การกระจายตัวทางพันธุกรรมของปริมาณแอนโทไซยานินในเมล็ดข้าวลูกผสมชั่วที่ 2 ระหว่างข้าวเหนียวดำจากที่สูงและข้าวพันธุ์ปทุมธานี 1 ที่ปลูกที่ลุ่มและที่สูง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ข้าวก่ำพันธุ์พื้นเมืองมีเยื่อหุ้มเมล็ดสีม่วงเป็นแหล่งสะสมของแอนโทไซยานินที่มีประโยชน์ต่อร่างกายมีคุณสมบัติในการต้านอนุมูลอิสระ ลดความเสี่ยงจากการเกิดโรคสำคัญหลายชนิด การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินการกระจายตัวทางพันธุกรรมของปริมาณแอนโทไซยานินในเมล็ดข้าว และสภาพแวดล้อมต่อการแสดงออกของปริมาณแอนโทไซยานินในเมล็ดข้าว โดยสร้างลูกผสมระหว่างข้าวเหนียวดำพันธุ์พื้นเมืองจากที่สูง (ปิอิซู) กับข้าวขาวพันธุ์ปรับปรุง (ปทุมธานี 1) ปลูกทดสอบลูกผสมชั่วที่ 2 จำนวน 265 ต้น ใน 2 พื้นที่ คือ ที่ลุ่มและที่สูง เก็บบันทึกข้อมูลสีเยื่อหุ้มเมล็ด ปริมาณแอนโทไซยานินและผลผลิต ผลการศึกษาพบว่าลูกผสมชั่วที่ 2 มีการกระจายตัวของสีเยื่อหุ้มเมล็ดในสัดส่วน 9 สีม่วง : 3 สีน้ำตาล : 4 สีขาว แสดงว่าถูกควบคุมด้วย 2 ยีน คัดเลือกเมล็ดจากต้นที่มีเยื่อหุ้มเมล็ดสีม่วง 100 ต้น จากจำนวนทั้งหมด 156 ต้น นำไปวิเคราะห์หาปริมาณแอนโทไซยานินในเมล็ดข้าวและเปรียบเทียบระหว่าง 2 พื้นที่ปลูก พบว่าประชากรลูกผสมชั่วที่ 2 มีการกระจายตัวของปริมาณแอนโทไซยานินเป็นแบบต่อเนื่อง ตั้งแต่ระหว่าง 0.2 ถึง 370.3 mg/100 g ซึ่งส่วนใหญ่กระจายตัวไปในทิศทางของพันธุ์พ่อที่มีค่าต่ำ นอกจากนั้นพบว่าปริมาณแอนโทไซยานินตอบสนองต่อแหล่งปลูกแตกต่างกัน โดยการปลูกในที่สูงให้ปริมาณแอนโทไซยานินสูงเป็นสองเท่าของข้าวที่ปลูกในที่ลุ่ม การปลูกบนที่สูงมีปริมาณแอนโทไซยานินเฉลี่ย 58.9 mg/100 g และการที่ปลูกในที่ลุ่มมีค่าเฉลี่ย 24.9 mg/100 g แสดงให้เห็นว่ามีอิทธิพลของสภาพแวดล้อมต่อปริมาณแอนโทไซยานินในเมล็ด โดยมีความสัมพันธ์ในทางบวกมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองแหล่งเท่ากับ 0.788** และพบว่าปริมาณแอนโทไซยานินในเมล็ดสูงไม่ได้เกิดจากการมีผลผลิตต่อต้นต่ำ ผลจากการทดลองครั้งนี้จะสามารถนำไปใช้เป็นข้อมูลในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวก่ำให้มีแอนโทไซยานินในเมล็ดสูงในชั่วต่อไป อย่างไรก็ตามการเพิ่มปริมาณประชากรในการศึกษาให้มีขนาดใหญ่ขึ้นจะเพิ่มโอกาสในการกระจายตัวของต้นที่มีปริมาณแอนโทไซยานินสูงได้มากขึ้น และควรมีการทดสอบในพื้นที่สภาพแวดล้อมเป้าหมายในการคัดเลือกและส่งเสริมด้วยเนื่องจากแหล่งปลูกมีอิทธิพลต่อการสะสมแอนโทไซยานินเป็นอย่างมาก
Article Details
References
ดำเนิน กาละดี และ ศันสนีย์ จำจด. 2552. ความแตกต่างทางพันธุกรรมของสีม่วง. หน้า 49-73. ใน: รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์เรื่องพันธุศาสตร์การปรับปรุงพันธุ์และโภชนาศาสตร์เกษตรของข้าวเหนียวดำ. สถาบันวิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, เชียงใหม่.
