การพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลที่สัมพันธ์กับยีนต้านทานโรคเหี่ยวเหลือง (Fusarium oxysporum f. sp. momordicae) ในมะระ (Momordica charantia L.)

Abstract

โรคเหี่ยวเหลืองในมะระเกิดจากเชื้อสาเหตุ Fusarium oxysporum f. sp. momordicae (FOM) ซึ่งเชื้อสาเหตุสามารถอาศัยอยู่ในดินได้เป็นระยะเวลานาน (soil-borne disease) ทำให้การป้องกันกำจัดโรคเป็นไปได้ยาก และส่งผลต่อปริมาณผลผลิตของมะระลดลง การปรับปรุงพันธุ์มะระให้มีความต้านทานต่อโรคเหี่ยวเหลืองจึงเป็นวิธีการช่วยแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพในการควบคุมโรคเหี่ยวเหลือง ปัจจุบันจึงมีการนำเทคโนโลยีเครื่องหมายโมเลกุลเพื่อช่วยในการคัดเลือก (marker-assisted selection) ในกระบวนการปรับปรุงพันธุ์ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลที่สัมพันธ์กับยีนต้านทานโรคเหี่ยวเหลือง (Fusarium oxysporum f. sp. momordicae) ของประชากรลูกรุ่นที่ 2 ในมะระ โดยศึกษาการกระจายตัวของลักษณะความต้านทานโรคเหี่ยวเหลืองในประชากรลูกรุ่นที่ 2 ของมะระ จำนวน 235 ตัวอย่าง ที่ได้จากคู่ผสมระหว่างมะระสายพันธุ์พ่อ “EW-000254” ที่ต้านทานต่อโรคเหี่ยวเหลืองกับมะระสายพันธุ์แม่ที่มีความอ่อนแอต่อโรคเหี่ยวเหลือง “EW-000256” โดยใช้พื้นที่ใต้กราฟความรุนแรงของโรค (AUDPC) ในการแบ่งกลุ่มออกเป็น 2 กลุ่ม ความต้านทานตามสายพันธุ์พ่อ มีค่า AUDPC ตั้งแต่ 0-10.5 และกลุ่มอ่อนแอตามสายพันธุ์แม่ มีค่า AUDPC ตั้งแต่ 28-42 พบว่าประชากรลูกรุ่นที่ 1 แสดงลักษณะความอ่อนแอต่อโรคทั้งหมด มีค่า AUDPC ตั้งแต่ 31.5-42 ดังนั้น จึงมีการถ่ายทอดลักษณะพันธุกรรมเป็นแบบลักษณะด้อย (recessive trait) ผลการศึกษาการกระจายตัวในประชากรรุ่นที่ 2 จากการวิเคราะห์ค่า Chi-square test โดยพบต้นที่ต้านทานและต้นอ่อนแอต่อโรคเป็น 75 และ 160 ซึ่งอัตราส่วนที่คาดหมายไม่เท่ากับ 1:3 จากผลการศึกษาแสดงว่าลักษณะความต้านทานโรคเหี่ยวเหลืองในมะระจึงถูกควบคุมด้วยยีนด้อยและอาจถูกควบคุมโดยยีนมากกว่า 1 ยีนขึ้นไป นำเครื่องหมายโมเลกุล จำนวน 282 ไพรเมอร์ SNP มาสร้างแผนที่พันธุกรรมได้จำนวน 13 กลุ่มลิงค์เกจ (linkage groups) จากนั้นใช้ค่า AUDPC ของประชากรลูกผสมชั่วที่ 2 เพื่อวิเคราะห์ QTL ด้วยวิธี MQM analysis พบ QTL หลักเพียง 1 ตำแหน่งที่สัมพันธ์กับลักษณะความต้านทานต่อโรคเหี่ยวเหลืองไอโซเลตพิษณุโลกอยู่บนกลุ่มลิงค์เกจที่ 5 โดยมีเครื่องหมายโมเลกุล 2 เครื่องหมาย ได้แก่ MOMCH358328_577 ซึ่งมีค่า LOD เท่ากับ 32.85 มีค่าความแปรปรวนของเปอร์เซนต์ฟีโนไทป์ (PVE) เท่ากับ 47.5 และ MOMCH365273_2290 มีค่า LOD เท่ากับ 24.57 มีค่าความแปรปรวนของเปอร์เซนต์ฟีโนไทป์ (PVE) เท่ากับ 38.2 จากผลการศึกษาที่ได้นี้ พบว่า เครื่องหมายโมเลกุล MOMCH358328_577 ให้ค่า LOD และค่าความแปรปรวนของเปอร์เซนต์ฟีโนไทป์ (PVE) ที่สูงกว่า จึงสามารถนำไปใช้ในการคัดเลือกสายพันธุ์มะระที่มีความต้านทานต่อโรคเหี่ยวเหลืองในโปรแกรมปรับปรุงพันธุ์มะระได้