Comparison of genetic resistance to rice gall midge in landrace rice Muey Nawng 62M and cultivated rice RD22
Main Article Content
Abstract
The Asian rice gall midge (Orseolia oryzae; GM) is a significant pest of rice crops across Asia, causing substantial reductions in rice yield. This study investigates the genetic resistance to the GM in the cultivated rice variety RD22, compared to the landrace variety Muey Nawng 62M (MN62M). The research evaluated the interactions of two F2 rice populations with the GM. These populations were derived from crosses between PYO16-001-3-24B x MN62M, and PYO16-001-3-24B x RD22. The experiments were conducted in greenhouse conditions using a GM population from Phrae province. The segregation ratios for susceptibility and resistance traits in the progeny were analyzed using a chi-square test. The results showed a 9:7 ratio, indicating that both MN62M and RD22 possess two recessive genes that control resistance to the GM. This resistance pattern follows a duplicate recessive gene interaction. Genotyping with the SSR markers in the gm12 region revealed that the RM3340 marker is associated with GM resistance in MN62M. Further testing was performed on fifteen F4 progeny lines that carry the gm12 region, including three lines obtained from MN62M and twelve lines obtained from RD22. These progenies were evaluated for their interactions with three GM populations from Chiangrai, Nan and Phrae provinces. Four lines exhibited resistance (R) or moderate resistance (MR) across all three GM populations, suggesting that RD22 carries the gm12 region, which likely originated from MN62M, an ancestor of RD22. These results demonstrate that RD22 can be utilized as a valuable genetic resource for developing other rice varieties resistant to the GM by inheriting the segment of gm12 through marker-assisted selection.
Article Details

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
กรมการข้าว. 2560. ประกาศกรมการข้าว เรื่องเตือนภัยการระบาดของแมลงบั่ว วันที่ 7 มีนาคม 2560. แหล่งข้อมูล: https://oictc.ricethailand.go.th/web/images/pdf/22.03.60/01.pdf. ค้นเมื่อ 10 ตุลาคม 2567.
จิรพงศ์ ใจรินทร์, กัลยา สานเสน, สงวน เทียงดีฤทธิ์, พิกุล ลีลากุด, รุ่งนภา กาวิชัย, วันทนา ศรีรัตนศักดิ์ และนรินี เจียงวรรธนะ. 2552. ความหลากหลายทางพันธุกรรมและชีวชนิดของแมลงบั่วในประเทศไทย. วารสารวิชาการข้าว. 3: 39-47.
พันนิภา ยาใจ, อัญชลี ตาคำ และกุลชนา เกศสุวรรณ. 2558. ประเมินความเสียหายและระดับเศรษฐกิจของแมลงบั่วที่เข้าทำลายข้าวพันธุ์ต้านทานและอ่อนแอ. น. 185-195. ใน: สัมมนาวิชาการข้าว กลุ่มศูนย์วิจัยข้าวภาคเหนือตอนบนและภาคเหนือตอนล่าง ครั้งที่ 8 ประจำปี 2558. กองวิจัยและพัฒนาข้าว, กรมการข้าว.
พิกุล ลีลากุด, ศักดา คงสิลา, พัณณ์ชิตา เวชสาร, กุลชนา ดาร์เวล, ยศวริศ พันธุ์เสนี, อริสรา สุตันตั้งใจ ชนิตา อุปรัง, พันนิภา ยาใจ, กัลยา บุญสง่า, วราพงษ์ ชมาฤกษ์ และจิรพงศ์ ใจรินทร์. 2563. การค้นพบยีนต้านทานแมลงบั่ว GM12 ในข้าวพันธุ์เหมยนอง 62 เอ็ม. น.69-72. ใน: เอกสารประกอบการประชุมวิชาการข้าวและธัญพืชเมืองหนาว. วันที่ 18-20 กุมภาพันธ์ 2563, ขอนแก่น, กรมการข้าว.
วันทนา ศรีรัตนศักดิ์. 2560. แมลงบั่ว: ศัตรูข้าวที่ต้องจัดการการระบาด. วารสารวิชาการข้าว. 8: 84-108.
