Pure line selection of purple glutinous rice with high anthocyanin in grain from local rice population in Northern Thailand
Main Article Content
Abstract
Local rice population is an important genetic resource for special grain qualities, especially purple glutinous local rice contains anthocyanin which has antioxidant properties beneficial to human health. However, local rice populations are genetically heterogeneous. Therefore, it is needed to characterize desirable trait for utilization of local rice population using pure line selection methods, the popular method for selecting local rice variety. The objectives of this study were to evaluate and select purple glutinous local rice from the highland of northern Thailand for high anthocyanin in grain. Six purple glutinous local rice lines have been selected for high grain anthocyanin concentration and were evaluated morphological and agronomical traits and determined anthocyanin concentration in brown rice. The experiment was carried out for two consecutive years under non-waterlogged condition during the rice growing season. In the first year, the experiment was conducted under pot condition while the following year was conducted under field experiment. The results of the first-year experiment showed that the morphological variation of all evaluated traits was not detected among the six selected lines. However, anthocyanin concentration varied among the six lines. Two high anthocyanin concentration lines were selected, PiEiZu 1 and PiEiZu 3, and were used as materials for the second-year experiment. The results of the second-year experiment showed that PiEiZu 1 contained the highest anthocyanin concentration in brown rice. The average anthocyanin concentration of PiEiZu 1 over two experimental years ranged from 28.4 – 37.5 mg/100g, two times higher than purple glutinous rice check varieties. In addition, PiEiZu 1 had high grain yield similar to upland rice check varieties, 656 kg/rai. This study suggested that PiEiZu 1 is the potential purple rice pure line with high anthocyanin concentration and yield recommended for special quality rice production and could be used as genetic resources for rice breeding program.
Article Details

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
ดำเนิน กาละดี, พันทิพา พงษ์เพียจันทร์ และ ศันสนีย์ จำจด. 2543. พันธุศาสตร์การปรับปรุงพันธุ์และโภชนศาสตร์เกษตรของข้าวเหนียวดำ. น. 74. ใน: รายงานการวิจัย. สถาบันวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, เชียงใหม่.
ธนพัฒน์ รุ่งวัฒนพงษ์. 2554. ความสัมพันธ์ระหว่างแอนโธไซยานิน ปริมาณสารฟีนอลิกทั้งหมดและฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของข้าวเหนียวก่ำพื้นเมือง.วิทยานิพนธ์ปริญญาวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต (เกษตรศาสตร์) มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, เชียงใหม่.
พีระ ดุงสูงเนิน, อุดมพรรณ พรหมนารท และรื่นฤดี แก้วชื่นชัย. 2555. ข้าวขึ้นน้ำพันธุ์ใหม่ “ขาวบ้านนา 432”. น. 113-116. ใน: การประชุมวิชาการข้าวแห่งชาติครั้งที่ 2 เรื่อง มิติใหม่วิจัยข้าวไทยพร้อมรับการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศและการเปิดตลาดเสรีอาเซียน 21-23 ธันวาคม 2555. กรมการข้าว สำนักวิจัยและพัฒนาข้าว ศูนย์วิจัยข้าวปราจีนบุรี, กรุงเทพฯ.
ศันสนีย์ จำจด, ชนากานต์ เทโบลต์ พรมอุทัย, นริศ ยิ้มแย้ม และสิทธิชัย ลอดแก้ว. 2558. การรวบรวม ประเมินและจำแนกพันธุ์ข้าวไทยคุณภาพพิเศษจากจังหวัดเชียงใหม่ เชียงรายและแม่ฮ่องสอน. น. 71. ใน: รายงานการวิจัยฉบับสมบูรณ์. ศูนย์วิจัยและวัฒนธรรมข้าวล้านนา ภาควิชาพืชศาสตร์และทรัพยากรธรรมชาติ คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, เชียงใหม่.
