การจัดกลุ่มพันธุ์ข้าวไทยด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ที่แตกต่างของยีนซึ่งเกี่ยวข้องกับความทนแล้ง

ผู้แต่ง

  • แสงทอง พงษ์เจริญกิต สาขาวิชาพันธุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ จังหวัดเชียงใหม่
  • กนกวรรณ จันทร์เพ็ญ สาขาวิชาพันธุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ เชียงใหม่
  • ช่อทิพา สกูลสิงหาโรจน์ สาขาวิชาพันธุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ เชียงใหม่
  • ยุพเยาว์ คบพิมาย สาขาวิชาพันธุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ เชียงใหม่

คำสำคัญ:

ข้าวไทย, การจัดกลุ่ม, ความแตกต่างของลำดับนิวคลีโอไทด์, ยีนที่เกี่ยวข้องกับความทนแล้ง, ราก

บทคัดย่อ

 งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อจัดกลุ่มพันธุ์ข้าวไทย ร่วมกับพันธุ์ข้าวที่มีรายงานความทนแล้งจากโครงการ 3,000 Rice Genomes Project ด้วยการเปรียบเทียบลำดับนิวคลีโอไทด์ที่แตกต่างของยีน ซึ่งเกี่ยวข้องกับความทนแล้งจำนวน 4 ยีน ได้แก่ ยีน Soil surface rooting 1 (OsSor1) ยีน Deeper rooting 1 (OsDro1) ยีน NAC domain-containing protein 5 (OsNAC5) และยีน NAC domain-containing protein 6 (OsNAC6) ผลการเปรียบเทียบลำดับนิวคลีโอไทด์ของยีนทั้ง 4 ยีน จากข้าว 23 พันธุ์ พบลำดับนิวคลีโอไทด์ ที่แตกต่างจำนวน 147 ตำแหน่ง เมื่อนำมาจัดกลุ่มข้าว แบ่งเป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือ กลุ่ม I จำนวน 12 พันธุ์ เป็นกลุ่มอินดิกาและจาโปนิกา ที่การจัดกลุ่มสัมพันธ์กับระบบนิเวศการปลูก ลักษณะรากและความทนแล้ง กลุ่ม II จำนวน 11 พันธุ์ เป็นข้าวอินดิกาที่เป็นพันธุ์พื้นเมือง ข้าวไร่ และข้าวนาสวน ซึ่งไม่พบสัมพันธ์กับระบบนิเวศน์การปลูกอย่างชัดเจน นอกจากนั้นข้าวไทยพันธุ์เจ้าฮ่อ และขาวโป่งไคร้ อยู่กลุ่มเดียวกับข้าวไร่ที่มีลักษณะรากลึกทนแล้ง ซึ่งสามารถคัดเลือกไปใช้ในการพัฒนาเครื่องหมายดีเอ็นเอที่สัมพันธ์กับความทนแล้งต่อไป

References

Arun, K., S. RS, P.R. Kumar and S.A. Kumar. 2023. Integrated approaches to develop drought-tolerant rice: demand of era for global food security. Journal of Plant Growth Regulation 42(1): 96-120.

Damrongkiat, C. 2012. Upland Rice and Food Security. pp. 110-120. In Proceedings of the 2nd National Rice Conference under the Theme "New Dimensions in Thai Rice Research" for the Year 2555. Bangkok: Department of Rice. [in Thai]

Eiko, H., S. Kazuhiro, N. Shinsei, O. Mitsuhiro, F. Yoshimichi, U. Yusaku, M. Akio, H. Hirohiko, H. Atsushi and M. Masahiko. 2013. Isolation of a novel mutant gene for soil-surface rooting in rice (Oryza sativa L.). Rice 6(1): 1-11.

Farhan, N., S. Sumbal, Y. Guotao, K.A. Rasheed, Z. Yating, Q. Jian, W. Xuechun, J. Kaifeng, P. Youlin, and H. Yungao. 2022. The adenine at the 4th exon of the DRO1 gene provides drought-tolerance capacity to hybrid rice Deyou4727 and its maintainer line Dexiang074B. Agronomy 12(3): 752.

FengHua, G., Z. HongLiang, W. HaiGuang, G. Hong, and L. ZiChao. 2009. Comparative transcriptional profiling under drought stress between upland and lowland rice (Oryza sativa L.) using cDNA-AFLP. Chinese Science Bulletin 54(19): 3555-3571.

Hiroaki, S., L.S. Shin, T. Tsuyoshi, N. Hisataka, K. Jungsok, K. Yoshihiro, W. Hironobu, Y. Ching-chia, I. Masao, and A. Takashi. 2013. Rice annotation project database (RAP-DB): an integrative and interactive database for rice genomics. Plant and Cell Physiology 54(2): e6.

