การพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลชนิดสนิปส์เพื่อช่วยในการคัดเลือกความต้านทาน ต่อโรคใบไหม้แผลใหญ่ในข้าวโพดหวาน

Abstract

โรคใบไหม้แผลใหญ่ (Northern corn leaf blight; NCLB) เป็นโรคที่เกิดจากเชื้อรา Exserohilum turcicum (Pass.) ทำความเสียหายให้กับผลผลิตข้าวโพดหวานมากกว่า 30 เปอร์เซ็นต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพภมิอากาศที่เย็นและมีความชื้นสูง การปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดหวานให้ต้านทานต่อโรค NCLB ด้วยการใช้เครื่องหมายโมเลกุลช่วยในการคัดเลือกยีน (MAS) ที่ควบคุมลักษณะความต้านทานต่อ NCLB จะเป็นวิธีการช่วยให้การปรับปรุงพันธุ์ข้าวโพดมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น จากการค้นพบยีนควบคุมความต้านทานต่อ NCLB ในข้าวโพด ได้แก่ ยีน Ht1, Ht2, Ht3 และ HtN การศึกษาในครั้งนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลชนิดสนิปส์ที่มีความสัมพันธ์กับความต้านทานต่อโรคใบไหม้แผลใหญ่ในข้าวโพดหวาน อ้างอิงจากเครื่องหมายโมเลกุลชนิดเอสเอสอาร์ที่มีความสัมพันธ์กับยีน Ht1 ได้แก่ umc1042 และ bnlg1721 โดยใช้สายพันธุ์อ่อนแอ NT58WS6#4 เป็นสายพันธุ์แม่ และใช้สายพันธุ์ต้านทาน ChallengerS6-1 เป็นสายพันธุ์พ่อ ในการสร้างประชากรรุ่นที่ 1 และ 2 ทำการประเมินการเกิดโรคใบไหม้แผลใหญ่ ในประชากรข้าวโพดหวานลูกผสมชั่วที่ 2 จำนวน 184 ต้น โดยการให้คะแนนการเป็นโรค ที่ระยะ 56 วันหลังปลูกพบว่า อัตราส่วนการกระจายตัวของคะแนนการเกิดโรคไม่เป็นไปตามอัตราส่วนที่คาดหมายโดยมีค่า Chi-square เท่ากับ 33.51 แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญและจากการตรวจสอบเครื่องหมายโมเลกุลชนิดสนิปส์ทั้งหมด 92 และ 48 เครื่องหมาย บนโครโมโซมที่ 2 และ 8 พบ 5 เครื่องหมายบนโครโมโซมที่ 2 ที่แสดงความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์ต้านทานและอ่อนแอ ได้แก่ MZSNP-0055106, MZSNP-0065744, MZSNP-0070164, MZSNP-0063922 และ MZSNP-0073150 ผลการทดสอบความสัมพันธ์ระหว่างเครื่องหมายโมเลกุลทั้ง 5 เครื่องหมายกับการกระจายตัวของความต้านทานต่อโรคใบไหม้แผลใหญ่ในประชากรรุ่นที่ 2 จำนวน 184 ต้นพบว่า เครื่องหมายโมเลกุลทั้ง 5 เครื่องหมาย ให้ค่า Chi-square (P≤0.05) เท่ากับ 0.82, 1.08, 1.08, 0.64 และ 0.64 ตามลำดับ ผลการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างจีโนไทป์และฟีโนไทป์ด้วยการวิเคราะห์ QTL ด้วยวิธีการ Interval mapping พบว่าทั้ง 5 เครื่องหมายให้ค่า R-square เท่ากับ 0.21, 0.20, 0.18, 0.18 และ 0.17 ตามลำดับ จึงยอมรับอัตราส่วนการกระจายตัวของยีโนไทพ์เท่ากับ 1:2:1 นอกจากนี้ยังให้ค่า LOD score เท่ากับ 9.43, 9.04, 8.15, 8.03 และ 7.54 ตามลำดับ ซึ่งเครื่องหมายโมเลกุลชนิดสนิปส์ทั้ง 5 เครื่องหมายนี้ จะถูกนำมาช่วยคัดเลือกจีโนไทพ์สายพันธุ์ต้านทานต่อ NCLB ในข้าวโพดหวาน เพื่อใช้ประโยชน์ในการปรับปรุงพันธุ์ต่อไป