สุภาภรณ์ ญะเมืองมอญ และ ชนากานต์ เทโบลต์ พรมอุทัย. 2559. ความแปรปรวนของปริมาณแอนโทไซยานินและความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระของข้าวเหนียวก่ำพันธุ์พื้นเมืองของไทย. วารสารเกษตร. 32: 191-199.
อาคม กาญจนประโชติ, สัมพันธ์ ตาติวงศ์, ศิวะพงศ์ นฤบาล, ณรงค์ จันทร์โลหิต, วิมล ปันสุภา, นิเวศ เยี่ยมยงศิลป์, ธมลวรรณ เนื่องกันทา และธนากร พุฒิไชยจรรยา. 2553. การประเมินและคัดเลือกพันธุ์ข้าวไร่พื้นเมืองประจำเผ่าบนที่สูง. น. 151-156. ใน: รายงานการประชุมวิชาการ ผลงานวิจัยขอมูลนิธิโครงการหลวง ณ ศูนย์ประชุมนานาชาติ เอ็มเพรส เชียงใหม่ โรงแรมดิเอ็มเพรส 29-30 พฤศจิกายน 2553. เชียงใหม่.
อนุพงศ์ วงศ์ตามี, พิชัย บุตรสีภูมิ และต่อนภา ผุสดี. 2560. ความหลากหลายทางพันธุกรรมและโครงสร้างประชากรของเชื้อพันธุ์ข้าวพื้นเมืองในภาคเหนือตอนล่างของประเทศไทย. น. 335-342. ใน: นเรศวรวิจัย ครั้งที่ 13 วิจัยและนวัตกรรม ขับเคลื่อนเศรษฐกิจและสังคม 20-21 กรกฎาคม 2560. มหาวิทยาลัยนเรศวร, พิษณุโลก.
Abdel-Aal, E. S. M. and P. Hucl. 1999. A rapid method for quantifying total anthocyanins in blue aleurone and purple pericarp wheats. Cereal Chemistry. 76: 350-354.
Abdel-Aal, E. S. M., J. C. Young, and I. Rabalski. 2006. Anthocyanin composition in black, blue, pink, purple, and red cereal grains. Agricultural and Food Chemistry. 54: 4696-4704.
Allard, R. W. 1999. Principles of plant breeding. John Wiley & Sons, New York.
Baydar, H., R. Marquard, and I. Turgut. 1999. Pure line selection for improved yield, oil content and different fatty acid composition of sesame, Sesamum indicum. Plant Breeding. 118:462-464.
Geekiyanage, S., T. Takase, Y. Ogura, and T. Kiyosue. 2007. Anthocyanin production by over-expression of grape transcription factor gene VlmybA2 in transgenic tobacco and Arabidopsis. Plant Biotechnology Reports. 1: 11-18.
Hui, C., Y. Bin, Y. Xiaoping, Y. Long, C. Chunye, M. Mantian and L. Wenhua. 2010. Anticancer activities of an anthocyanin-rich extract from black rice against breast cancer cells in vitro and in vivo. Nutrition and Cancer. 62: 1128-1136.
Lim, S. H. and S. H. Ha. 2013. Marker development for the identification of rice seed color. Plant Biotechnology Reports. 7: 391-398.
Okai, K. H., K. Kanbara, K. Amano, A. Hagiwara, C. Sugita, N. Matsumoto, and Y. Okai. 2004. Potent antioxidative and antigenotoxic activity in aqueous extract of Japanese rice bran-association with peroxidase activity. Phototherapy Research. 18: 628-633.
Prom-u-thai C. 2003. Iron (Fe) in rice grain. Ph.D. Thesis. Chiang Mai University, Chiang Mai.
Pusadee, T., S. Jamjod, Y.C. Chiang, B. Rerkasem, and B.A. Schaal. 2009. Genetic structure and isolation by distance in a landrace of Thai rice. P.13880-13885 In: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. August 18, 2009, USA.