ไวพจน์ กันจู, พายัพภูเบศวร์ มากกูล, พันนิภา ยาใจ, เฉลิมขวัญ ฉิมวัย, ศิริพร กออินทร์ศักดิ์, วราวุฒิ โล๊ะสุข, นิรุตติ์ โปทะปัญญา และธีรยุทธ ตู้จินดา. 2564. การพัฒนาพันธุ์ข้าวเหนียวหอมนาชลประทานโดยใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอช่วยในการคัดเลือก: การประเมินผลผลิตและคุณภาพเมล็ดของสายพันธุ์ข้าวเหนียวหอม ไม่ไวต่อช่วงแสง ที่พัฒนาจากข้าวเหนียวพันธุ์สันป่าตอง 1 (ปีที่ 2). รายงานการวิจัยฉบับสมบูรณ์, สำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร.
ศูนย์ติดตามและแก้ไขปัญหาภัยพิบัติด้านการเกษตร. 2566. รายงานสถานการณ์ภัยพิบัติด้านการเกษตร วันที่ 4 มกราคม 2566. แหล่งข้อมูล: https://www.moac.go.th/warning-preview-451891791974. ค้นเมื่อ 10 ตุลาคม 2567.
สมใจ สาลีโท, นันทิดา สินสายไทย, นภสร แก้ววิเศษ, เรณู จำปาเกตุ, พุธชาติ ศรีพนม, ชลณิภา นวลทอง, ชะเอม เกษมรัตน์, ชรินทร์ แก้วคำแจ้ง, รุ่งฤดี ทัณทะรักษ์, ชิษณุชา บุดดาบุญ, ชนะ ศรีสมภาร, ปัญญา คำแสนพันธ์, เอกสิทธิ์ สกุลคู, วีระศักดิ์ หอมสมบัติ, อรสา วงษ์เกษม, พยอม โคเบลลี่, สุกัญญา กรานโต, พัชราภรณ์ รักชุม, อังคณา กันทาจันทร์ และยุพดี รัตนพันธุ์. 2560. ข้าวเหนียวพันธุ์ กข22. วารสารวิชาการข้าว. 8: 25-43.
Bentur, J. S., N. Rawat, D. Divya, D. K. Sinha, R. Agarrwal, I. Atray, and S. Nair. 2016. Rice-gall midge interactions: battle for survival. Journal of Insect Physiology. 84: 40–49.
Caetano, A. 1997. Resolving DNA amplification products using polyacrylamide gel electrophoresis and silver staining. pp.119-134. In Micheli, R. M., and R. Bova. Fingerprinting methods based on PCR. Springer-Ver-lag, Heidelberg.
Divya, D., K. Himabindu, N. Sahu, S. Nair, and J. S. Bentur. 2015. Cloning of a gene encoding LRR protein and its validation as candidate gall midge resistance gene, Gm4 in rice. Euphytica. 203: 185–195.
Divya, D., N. Sahu, S. Nair, and J. S. Bentur. 2018. Map-based cloning and validation of a gall midge resistance gene, Gm8, encoding a proline-rich protein in the rice variety Aganni. Molecular Biology Reports. 45: 2075–2086.
Himabindu, K., K. Suneetha, V. S. A. K. Sama, and J. S. Bentur. 2010. A new rice gall midge resistance gene in the breeding line CR57-MR1523, mapping with flanking markers and development of NILs. Euphytica. 174: 179–187.
Huang, X., X. Wei, T. Sang, Q. Zhao, Q. Feng, Y. Zhao, C. Li, C. Zhu, T. Lu, Z. Zhang, M. Li, D. Fan, Y. Guo, A. Wang, L. Wang, L. Deng, W. Li, Y. Lu, Q. Weng, K. Liu, T. Huang, T. Zhou, Y. Jing, W. Li, Z. Lin, E. S. Buckler, Q. Qian, Q. F. Zhang, J. Li, and B. Han. 2010. Genome-wide association studies of 14 agronomic traits in rice landraces. Nature Genetics. 42: 961-967.