Janphen, K., K. Lanumteang, V. Sangtong, C. Sakulsingharoj and S. Pongjaroenkit. 2023. Microsatellite Markers Associated with Drought Tolerance in Six Rice Varieties. pp 38-47. In Proceedings of The 4th Science Technology and Innovation Conference 2023. Chiang Mai: Faculty of Science, Maejo University. [in Thai]

Janphen, K., V. Sangtong, C. Sakulsingharoj, S. Leethanatudom, A. Poeaim, and

S. Pongjaroenkit. 2022. Gene sequence variations of carotenoid biosynthesis pathway in Thai rice varieties (Oryza sativa L.) from transcriptome and whole genome sequencing analysis. Burapha Science Journal 27(2): 900-920. [in Thai]

Kim, Y., Y.S. Chung, E. Lee, P. Tripathi, S. Heo and K.-H. Kim. 2020. Root response to drought stress in rice (Oryza sativa L.). International Journal of Molecular Sciences 21(4): 1513.

Koichiro, T., S. Glen and K. Sudhir. 2021. MEGA11: molecular evolutionary genetics analysis version 11. Molecular Biology and Evolution 38(7): 3022-3027.

Kumari, S.B., M.K. Ramkumar, M. Dalal, A Singh A.U. Solanke, N.K. Singh and A.M. Sevanthi 2021. Allele mining for a drought responsive gene DRO1 determining root growth angle in donors of drought tolerance in rice (Oryza sativa L.). Physiology and Molecular Biology of Plants

: 523-534.

Li, J., S. Wang, J. Yu, L. Wang and S. Zhou. 2013. A modified CTAB protocol for plant DNA extraction. Chinese Bulletin of Botany 48(1): 72.

Locedie, M., F.R. Rommel, B.F. Nikki, D. Jeffery, A.-S.J. Miguel, C. Dmytro, S. Millicent, P. Kevin, C. Dario and P. Alexandre. 2017. Rice SNP-seek database update: new SNPs, indels, and queries. Nucleic Acids Research 45(D1): D1075-D1081.

Myint, S.M., R. Mathurada, C. Cattleya, A. Anuruck, T. Theerayut and J.L. Siangliw 2022. Root characterization of Myanmar upland and lowland rice in relation to agronomic and physiological traits under drought stress condition. Agronomy 12(5): 1230.

Sriprapai, C., P. Keasinee, S. Wachira, U. Kittipat, and M. Amorntip. 2012. Genetic structure of Thai rice and rice accessions obtained from the International Rice Research Institute. Rice 5: 1-13.

Takayuki, O., S. Seishi, Y. Toshiko, K. Kazuhiro,

Y. Yoshu, H. Hiro-Yuki and T. Nobuhiro. 2005. OsNAC6, a member of the NAC gene family, is induced by various stresses in rice. Genes & Genetic Systems 80(2): 135-139.

Thanananta, N., T. Maneenet, P. Khumphai and T. Thanananta. 2018. Assessment of genetic relationship and identification of Dendrobium section callista using nucleotide sequences of rpoC1 and matK genes. Thai Journal of Science and Technology 7(1): 81-88. [in Thai]

Woon, B.S., C. Seowon, J. Xuanjun, J.S. Eun, C.J. Weon, S.J. Sung, and K. Ju‐Kon. 2022. Transcriptional activation of rice CINNAMOYL‐CoA REDUCTASE 10 by OsNAC5, contributes to drought tolerance by modulating lignin accumulation in roots. Plant Biotechnology Journal 20(4): 736-747.

Xi, Y., W. Hui, C. Jiating, L. Dayong and S. Fengming. 2019. NAC transcription factors in plant immunity. Phytopathology Research 1(1): 1-13.

Yusaku, U., O. Kazutoshi and Y. Masahiro. 2011. Dro1, a major QTL involved in deep rooting of rice under upland field conditions. Journal of Experimental Botany 62(8): 2485-2494.

Yusaku, U., S. Kazuhiko, O. Satoshi, R. Jagadish, I. Manabu, H. Naho, K. Yuka, I. Yoshiaki, O. Kazuko and K. Noriko. 2013. Control of root system architecture by DEEPER ROOTING 1 increases rice yield under drought conditions. Nature Genetics 45(9): 1097-1102.

Downloads

เผยแพร่แล้ว

25-12-2024

How to Cite

พงษ์เจริญกิต แ. ., จันทร์เพ็ญ ก. ., สกูลสิงหาโรจน์ ช. ., & คบพิมาย ย. . (2024). การจัดกลุ่มพันธุ์ข้าวไทยด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ที่แตกต่างของยีนซึ่งเกี่ยวข้องกับความทนแล้ง. วารสารวิจัยและส่งเสริมวิชาการเกษตร, 41(3), 80–92. สืบค้น จาก https://li01.tci-thaijo.org/index.php/MJUJN/article/view/260700