การยืนยันลักษณะทนน้ำท่วมฉับพลันของข้าวสายพันธุ์ปรับปรุง F3 เพื่อพัฒนาสายพันธุ์ข้าวเจ้าหอมทนน้ำท่วมฉับพลัน ต้านทานโรคไหม้ และโรคขอบใบแห้ง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินความสามารถทนน้ำท่วมฉับพลันของข้าวสายพันธุ์ปรับปรุง F3 ซึ่งได้รับการถ่ายทอดยีน Sub1 จากฐานพันธุกรรมข้าวเจ้าหอมวาริน จำนวน 25 สายพันธุ์ ซึ่งพัฒนามาจากการผสมระหว่างสายพันธุ์แม่ UBN14008-858-1 ซึ่งมี QTLs ต้านทานโรคไหม้บนโครโมโซม 1 และ 11 (qBl1 และ qBl11) และสายพันธุ์พ่อ RGD13215-MS13-MS37-MS68 ซึ่งมียีนต้านทานโรคขอบใบแห้งบนโครโมโซม 5, 11 และ 6 (xa5, Xa21 และ xa33) ซึ่งสายพันธุ์ทั้งสองพัฒนามาจากฐานพันธุกรรมข้าวเจ้าหอมวารินที่มียีน Sub1 ใช้วิธีการปรับปรุงพันธุ์แบบจดประวัติ และใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอช่วยคัดเลือก (marker-assisted selection: MAS) จนได้สายพันธุ์ที่มียีนเป้าหมายในรูปแบบสายพันธุ์แท้จำนวน 25 สายพันธุ์ เครื่องหมาย R10783indel เฉพาะเจาะจงกับยีน Sub1 ยืนยันว่าข้าวสายพันธุ์ปรับปรุง F3 ดังกล่าวมีแอลลีลของยีน Sub1 ในรูปแบบสายพันธุ์แท้ ประเมินประสิทธิภาพการใช้เครื่องหมาย R10783indel ช่วยติดตามยีน Sub1 โดยประเมินความสามารถทนน้ำท่วมฉับพลันในสายพันธุ์ข้าวปรับปรุง F3 ใช้เปอร์เซ็นต์การยืดตัว (PPE) เปอร์เซ็นต์การรอดชีวิต (PPS) และเปอร์เซ็นต์การฟื้นตัวหลังน้ำลด (PR) เป็นเกณฑ์ในการประเมิน พบว่า ข้าวสายพันธุ์ปรับปรุง F3 มี PPE, PPS และ PR เฉลี่ยเท่ากับ 27.34, 82.12 และ 90-100 ตามลำดับ ไม่แตกต่างทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับสายพันธุ์แม่ UBN14008-858-1 (PPE = 28.46, PPS = 80.24, PR = 90-100) สายพันธุ์พ่อ RGD13215-MS13-MS37-MS68 (PPE = 23.85, PPS = 84.43, PR = 90-100) และข้าวพันธุ์ตรวจสอบทนน้ำท่วมฉับพลัน FR13A (PPE = 27.25, PPS = 95.04, PR = 90-100) และ IR57514 (PPE = 24.83, PPS = 96.66, PR = 90-100) แต่แสดงความแตกต่างทางสถิติอย่างมีนัยสำคัญ (P<0.05) กับข้าวพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 (PPE = 65.84, PPS = 33.90, PR = 20-39) และ กข6 (PPE = 47.02, PPS = 9.00, PR = 0-19) ซึ่งเป็นพันธุ์ตรวจสอบไม่ทนน้ำท่วมฉับพลัน ผลจากการศึกษาครั้งนี้ สามารถยืนยันได้ว่าข้าวสายพันธุ์ปรับปรุง F3 ที่มียีน Sub1 มีความสามารถทนน้ำท่วมฉับพลัน และเครื่องหมาย R10783indel สามารถใช้เป็นเครื่องมือช่วยคัดเลือกและติดตามยีน Sub1 ควบคุมลักษณะทนน้ำท่วมฉับพลันในข้าวได้อย่างมีประสิทธิภาพ
Article Details
References
ลดารัตน์ ทันที ศักดา คงสีลา ธีรยุทธ ตู้จินดา อุไรวรรณ คชสถิตย์ และ สุรีพร เกตุงาม. 2560. การประเมินลักษณะทนน้ำท่วมฉับพลันเบื้องต้นในข้าวเจ้าหอมสายพันธุ์ปรับปรุง BC2F3 ที่มียีน Sub1. แก่นเกษตร. 45: 1105-1111.
