คลังผลงานวิจัย กรมวิชาการเกษตร

รายงานผลงานวิจัยและพัฒนา

เทคโนโลยีชีวภาพเพื่อการจำแนกและปรับปรุงพันธุ์มันสำปะหลัง

คำหลัก : มันสำปะหลัง (cassava (Manihot esculenta Crantz.) ความหลากหลายทางพันธุกรรม (genetic diversity) การปรับปรุงพันธุ์พืช (plant breeding) เครื่องหมายโมเลกุล (molecular marker) เครื่องหมายดีเอ็นเอชนิดเอสเอสอาร์ (SSR markers)

ผู้วิจัย : สุภาวดี ง้อเหรียญ

ผู้ร่วมวิจัย : บุญเรือนรัตน์ เพียรงาน, จีราพร แก่นทรัพย์, มัลลิกา แก้ววิเศษ, อัจฉราพรรณ ใจเจริญ, อรุโณทัย ซาววา, วิภาวี ชั้นโรจน์, สุวลักษณ์ อะมะวัลย์, กุสุมา รอดแผ้วพาน, ภานุวัฒน์ มูลจันทะ, ศิริลักษณ์ ล้านแก้ว, จิณณจาร์ หาญเศรษฐสุข, ประพิศ วองเทียม, กฤตยา เพชรผึ้ง และกิตติพัฒน์ อุโฆษกิจ

หน่วยงาน : สำนักวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ ศูนย์วิจัยพืชไร่ระยอง สำนักวิจัยและพัฒนาการเกษตรเขตที่ 4 อุบลราชธานี มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และมหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

ปี: 2564

ประเภทผลงาน: รายงานความก้าวหน้า

จำนวนผู้อ่าน: 111 ครั้ง

บทคัดย่อ (Abstract)

