Selection of purple rice lines for fragrance and high yield in F5 to F7 generations between advanced purple rice line and Pathum Thani 1 rice varieties
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Purple rice is a local rice variety of Thailand that contains several important bioactive compounds which help reduce the risk of various diseases. However, it lacks fragrance, a characteristic highly valued by consumers. Therefore, the improvement and development of purple rice with fragrance is economically and commercially important. In addition, purple rice is photoperiod-sensitive, can be cultivated only once a year, has tall plant stature, and produces relatively low yields compared with modern improved varieties that are photoperiod-insensitive, short-statured, and high-yielding. This research aimed to develop purple rice breeding lines with fragrance and high yield. An advanced purple rice line (KDK10) which is photoperiod-insensitive, short-statured but no fragrance was
crossed with the modern variety Pathum Thani 1 (PTT1), which is fragrant, photoperiod-insensitive, short-statured, and high yielding. Selection for fragrance and yield was conducted from the F5 generation during the wet season of 2021, resulting in nine advanced breeding lines. Further evaluation and selection in the F6 generation during the dry season of 2022 resulted in seven selected lines. In the F7 generation during the wet season of 2022, three promising advanced lines of purple rice were successfully selected. The selected lines exhibited aroma scores of 1.4–1.8, 2-acetyl-1-pyrroline (2AP) contents of 1.0–1.9 mg/kg, and grain yields of 30.7–41.5 g/plant. These advanced purple rice lines show strong potential and will be further evaluated in multi-location trials to confirm their suitability for future varietal development.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
References
กมลวรรณ เรียบร้อย, ศรีสวัสดิ์ ขันทอง, ธีรยุทธ ตู้จินดา และสุรีพร เกตุงาม. 2556. ยีนความหอมและลักษณะพื้นฐานทางอณูพันธุศาสตร์ของข้าวหอม. วารสารทางวิชาการสมาคมพันธุ์ศาสตร์แห่งประเทศไทย. 6: 93-144.
งามชื่น คงเสรี. 2545. คุณภาพข้าวและการตรวจสอบข้าวปนในข้าวหอมมะลิ. กรมวิชาการเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ และสำนักงานเศรษฐกิจอุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม.
ชยานนท์ วงศ์พุฒิ, ชนากานต์ เทโบลต์ พรมอุทัย, ต่อนภา ผุสดี และศันสนีย์ จำจด. 2562. การคัดเลือกสายพันธุ์ข้าวก่ำไม่ไวต่อช่วงแสงในลูกผสมชั่วที่ 4 ถึง 6 ระหว่างข้าวก่ำดอยสะเก็ดและข้าวปทุมธานี 1. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตร์ปริญญามหาบัณฑิต. มหาวิทยาลัยเชียงใหม่.
ธนัชพร วิรัตนชัยวรรณ, ต่อนภา ผุสดี, ชนากานต์ เทโบลต์ พรมอุทัย และศันสนีย์ จำจด. 2565. การใช้เครื่องหมายโมเลกุลช่วยคัดเลือกร่วมกับการทดสอบกลิ่นเพื่อปรับปรุงลักษณะความหอมในข้าวก่ำเจ้าไม่ไวต่อช่วงแสง. วารสารแก่นเกษตร. 50: 782-793.
ธรรมนูญ หัทยานันท์, ชนากานต์ เทโบลต์ พรมอุทัย และศันสนีย์ จำจด. 2560. การคัดเลือกสายพันธุ์ก้าวหน้าพันธุ์ข้าวเจ้าก่ำไม่ไวต่อช่วงแสงและมีปริมาณแอนโทไซยานินในเมล็ดสูง. วารสารเกษตรมหาวิทยาลัยเชียงใหม่. 33: 81-90.
อติพร อุตตะมะ. 2550. การประเมินสายพันธุ์ข้าวลูกผสมชั่วที่ 7 เพื่อลักษณะสารหอม (2-acetyl-1-pyrroline). วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตร์ปริญญามหาบัณฑิต. มหาวิทยาลัยเชียงใหม่.
วรวัจน์ อินประดิษฐ, ต่อนภา ผุสดี, ศันสนีย์ จำจด และชนากานต์ เทโบลต์ พรมอุทัย. 2566. ความแตกต่างระหว่างพันธุ์ข้าวหอมไทยในการตอบสนองต่อแมงกานีสในการสังเคราะห์ 2-Acetyl-1-Pyrroline และผลผลิต. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตร์ปริญญามหาบัณฑิต. มหาวิทยาลัยเชียงใหม่.
Bradbury, L. M. T., S. A. Gillies, D. J. Brushett, D. L. E. Waters, and R. J. Henry. 2005. Inactivation of an aldehyde dehydrogenase is responsible for fragrance in rice. The Plant Journal. 43: 939–947.
Buttery, R. G., L. C. Ling, B. O. Juliano, and J. G. Turnbaugh. 1983. Cooked rice aroma and 2-acetyl-1-pyrroline. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 31: 823-826.
Chen, P.-N., W.-H. Kuo, C.-L. Chiang, H.-L. Chiou, Y.-S. Hsieh, and S.-C. Chu. 2006. Black rice anthocyanins inhibit cancer cells invasion via repression of MMPs and u-PA expression. Chemico-Biological Interactions. 163: 218–229.
Danpreedanan, N., S. Yamuangmorn, S. Jamjod, C. Prom-u-thai, and T. Pusadee. 2023. Genotypic variation of purple rice in response to shading in yield, anthocyanin content, and gene expression. Plants Basel, Switzerland. 12: 2582.
Doi, K., T. Izawa, T. Fuse, U. Yamanouchi, T. Kubo, Z. Shimatani, and M. Yano. 2004. Ehd1, a B-type response regulator in rice, confers short-day promotion of flowering and controls FT-like gene expression independently of Hd1. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 101: 17789–17794.
Goufo, P., and H. Trindade. 2014. Rice antioxidants: phenolic acids, flavonoids, anthocyanins, proanthocyanidins, tocopherols, tocotrienols, y-oryzanol, and phytic acid. Food Science & Nutrition. 2: 75-104.
Juliano, B. O. 1993. Rice in human nutrition. Food and Agriculture Organization of The United Nations.
Kojima, S., Y. Takahashi, Y. Kobayashi, L. Monna, T. Sasaki, T. Araki, and M. Yano. 2002. Hd3a, a rice ortholog of the Arabidopsis FT gene, promotes transition to flowering under short-day conditions. Genetics. 162: 1523–1535.
Sriseadka, T., S. Wongpornchai, and P. Kitsawatpaiboon. 2006. Rapid method for quantitative analysis of the aroma impact compound, 2-acetyl-1-pyrroline, in fragrant rice using automated headspace gas chromatography. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 54: 8183-8189.
Yano, M., Y. Katayose, M. Ashikari, U. Yamanouchi, L. Monna, T. Fuse, and T. Sasaki. 2001. Hd1, a major photoperiod sensitivity quantitative trait locus in rice, is closely related to the Arabidopsis flowering time gene CONSTANS. Nature Genetics. 28: 66–70.
Yoshihashi, T., N. T. T. Huong, and V. Surojanametakul. 2002. Extraction method for quantifying 2-acetyl-1- pyrroline, a prime odorant of an aromatic rice variety, Khao Dawk Mali 105. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 66: 2438-2440.
Yoshihashi, T., T. T. H. Nguyen, and N. Kabaki. 2004. Area dependency of 2-acetyl-1-pyrroline content in an aromatic rice variety, Khao Dawk Mali 105. Japan Agricultural Research Quarterly. 38: 105-109.
