การคัดเลือกและพัฒนาโซมาโคลนของกล้วยน้ำว้าสายพันธุ์สุโขทัย 1 และมะลิอ่อง เพื่อเพิ่มความต้านทานต่อโรคตายพรายที่เกิดจากเชื้อรา Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Race 1)
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ปัจจุบันเกษตรกรผู้ปลูกกล้วยมักพบปัญหากล้วยเป็นโรคตายพรายที่เกิดจากเชื้อ Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc). เป็นโรคที่สร้างความเสียหายรุนแรงต่อการปลูกกล้วยมากที่สุดโรคหนึ่ง ซึ่งเชื้อนี้อยู่รอดในดินได้นานกว่า 15 ปี เชื้อสามารถแพร่กระจายไปกับส่วนขยายพันธุ์ ดิน และน้ำ ซึ่งสร้างความเสียหายอย่างมากให้กับเกษตรกร การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางโซมาโคลน (Somaclones) ในพันธุ์กล้วยน้ำว้าสุโขทัย 1 และมะลิอ่อง คัดเลือกโซมาโคลนที่ต้านทานต่อเชื้อ Foc Race 1 เพื่อให้สามารถยังคงให้ผลผลิตได้ในพื้นที่ที่พบการระบาด โดยเริ่มจาก การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเจริญของพันธุ์สุโขทัย 1 และมะลิอ่อง ในอาหาร MS ร่วมกับ TDZ ความเข้มข้น 0.2 mg/l จากนั้นจึงทดสอบด้วยกรดฟูซาริก (FA) ในการทดลองที่ประกอบด้วย 9 วิธีการที่มีความเข้มข้นต่างกัน (0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3, 0.35 และ 0.4 mM) ทำการทดลอง 3 ซ้ำๆ ละ 30 เนื้อเยื่อเจริญ เวลา 60 วัน พบว่าค่า LD50 ของกล้วยน้ำว้าสุโขทัย 1 และมะลิอ่อง มีค่าอยู่ที่ 1.75 และ 1.50 mM ตามลำดับ เนื้อเยื่อเจริญที่รอดชีวิตแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญยิ่ง โดยอาหารที่มีความเข้มของ FA ต่ำ ( 0.05, 0.10 และ 0.15 mM) จะมีอัตราการรอดชีวิตสูงทั้งสองสายพันธุ์ กล้วยน้ำว้าสุโขทัย 1 ที่เลี้ยงบนอาหารแข็งสูตร MS ที่เติม FA ความเข้มข้นสูง (0.35 - 0.40 mM) มีอัตราการรอดต่ำ และกล้วยน้ำว้ามะลิอ่องที่เลี้ยงบนอาหารสูตรเดียวกันมีอัตราการรอดเป็นศูนย์ จากนั้นย้ายเนื้อเยื่อเจริญที่ยังมีชีวิตเพาะเลี้ยงในอาหาร MS เพื่อเพิ่มปริมาณ ชักนำให้เป็นต้น และราก จากนั้นนำไปปลูกเชื้อ Foc Race 1 isolate DOA2415 ความเข้มข้น 106 conidia/mL ในห้องปฏิบัติการ ประเมินความต้านทานต่อเชื้อก่อโรคที่ 30 วันหลังจากปลูกเชื้อ ตรวจสอบการเข้าทำลายของเชื้อก่อโรคโดยนำตัวอย่างพืชบริเวณที่แสดงอาการมาแยกเชื้อด้วยวิธี Tissue transplanting technique ผลวิจัยสามารถคัดเลือกโซมาโคลนของกล้วยน้ำว้ามะลิอ่อง ที่ต้านทานโรคปานกลางจำนวน 1 สายต้น และ กล้วยน้ำว้าสุโขทัย 1 จำนวน 2 สายต้นที่ต้านทานโรคตายพรายจากเชื้อรา Foc Race 1 ขั้นต่อไปจะตรวจสอบศักยภาพทางการเกษตรและการตลาดของโซมาโคลนที่คัดเลือกได้
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
กรมวิชาการเกษตร. 2565. พันธุ์รับรอง-พันธุ์แนะนำ 2561-2565. กรมวิชาการเกษตร. กรุงเทพฯ.
ณรงค์ สิงห์บุระอุดม. 2555. การควบคุมโรคตายพรายของกล้วยน้ำว้า. ภาควิชาโรคพืช, คณะเกษตร, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.
อัศนี ปาจีนบูรวรรณ์. 2546. การป้องกันกำจัดโรคพืช. ภาควิชาโรคพืช คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น, ขอนแก่น.
