plant immunity: towards an integrated view of plant–pathogen interactions. Nature Reviews Genetics 11(8): 539-548.
Doyle, J.J. and J.L. Doyle. 1987. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue. Phytochemical Bulletin 19(1): 11-15.
Ercoli, M.F., D.D. Luu, E.Y. Rim, A. Shigenaga, A.T. de Araujo Jr, M. Chern, R. Jain, R. Ruan, A. Joe, V. Valley Stewart and P. Ronald. 2022. Plant immunity: rice XA21-mediated resistance to bacterial infection. PNAS 119(8): e2121568119.
Funta, S., U. Rakmak and A. Wongtamee. 2019. Variation of seed morphology in local rice varieties from the lower North of Thailand. Naresuan Agriculture Journal 16(2): 55-62. [in Thai]
IRRI (International Rice Research Institute). 2013. Standard Evaluation System for Rice. Manila (Philippines): International Rice Research Institute. 56 p.
Jennings, P.R. 1979. Rice Improvement. Los Banos, The Philippines: International Rice Research Institute. 189 p.
Ji, Z.J., S.D. Yang, Y.X. Zeng, Y. Liang, C.D. Yang and Q. Qian. 2016. Pyramiding blast, bacterial blight and brown planthopper resistance genes in rice restorer lines. Journal of Integrative Agriculture 15(7): 1432-1440.
Jones J.D.G and J.L. Dangl. 2006. The plant immune system. Nature 444: 323-329.
Kawicha, P. and T. Thanyasiriwat. 2020. Screening of local rice varieties for gene resistance to bacterial leaf blight using DNA markers. Songklanakarin Journal of Plant Science 7(1): 17-34. [in Thai]
Korinsak, S., S. Sriprakhon, P. Sirithanya, J. Jairin, S. Korinsak, A. Vanavichit and T. Toojinda. 2009. Identification of microsatellite markers (SSR) linked to a new bacterial blight resistance gene xa33 (t) in rice cultivar 'Ba7'. Maejo International Journal of Science and Technology 3(2): 235-247.
Kumar, P.N., K. Sujatha, G.S. Laha, K.S. Rao, B. Mishra, B.C. Viraktamath, Y. Hari, C.S. Reddy, S.M. Balachandran, T. Ram, and M.S. Madhav. 2012. Identification and fine-mapping of Xa33, a novel gene for resistance to Xanthomonas oryzae pv. oryzae. Phytopathology 102(2): 222-228.
Kumar, A., R. Kumar, D. Sengupta, S.N. Das, M.K. Pandey, A. Bohra, N.K. Sharma, P. Sinha, H. Sk, I.A. Ghazi, and G.S. Laha. 2020. Deployment of genetic and genomic tools toward gaining a better understanding of rice-Xanthomonas oryzae pv. oryzae interactions for development of durable bacterial blight resistant rice. Frontiers in Plant Science 2020(11): 1152. DOI: 10.3389/fpls.2020.01152
Mullis, K., F. Faloona, S. Scharf, R. Saiki, G. Horn, and H. Erlich. 1992. Specific enzymatic amplification of DNA In Vitro: the polymerase chain reaction. Biotechnology Series 1992(24): 17-27.
Mishra, S.K., N. Kumar, P. Chand, M. Kumar, D. Singh and R. Kumar. 2018. Expression of Xa21 allele resistant to bacterial blight under artificial epiphytic condition in Indian Basmati rice (Oryza sativa L.). International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences 7(6): 747-755.
Nguyen, H.T., Q.H. Vu and L. Van Vu. 2018. Marker-assisted selection of Xa21 conferring resistance to bacterial leaf blight in indica rice cultivar LT2. Rice Science 25(1): 52-56.
Podishetty, N.K. 2014. Bacterial Leaf Blight Resistance Gene, Xa33 in Rice: Identification and Genetic Characterization of New Bacterial Leaf Blight (BLB) Resistance Gene in Rice. California: University of California. 238 p.
Pusadee, T., P. Oupkaew, B. Rerkasem, S. Jamjod and B.A. Schaal. 2014. Natural and human–mediated selection in a landrace of Thai rice (Oryza sativa). Annals of Applied Biology 165(2): 280-292.
Sombunjitt, S., T. Sriwongchai, C. Kuleung and V. Hongtrakul. 2017. Searching for and analysis of bacterial blight resistance genes from Thailand rice germplasm. Agriculture and Natural Resources 51(5): 365-375. [in Thai]
Tian, D., J. Wang and Z. Yin. 2014. The rice TAL effector–dependent resistance protein XA10 triggers cell death and calcium depletion in the endoplasmic reticulum. The Plant Cell 26(1): 497-515.
Win, K.M., S. Korinsak, P. Sirithunya, J. Lanceras-Siangliw, W. Jamboonsri, T. Da, S. Patarapuwadol and T. Toojinda. 2013. Marker assisted introgression of multiple genes for bacterial blight resistance into aromatic Myanmar rice MK-75. Field Crops Research 154: 164-171.
Yaodam, K., P. Sripichitt, T. Sriwongchai and S. Junbuathong. 2017. Development of rice lines for bacterial leaf blight resistance using backcross method and marker–assisted selection. KKU Science Journal 45(3): 595-604. [in Thai]
Yasmin, S., F.Y. Hafeez and M.S. Mirza. 2017. Biocontrol of bacterial leaf blight of rice and profiling of secondary metabolites produced by Rhizospheric Pseudomonas aeruginosa BRp3. Biocontrol Science Technology 24: 1227-1242.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2024 วารสารวิจัยและส่งเสริมวิชาการเกษตร
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
วารสารวิจัยและส่งเสริมวิชาการเกษตร