พีรนันท์ มาปัน สุพรรณิกา ติ๊บขัน ชนากานต์ เทโบลต์ พรมอุทัย ดำเนิน กาละดี และ ศันสนีย์ จำจด. 2557. การคัดเลือกในชั่วต้นเพื่อลักษณะแอนโทไซยานินในเมล็ดสูงและไม่ไวต่อช่วงแสงในลูกผสมชั่วที่ 2 ระหว่างข้าวพันธุ์กํ่าดอยสะเก็ดและปทุมธานี 1. วารสารนเรศวรพะเยา 7(2): 160-171.
สุภาภรณ์ ญะเมืองมอญ และ ชนากานต์ เทโบลต์ พรมอุทัย. 2559. ความแปรปรวนของปริมาณแอนโทไซยานินและความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระของข้าวเหนียวก่ำพันธุ์พื้นเมืองของไทย. วารสารเกษตร 32(2): 191-199.
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.
Ham, T.H., S.W. Kwon, S.N. Ryu and H.J. Kon. 2015. Correlation analysis between grain color and cyanidin-3-glucoside content of rice grain in segregate population. Plant Breeding and Biotechnology 3: 160-166.
Kim, C.K., M.A. Cho, Y.H. Choi, J.A. Kim, Y.H. Kim, Y.K. Kim and S.H. Park. 2011. Identification and characterization of seed-specific transcription factors regulating anthocyanin biosynthesis in black rice. Journal of Applied Genetics 52: 161-169.
Maeda, H., T. Yamaguchi, M. Omoteno, T. Takarada, K. Fujita, K. Murata, Y. Iyama, Y. Kojima, M. Morikawa, H. Ozaki, N. Mukaino, Y. Kidani and T. Ebitani. 2014. Genetic dissection of black grain rice by the development of a near isogenic line. Breeding Science 64: 134-141.
Matsuo, T., Y. Futsuhara, F. Kikichi and H. Yamaguchi. 1997. Science of the Rice Plant. Food and Agriculture Policy Research Center, Tokyo.
Rahman, M.M., K.E. Lee, E.S. Lee, M.N. Matin, D.S. Lee, J.S. Yun, J.B. Kim and S.G. Kang. 2013. The genetic constitutions of complementary genes Pp and Pb determine the purple color variation in pericarps with cyanidin-3-O-glucoside depositions in black rice. Journal of Plant Biology 56: 24-31.
Rerkasem, B., S. Jumrus, N. Yimyam and C. Prom-u-thai. 2015. Variation of grain quality among Thai purple rice genotypes grown at two different altitudes. ScienceAsia 41: 377-385.
Shen, Y., L. Jin, P. Xiao, Y. Lu and J.S. Bao. 2009. Total phenolics, flavonoids, antioxidant capacity in rice grain and their relations to grain color, size and weight. Journal of Cereal Science 49: 106-111.
Sompong, R., S. Siebenhandl-Ehn, G. Linsberger-Martin and E. Berghofer. 2011. Physicochemical and antioxidative properties of red and black rice varieties from Thailand, China and Sri Lanka. Food Chemistry 124: 132-140.
Somsana, P., P. Wattana, B. Suriharn and J. Sanitchon. 2013. Stability and genotype by environment interactions for grain anthocyanin content of Thai black glutinous upland rice (Oryza sativa). SABRAO Journal of Breeding and Genetics 45(3): 523-532.
Wang, C.X. and Q.Y. Shu. 2007. Fine mapping and candidate gene analysis of purple pericarp gene Pb in rice (Oryza sativa L.). Chinese Science Bulletin 52: 3097-3104.
Yamane, T., S.T. Jeong, N. Goto-Yamamoto, Y. Koshita and S. Kobayashi. 2006. Effects of temperature on anthocyanin biosynthesis in grape berry skins. American Journal of Enology and Viticulture 57: 54-59