อภิรัชต์ สมฤทธิ์, ธารทิพย ภาสบุตร และอมรรัชฏ์ คิดใจเดียว. 2562. การศึกษาพืชอาศัย และเขตการแพร่กระจายของเชื้อรา Fusarium oxysporum สาเหตุโรคเหี่ยวของพืชในประเทศไทย. ใน: รายงานผลงานเรื่องเต็มการทดลองที่สิ้นสุด ชุดโครงการวิจัย และพัฒนามาตรการสุขอนามัยพืชและการเฝ้าระวังศัตรูพืชเพื่อการนำเข้าและส่งออกสินค้าเกษตร. กรมวิชาการเกษตร.
Alakonya, A. E., J. Kimunyeb, G. Mahukuc, D. Amaha, B. Uwimanab, A. Brownd, and R. Swennend. 2018. Progress in understanding Pseudocercospora banana pathogens and the development of resistant Musa germplasm. Plant Pathology. 67: 759-770.
Anil, V. S., S. Lobo, and S. Bennur. 2018. Somaclonal variations for crop improvement: selection for disease resistant variants in vitro. Plant Science Today. 5: 44-54.
Bacon, C. W., J. K. Porter, W. P. Norred, and J. F. Leslie. 1996. Production of fusaric acid by Fusarium species. Applied and Environmental Microbiology. 62: 4039–4043.
Bouizgarne, B., H. El-Maarouf-Bouteau, C. Frankart, D. Reboutier, K. Madiona, A. M. Pennarun, M. Monestiez, J. Trouverie, Z. Amiar, J. Briand, M. Brault, J. P. Rona, Y. Ouhdouch, I. El Hadrami, and F. Bouteau. 2006. Early physiological responses of Arabidopsis thaliana cells to fusaric acid: toxic and signaling effects. New Phytologist. 169: 209-218.
Buddenhagen, I. 2009. Understanding strain diversity in Fusarium oxysporum f. sp. cubense and history of introduction of tropical race 4 to better manage banana production. Acta Horticulturae. 828: 193-204
Chen, Y.F., W. Chen, X. Huang, X. Hu, J. T. Zhao, Q. Gong, X. J. Li, and X. L. Huang. 2013. Fusarium Wilt resistant lines of Brazil banana (Musa spp., AAA) obtained by EMS – induced mutation in a micro- cross- section cultural system. Plant Pathology. 62: 112-119.
Fourie, G., E. T. Steenkamp, R. C. Ploetz, T. R. Gordon, and A. Viljoen. 2011. Current status of the taxonomic position of Fusarium oxysporum formae specialis cubense within the Fusarium oxysporum complex. Infection, Genetics and Evolution. 11: 533-542.
Ferreira, M. D. S., É. R. D. Moura, L. S. M. Lino, E. P. Amorim, J. A. D. Santos-Serejo, and F. Haddad. 2020. Selection of somaclonal variants of the cultivar ‘Prata-Anã’for resistance to Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 1. Revista Brasileira de Fruticultura. 42: 1-10.
Ghag, S. B., U. K. S. Shekhawat, and T. R. Ganapathi. 2014. Characterization of Fusarium Wilt resistant somaclonal variants of banana cv. Rasthali by cDNA-RAPD. Molecular Biology Reports. 41: 7929-7935.
Hussain, M., Iftikhar, and Manuel J. Reigosa. 2021. Secondary metabolites, ferulic acid and p-Hydroxybenzoic acid induced toxic effects on photosynthetic process in Rumex acetosa L. Biomolecules. 11: article ID 233.
Hwang, S.-C., and W.-H. Ko. 2004. Cavendish banana cultivars resistant to Fusarium Wilt acquired through somaclonal variation in Taiwan. Plant Disease. 88: 580–588.
Jiao, J., B. Zhou, X. Zhu, Z. Gao, and Y. Liang. 2013. Fusaric acid induction of programmed cell death modulated through nitric oxide signalling in tobacco suspension cells. Planta. 238: 727-737.
Khiabani, B. N. 2022. In Vitro based mass-screening technique for early selection of banana mutants resistant to Fusarium Wilt. P. 47-64. In: J. Jankowicz-Cieslak, and I. L. Ingelbrecht. Efficient Screening Techniques to Identify Mutants with TR4 Resistance in Banana. Springer, Berlin, Germany.
LI, W., X. Ge, W. Wu, W. Wang, Y. Hu, Y. Mo, and J. Xie. 2005. Identification of defense-related genes in banana roots infected by Fusarium oxysporum f. sp. cubense tropical race 4. Euphytica. 205: 837-849.
Matsumoto, K., M. Barbosa, L. Souza, and J. Teixeira. 2010. In vitro selection for resistance to Fusarium Wilt in Banana. P. 101- 114. In: Mass screening techniques for selecting crops resistant to diseases. International Atomic Energy (IAEA).