IRRI. 2002. Standard Evaluation system for rice (SES). International Rice Research Institute, Los Banos, Philippines.
Lee, K. S., S. Rasabandith, E. R. Angeles, and G. S. Khush. 2003. Inheritance of resistance to bacterial blight in 21 cultivars of rice. Phytopathology. 93: 147-152.
Leelagud, P., S. Kongsila, P. Vejchasarn, K. Darwell, Y. Phansenee, A. Suthanthangjai, C. Uparang, R. Kawichi, P. Yajai, K. Boonsa-nga, V. Chamarerk, and J. Jairin. 2020. Genetic diversity of Asian rice gall midge based on mtCOI gene sequences and identification of a novel resistance locus gm12 in rice cultivar MN62M. Molecular Biology Reports. 47: 4273-4283.
Lu, J., L. He, J. Xu, C. Xu, C. Li, S. Wei, and J. Su. 2013. Identification and genetic analysis of gall midge resistance in rice germplasm 91-1A2. Rice Science. 20: 73-78.
Mathur, K. C., and S. Rajamani. 1984. Orseolia and rice: Cecidogenous interactions. Proceedings: Animal Sciences. 93: 283-292.
Myint, K. M., S. Arikit, S. Wanchana, T. Yoshihashi, K. Choowongkomon, and A. Vanavichit. 2012. A PCR-based marker for a locus conferring the aroma in Myanmar rice (Oryza sativa L.). Theory Applied Genetics. 125: 887-896.
Sahu, N., B. G. Gadratagi, L. K. Rath, A. Chandrappa, R. P. Sah, L. Mandal, G. P. P. Govindharaj, N. B. Patil, T. Adak, A. Mahendiran, and P. C. Rath. 2023. Marker-trait association analysis for gall midge (Orseolia oryzae) resistance in a diverse rice population. Annals Applied Biology. 182: 361-370.
Sama, V. S. A. K., K. Himabindu, S. B. Naik, R. M. Sundaram, B. C. Viraktamath, and J. S. Bentur. 2012. Mapping and MAS breeding of an allelic gene to the Gm8 for resistance to Asian rice gall midge. Euphytica. 187: 393–400.
Sardesai, N., K. R. Rajyashri, S. K. Behura, S. Nair, and M. Mohan. 2001. Genetic, physiological and molecular interactions of rice and its major dipteran pest, gall midge. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 64: 115–131.
Tanksley, S. D. 1993. Mapping polygenes. Annual Review of Genetics. 27: 205-233.
Ukwungwu, M. N., C. T. Williams, and O. Okhldlevble. 1999. Screening of African rice, Oryza glaberrima Steud, for resistance to rice gall midge, Orseolia oryzivora Harris and Gagné. Journal of Food Technology in Africa. 4: 108–110.
Vanavichit, A., T. Yoshihashi, S. Wanchana, S. Areekit, D. Saengsraku, W. Kamolsukyunyong, J. Lanceras, T. Toojinda, and S. Tragoonrung. 2004. Positional cloning of Os2AP, the aromatic gene controlling the biosynthetic switch of 2-acetyl-1-pyrroline and gamma aminobutyric acid (GABA) in rice. In Proceedings of the 1st International Conference on Rice for the Future. 31 August– 3 September 2004, Bangkok.
Varshney, R. K., A. Graner, and M. E. Sorrells. 2005. Genic microsatellite markers in plants: features and applications. Trends in Biotechnology. 23: 48-55.
Yasala, A. K., N. Rawat, V. S. A. K. Sama, H. B. Kudapa, R. M. Sundaram, and J. S. Bentur. 2012. In silico analysis for gene content in rice genomic regions mapped for the gall midge resistance genes. Plant Omics Journal. 5: 405–413.
Zhao, C., C. Rispe, and P. D. Nabity. 2019. Secretory RING finger proteins function as effectors in a grapevine galling insect. BMC Genomics. 20: article ID 923.