การคัดเลือกในชั่วต้นเพื่อลักษณะแอนโทไซยานินในเมล็ดสูงและไม่ไวต่อช่วงแสง ในลูกผสมชั่วที่ 2 ระหว่างข้าวพันธุ์ก่ำดอยสะเก็ดและปทุมธานี 1

Abstract

ข้าวก่ำหรือข้าวเหนียวดำเป็นพันธุ์ข้าวที่มีสารแอนโทไซยานินซึ่งมีคุณสมบัติเป็นสารต้านอนุมูลอิสระสูง      แต่เป็นข้าวพันธุ์พื้นเมืองไวต่อช่วงแสง ปลูกได้แค่ปีละครั้ง งานทดลองนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างลูกผสมที่เป็นข้าวก่ำให้มีปริมาณสารแอนโทไซยานินสูงและไม่ไวต่อช่วงแสง เริ่มจากผสมพันธุ์ระหว่างข้าวเหนียวพันธุ์ก่ำดอยสะเก็ดและข้าวขาว 4 พันธุ์ ปลูกลูกผสมเปรียบเทียบกับพันธุ์พ่อแม่ พบว่ายีนที่ควบคุมสีเยื่อหุ้มเมล็ดแสดงออกแบบข่มไม่สมบูรณ์ ส่วนปริมาณแอนโทไซยานิน พบว่าลูกผสมชั่วแรกมีค่าปริมาณแอนโทไซยานินน้อยมากเมื่อเทียบกับพันธุ์ก่ำดอยสะเก็ด หลังจากนั้นเลือกคู่ผสมระหว่างข้าวเหนียวพันธุ์ก่ำดอยสะเก็ดและข้าวเจ้าพันธุ์ปทุมธานี 1 มาศึกษาและคัดเลือกพันธุ์ในชั่วที่ 2 และ 3 เพื่อให้ได้ลูกผสมที่ไม่ไวต่อช่วงแสง และมีปริมาณแอนโทไซยานินสูงทั้งชนิดข้าวเหนียวและข้าวเจ้า ปลูกลูกผสมชั่วที่ 2 ในฤดูนาปรัง จำนวน 600 ต้น คัดเลือกต้นไม่ไวแสงได้ 298 ต้น เมื่อถึงระยะเก็บเกี่ยว เก็บแยกต้น นำมาแกะเปลือกประเมินสีเยื่อหุ้มเมล็ดและวิเคราะห์ปริมาณแอนโทไซยานิน พบการกระจายตัวของสีเยื่อหุ้มเมล็ดตั้งแต่สีขาวไปจนถึงสีม่วงเกือบทั้งเมล็ด ลูกผสมที่มีเยื่อหุ้มเมล็ดสีขาวพบว่าไม่มีสารแอนโทไซยานิน ลูกผสมที่เหลือมีสีเยื่อหุ้มเมล็ดสีม่วงหรือน้ำตาลมีการกระจายตัวของปริมาณแอนโทไซยานินเป็นแบบต่อเนื่อง ส่วนใหญ่มีค่าน้อย ค่อนไปทางพันธุ์ปทุมธานี 1 ต้นที่มีแอนโทไซยานินสูงส่วนใหญ่มีสีเยื่อหุ้มเมล็ดสีม่วงมากกว่าครึ่งเมล็ด แต่ภายในกลุ่มต้นที่มีเยื่อหุ้มเมล็ดสีม่วงเข้มนั้นพบทั้งต้นที่ไม่มีแอนโทไซยานินเลย มีบ้างเล็กน้อย ไปจนถึงมีค่าแอนโทไซยานินสูง เมื่อคัดเลือกเฉพาะต้นที่มีเยื่อหุ้มเมล็ดสีม่วงหรือสีน้ำตาลมาปลูกทดสอบรุ่นลูกในชั่วที่ 3 พบว่า ให้ผลยืนยันเช่นเดียวกับชั่วที่ 2 จากการทดลองนี้แสดงให้เห็นว่า วิธีการนี้สามารถคัดเลือกลูกผสมที่มีลักษณะแอนโทไซยานินในเมล็ดสูงและไม่ไวต่อช่วงแสงในชั่วต้นๆ ได้ อย่างไรก็ตามลักษณะแอนโทไซยานินสูงถูกควบคุมด้วยยีนด้อย มีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมเชิงปริมาณด้วยยีนจำนวนมากคู่ ดังนั้นการคัดเลือกจึงควรเพิ่มจำนวนประชากรในการคัดเลือกให้มีขนาดใหญ่มากขึ้น เพื่อเพิ่มโอกาสในการพบต้นที่มีลักษณะที่ต้องการ

Early generation selection for high anthocyanin and photoperiod insensitivity in F₂ population between Kumdoisaket and Pathumthani 1

Peeranan  Mapan¹, Suphannika thipkan¹, Chanakan Thebault Prom-u-thai¹, Dumnern Kaladee¹ and Sansanee Jamjod^1*

¹ Department of Plant Science and Natural Resources, Faculty of Agriculture, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200

^2*Lanna Rice Research Center, Chiang Mai University, Chiang Mai 50200, Thailand

Anthocyanin is known as one of the major an antioxidant compounds, which commonly observes in the local purple rice (black glutinous rice) that can be grown only once a year because they are photoperiod sensitivity varieties. This experiment was conducted to obtain the hybrid progenies with high anthocyanin and photoperiod insensitivity. First, crosses between purple rice KDK and 4 white rice varieties were made and then F₁ hybrids were compared with the parental lines. We found that the pericarp color is controlled by incomplete dominant gene action. The anthocyanin content in all F₁ hybrids were less than KDK. Cross between KDK x PTT1 were selected to screen for progenies with high anthocyanin, and photoperiod insensitivity both non-glutinous and glutinous endosperm types. The F₂ plants were grown in dry season of 2012 and 298 of 600 F₂ plants were selected as photoperiod insensitivity. At maturity, seeds were individually collected in each plant and evaluated for pericarp color and anthocyanin content. The pericarp color varied from white to purple. No anthocyanin was detected in the white pericarp seed, while those of the purple and brown were skewed continuously toward that of the PTT1 parent. High variation of the anthocyanin content was found in the seeds those appear in purple pericarp more than half of the grain. The F₂ plants with purple and brown pericarp were selected an progeny tested in F₃ generation and similar result was found between F₂sand F₃s. This illustrated that the selection methods used in this study is effective for selecting high anthocyanin content and photoperiod insensitivity traits in the early generation of breeding program. However, high anthocyanin content is a quantitative trait and controlled by recessive genes. Increasing the population size will provide more opportunity to find plants with desirable traits.