         มันสำปะหลัง (Manihot esculenta Cranz.) เป็นพืชอาหารที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจของประเทศไทย สามารถนำไปใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมอาหาร อาหารสัตว์ การแพทย์ และพลังงานทดแทน จึงจำเป็นต้องมีการปรับปรุงพันธุ์มันสำปะหลังเพื่อให้ได้มันสำปะหลังพันธุ์ดีที่มีคุณภาพและให้ผลผลิตสูง ดังนั้นการวิจัยเทคโนโลยีชีวภาพเพื่อการจำแนกและปรับปรุงพันธุ์มันสำปะหลัง มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) ศึกษาความแตกต่างทางพันธุกรรมในระดับดีเอ็นเอและจัดกลุ่มความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมของพันธุ์มันสำปะหลังสำหรับใช้เป็นข้อมูลในการจำแนกความแตกต่างระหว่างพันธุ์และการคัดเลือกพ่อแม่พันธุ์เพื่อการปรับปรุงพันธุ์มันสำปะหลัง และ 2) การคัดเลือกและปรับปรุงพันธุ์มันสำปะหลังให้ต้านทานต่อโรคแบคทีเรียลไบลท์ โรคใบด่าง โรครากปม ให้มีลักษณะผลผลิตและปริมาณแป้งสูงไซยาไนด์ต่ำ และแป้งเหนียว โดยการใช้เครื่องหมายโมเลกุล ดำเนินการวิจัยที่สำนักวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ จ.ปทุมธานี ระหว่างเดือน ตุลาคม 2560 – ธันวาคม 2564 งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมในระดับดีเอ็นเอของพันธุ์มันสำปะหลังจากแปลงรวบรวมพันธุ์ของกรมวิชาการเกษตร จำนวน 270 ตัวอย่างพันธุ์ โดยใช้เครื่องหมายโมเลกุล SSR ที่ติดฉลากด้วยสีฟลูออเรสเซนต์ จำนวน 16 คู่ไพรเมอร์ ด้วยเทคนิค PCR และวิเคราะห์ขนาดของดีเอ็นเอ (Fragment Analysis) ด้วยเครื่องวิเคราะห์อัตโนมัติ พบว่าได้ข้อมูลความหลากหลายทางพันธุกรรมของพันธุ์มันสำปะหลัง จำนวนทั้งสิ้น 4,320 ข้อมูล มีอัลลีลที่แสดงความแตกต่างกันถึง 88 อัลลีล และจัดกลุ่มความสัมพันธ์ทางพันธุกรรม (phylogenetic tree) โดยวิธี UPMGA แบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่มหลัก โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ความเหมือนทางพันธุกรรม (similarity coefficient) อยู่ระหว่าง 0.10 – 1.00 สามารถนำข้อมูลทางพันธุกรรมที่ได้มาใช้ในการจำแนกพันธุ์และการคัดเลือกพ่อแม่พันธุ์ในงานปรับปรุงพันธุ์เพื่อสร้างลูกผสมให้มีความหลากหลายทางพันธุกรรมมากยิ่งขึ้น และการพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลเพื่อใช้ในการคัดเลือกพันธุ์มันสำปะหลังให้มีลักษณะความต้านทานต่อโรคแบคทีเรียลไบลท์ โรคใบด่าง โรครากปม ให้มีปริมาณผลผลิตและแป้งสูง ไซยาไนด์ต่ำ และแป้งเหนียว พบว่า 1) ลักษณะต้านทานโรคแบคทีเรียลไบลท์ ที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย Xanthomonas axonopodis pv. Manihotis (XAM) สามารถคัดเลือกเครื่องหมายโมเลกุลชนิด EST-SSRs จำนวน 6 เครื่องหมาย นำไปตรวจสอบหาความต้านทานโรคกับมันสำปะหลัง จำนวน 663 พันธุ์/สายพันธุ์ พบมีพันธุ์มันสำปะหลัง จำนวน 200 พันธุ์/สายพันธุ์ ที่สามารถเพิ่มปริมาณยีนต้านทานโรคได้ นำมาทดสอบลักษณะทางฟีโนไทป์ด้านการตอบสนองต่อเชื้อแบคทีเรียสาเหตุโรค พบมีพันธุ์มันสำปะหลัง จำนวน 22 สายพันธุ์/พันธุ์ ที่มีแนวโน้มให้ความต้านทานต่อโรคแบคทีเรียลไบลท์ 2) ลักษณะต้านทานโรคใบด่าง CMD สามารถคัดเลือกเครื่องหมายโมเลกุลชนิด SCAR SSR EST-SSRs และ SNP จำนวน 9 เครื่องหมาย นำมาคัดเลือกพันธุ์มันสำปะหลังกลุ่มพ่อแม่พันธุ์ ลูกผสม และพันธุ์ต้านทานจาก IITA จำนวน 902 พันธุ์/สายพันธุ์ พบมีพันธุ์มันสำปะหลัง จำนวน 18 พันธุ์/สายพันธุ์ ที่แสดงแถบดีเอ็นเอและลำดับนิวคลีโอไทด์เช่นเดียวกับพันธุ์ต้านทาน TME3 ในทั้ง 9 เครื่องหมาย ซึ่งมีความเป็นไปได้ที่จะเป็นพันธุ์ต้านทานโรคใบด่าง 3) ลักษณะต้านทานโรครากปม สามารถพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลชนิด SNP จำนวน 2 ตำแหน่ง ที่เกี่ยวข้องกับยีนต้านทานโรครากปมที่ได้จากการใช้เทคโนโลยี Genotyping by sequencing (GBS) มาวิเคราะห์หาความแตกต่างระหว่างลักษณะจีโนไทป์และฟีโนไทป์ของดัชนีรากปมของพันธุ์มันสำปะหลัง จำนวน 71 พันธุ์ รวมถึงได้พัฒนาไพรเมอร์สำหรับตรวจสอบตำแหน่ง SNPs ด้วยเทคนิค Tetra-Primer ARMS-PCR 4) ลักษณะแป้งสูง สามารถพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลชนิด SNP จำนวน 3 ตำแหน่ง ที่เกี่ยวข้องกับปริมาณแป้ง (% amylose) สามารถนำไปใช้คัดเลือกพันธุ์มันสำปะหลังที่มีปริมาณแป้งสูงโดยใช้เทคนิค Pyrosequencing ในการตรวจวิเคราะห์ได้ 5) ลักษณะไซยาไนด์ต่ำ สามารถพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลชนิด SNP แบบ Tetra-Primer ARMS–PCR จำนวน 3 ตำแหน่ง สามารถนำไปใช้คัดเลือกพันธุ์มันสำปะหลังที่มีปริมาณไซยาไนด์ต่ำกว่า 250 mg และ 280 mg HCN/kg น้ำหนักสด 6) ลักษณะแป้งเหนียว สามารถคัดเลือกเครื่องหมายโมเลกุลชนิด SNPs ตำแหน่ง C/G บนยีน GBSSI จำนวน 2 ตำแหน่ง นำมาตรวจสอบลักษณะแป้งเหนียวกับพันธุ์มันสำปะหลัง จำนวน 758 พันธุ์ พบจีโนไทป์แบบลักษณะเด่น (dominant: WxWx) ลักษณะข่มร่วม (co-dominant: Wxwx) และลักษณะด้อย (recessive: wxwx) จำนวน 522 202 และ 17 ตัวอย่าง ตามลำดับ การตรวจสอบลักษณะแป้งด้วยการย้อมสีไอโอดีนในตัวอย่างลักษณะข่มร่วมและลักษณะด้อย ไม่พบลักษณะแป้งเหนียว และได้ข้อมูลเครื่องหมาย SNPs แบบ Bi-Allelic จำนวน 19,057 ตำแหน่ง พบตำแหน่ง SNPs เฉพาะมันสำปะหลังพันธุ์แป้งเหนียว จำนวน 33 ตำแหน่ง แบ่งเป็นแบบเฮทเทอโรไซโกต จำนวน 26 ตำแหน่ง และแบบโฮโมไซโกต จำนวน 7 ตำแหน่ง สามารถนำไปใช้ในการคัดเลือกพันธุ์มันสำปะหลังแป้งเหนียวได้ และ 7) ลักษณะผลผลิต (root yield) สามารถพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลชนิด ILP จากยีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตแป้งในมันสำปะหลัง จำนวน 13 เครื่องหมาย และเครื่องหมายโมเลกุลชนิด SNPs จำนวน 2 เครื่องหมาย สามารถนำไปใช้ในการจำแนกความแตกต่างระหว่างลักษณะผลผลิตในมันสำปะหลังได้ ทั้งนี้เครื่องหมายโมเลกุลที่พัฒนาได้นี้สามารถนำไปใช้ในการจำแนก ตรวจสอบและคัดเลือกพันธุ์มันสำปะหลังเพื่อการปรับปรุงพันธุ์ต่อไป

URL Reference :

(ดาวน์โหลด: 37 ครั้ง)

ปรับปรุงข้อมูลเมื่อวันที่ 28-11-2567

แจ้งไฟล์หาย