วินิตชาญ รื่นใจชน สมวงษ์ ตระกูลรุ่ง และ อภิชาติ วรรณวิจิตร. 2553. ผลของการทำงานของยีนที่ควบคุมลักษณะทนน้ำท่วมบริเวณ Sub1 ที่มีต่อยีนทั้งจีโนมภายใต้สภาวะน้ำท่วมฉับพลันด้วยเทคนิคดีเอ็นอะเร. ใน การประชุมวิชาการข้าวแห่งชาติ ครั้งปฐมฤกษ์ วันที่ 15–17 ธันวาคม 2553. ณ อาคารสารนิเทศ 50 ปี มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตบางเขน กรุงเทพฯ. 9.
ศรีสวัสดิ์ ขันทอง ธีรยุทธ ตู้จินดา และ สุรีพร เกตุงาม. 2555. การใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอช่วยในการรวมยีนต้านทานโรคไหม้เข้าสู่ข้าวสายพันธุ์ปรับปรุง IR57514: การประเมินลักษณะทนน้ำท่วมเบื้องต้นของประชากร F3. แก่นเกษตร. 40: 417-423.
สุรีพร เกตุงาม จิรพงศ์ ใจรินทร์ วชิราพรรณ บุญญา พุทธิพงศ์ สุกัญญา คลังสินศิริกุล และอุไรวรรณ คชสถิตย์. 2558. การพัฒนาสายพันธุ์ข้าว Jasmine IR57514 ให้ต้านทานโรคไหม้และเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลโดดสีน้ำตาลโดยใช้เครื่องหมายโมเลกุลช่วยในการคัดเลือก. อุบลราชธานี, คณะเกษตรศาตร์ มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี.
สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร. 2562. ข้อมูลการผลิตสินค้าเกษตร ข้าวนาปี: เนื้อที่เพาะปลูก ผลผลิต และผลผลิตต่อไร่ รายจังหวัด แยกตามพันธุ์ ปีเพาะปลูก 2560/61. http://www.oae.go.th/view/1/ตารางแสดงรายละเอียดข้าวนาปี/TH-TH. ค้นเมื่อ 10 พฤษภาคม 2562.
Afrin, W., M. H. Nafis, M. A. Hossain, M.M. Islam, and M.A. Hossain. 2018. Responses of rice (Oryza sativa L.) genotypes to different levels of submergence. C. R. Biol. 341: 85–96.
Ayres, N. M., A. M. McClung, P. D. Larkin, H. F. J. Bligh, C. A. Jones, and W. D. Park. 1997. Microsatellites and a single-nucleotide polymorphism differentiate apparent amylose classes in an extended pedigree of US rice germ plasm. Theor Appl Genet. 94: 773-781.
Chunwonges, J., G.B. Martin, and S.D. Tanksley. 1993. Pre-germination genotypic screening using PCR amplification of half-seeds. Theor Appl Genet. 86: 694-8. DOI: 10.1007/BF00222658.
Fukao, T., and J. Bailey-Serres. 2008. Ethylene - a key regulator of submergence responses in rice. J. Plant Sci. 175: 43–51.