Morpurgo, R., S. Lopato, R. Afza, and F. J. Novák. 2010. Selection parameters for resistance to Fusarium oxysporum f. sp. cubense Race 1 and Race 4 on diploid banana (Musa acuminata). P.129- 138. In: IAEA, Ed., Mass Screening Techniques for Selecting Crops Resistant to Diseases, Chap. 7, Joint FAO/IAEA Programme of Nuclear Techniques in Food and Agriculture, International Atomic Energy Agency (IAEA).
Mostert, D., A. B. Molina, J. Daniells, G. Fourie, C. Hermanto, C. P. Chao, and C. Li. 2017. The distribution and host range of the banana Fusarium wilt fungus, Fusarium oxysporum f. sp. cubense, in Asia. PloSOne. 12: 1-24.
Naserian, B., C. Vedadi, H. Afsharmanesh, and A. Eskandari. 2018. In-vitro mutation breeding and selection for resistance to fusarium Wilt in Banana. In: International symposium on plant mutation breeding and biotechnology, 27–31 August 2018. Vienna, Austria.
Penna, S., S. B. Ghag, T. R. Ganapathi, and S. M. Jain. 2019. Induced genetic diversity in banana. P. 273-297. In: D. Nandwani, Genetic Diversity in Horticultural Plants, Springer, Cham.
Pillay, M. 2002. Future challenges in Musa breeding. In: Crop Improvement for the 21st century. Routledge, London.
Ploetz, R. C. 2015. Management of Fusarium Wilt of banana: a review with special reference to tropical race 4. Crop Protection, Amesterdam. 73: 7-15.
Portal, N., A. Soler, P. A. M. Alponsine, O. Borras-Hidalgo, R. Portieeles. L. M. Peña-Rodriguez, and J. D. Walton. 2018. Nonspecific toxins as components of a host-specific culture filtrate from Fusarium oxysporum f. sp. cubense race 1. Plant Pathology. 67: 467-476.
Ramírez-Mosqueda, M. A., L. G. Iglesias-Andreu, J. A. T. Da Silva, M. Luna-Rodríguez, J. C. Noa-Carrazana, J. R. Bautista-Aguilar, and J. Murguía-González. 2019. In vitro selection of vanilla plants resistant to Fusarium oxysporum f. sp . Vanillae. Acta Physiologiae Plantarum. Plant. 41: 40-48.
Rebouças, T. A., A. de Jesus Rocha, T. S. Cerqueira, P. R. Adorno, R. Q. Barreto, M. D. S. Ferreira, L. S. Morais Lino, V. Batista de Oliveira Amorim, J. Almeida Dos Santos-Serejo, F. Haddad, C. F. Ferreira, and E. P. Amorim. 2021. Pre-selection of banana somaclones resistant to Fusarium oxysporum f. sp. cubense, subtropical race 4. Crop Protection. 147: article ID 105692.
Samadi, L., and B. S. Behboodi. 2006. Fusaric acid induces apoptosis in saffron root-tip cells: roles of caspase-like activity, cytochrome c, and H2O2. Planta. 225: 223-234.
Santos, T. T. C., V. B. O. Amorim, J. A. Santos-Serejo, C. A. S. Ledo, F. Haddad, C. F. Ferreira, and E. P. Amorim. 2019. Genetic variability among autotetraploid populations of banana plants derived from wild diploids through chromosome doubling using SSR and molecular markers based on retrotransposons. Molecular Breeding. 39: 95-107.
Singh, V. K., H. B. Singh, and R. S. Upadhyay. 2017. Role of fusaric acid in the development of ‘Fusarium Wilt’ symptoms in tomato: physiological, biochemical and proteomic perspectives. Plant Physiology and Biochemistry. 118: 320-332.
Sinha, S. K., B. Mishra, D. R. Singh, and B. P. Jain. 1988. Reaction of wilt resistant tomato variety and lines to Pseudomonas solancearum. Australian Centre for International Agricultural Research (ACIAR), Bacterial Wilt Newsletter. 4: article ID 3.
Stover, R. H. 1962. Fusarium Wilt (Panama Disease) of Bananas and Other Musa Species. Commonwealth Mycological. Institute, Kew, UK.
Švábová, L., and A. Lebeda. 2005. In vitro selection for improved plant resistance to toxin-producing pathogens. The Journal of Phytopathology. 153: 52–64.
Wu, Y., G. Yi, and X. Peng. 2010. Rapid screening of Musa species for resistance to Fusarium Wilt in an In-vitro bioassay. European Journal of Plant Pathology. 128: 409–415.
Zakaria, L. 2023. Fusarium species associated with diseases of major tropical fruit crops. Horticulture. 9: article ID 322.