Fukao, T., T. Harris, and J. Bailey-Serres. 2009. Evolutionary analysis of the Sub1 gene cluster that confers submergence tolerance to domesticated rice. Ann. Bot. 103: 143–150.
IRRI. 2002. Standard evaluation system for rice. International Rice Research Institute. Los Baños, Philippines.
Jackson, M. B., and P. C. Ram. 2003. Physiological and molecular basic of susceptibility and tolerance of rice plants to complete submergence. Ann. Bot. 91: 227-214.
Jantaboon, J., M. Siangliw, S. Im-mark, W. Jamboonsri, A. Vanavichit, and T. Toojinda. 2011. Ideotype breeding for submergence tolerance and cooking quality by marker-assisted selection in rice. Field Crop Res. 123: 206-213.
Jung, K.H., Y.S. Seo, H. Walia, P. Cao, T. Fukao, P. E. Canlas, L. Kaushal K. Ulaganathan, V. Shenoy, and S. M. Balachandran. 2018. Geno-and phenotyping of submergence tolerance and elongated uppermost internode traits in doubled haploids of rice. Euphytica. 214. https://doi.org/10.1007/s10681-018-2305-1.
Kate-ngam, S., W. Kimchaiyong, S. Wanchana, and T. Toojinda. 2008. Association analysis and functional marker development of soluble starch synthaseIIa (SSIIa) and gelatinization properties in Thai rice. In Proceeding of the 5th International Crop Science Congress & exhibition: Recognizing Past Achievements, Meeting Future Needs. April 13-18, 2008. International Convention Center, Jeju, Korea. 1-4.
Korinsak, S., P. Sirithanya, and T. Toojinda. 2009. Identification of SSR markers linked to a bacterial blight resistance gene in rice cultivar ‘Pin Kaset’. KKU Res J. 9: 16–21.
Korinsak, S., P. Sirithanya, and T. Toojinda. 2014. Identifying a source of a bacterial blight resistance gene xa5 in rice variety ‘IR62266’ and development of a functional marker ‘PAxa5’, the easy agarose based ditection. Thai J. Genet. 2014. 7: 164-172.
Mackill, D. J., A. M. Ismail, A. M. Pamplona, D. L. Sanchez, J. J. Carandang, and E. M. Septiningsih. 2010. Stress tolerance rice varieties for adaptation to a changing climate, Crop envi. bioinfor. 7: 250-259.
Ray, B.P. 2018, Genetic analysis and development of submergence tolerance rice (Oryza sativa L.) lines through MAS, IJCAM. 1: 244-249.
Siangliw M., T. Toojinda, S. Tragoonrung, and A. Vanavichit. 2003. Thai Jasmine rice carrying QTLch9 (SubQTL) is Submergence tolerance. Ann. Bot. 91: 255-261.
Susilawati, H.L., and P. Setyanto. 2019. Climate change adaptation and mitigation strategy through submergence tolerance in rice. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. 250. doi: 10.1088/1755-1315/250/1/012030.
Toojinda, T., M. Siangliw, S. Tragoonrung, and A. Vanavichit. 2003. Molecular genetics of submergence tolerance in rice: QTL analysis of key traits. Ann. Bot. 91: 243-253.
Toojinda, T., S. Tragoonrung, A. Vanavichit, J. L. Siangliw, N. Pa-tn, J. Jantaboon, M. Siangliw, and S. Fukai. 2005. Molecular breeding for rainfed lowland rice in the Mekong region. Plant Prod. Sci. 8: 330-333.
Xu, K., and J. D. Mackill. 1996. A major locus for submergence tolerance mapped on rice chromosome 9. Mol. Breed. 2: 219-224.
Xu, K., X. Xu, T. Fukao, P. Canlas, R. M. Rodriguez, S. Heuer, A. M. Ismail, J. B. Serres, P. C. Ronald, and D. J. Mackill. 2006. Sub1A is an ethylene response-factor-like gene that confers submergence tolerance to rice. Nature. 442: 705-708.