การศึกษาเครื่องหมายดีเอ็นเอสำหรับใช้คัดเลือกสีเยื่อหุ้มเมล็ดและ ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของข้าวดำ

Abstract

ข้าวที่มีเยื่อหุ้มเมล็ดสีดำเกิดจากการสังเคราะห์แอนโทไซยานิน ซึ่งถูกควบคุมโดยยีนสำคัญ คือ ยีน OsB1, OsB2, OsDFR และ OsMYB3 การใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอที่ยึดติดกับยีนดังกล่าว จะสามารถช่วยคัดเลือกข้าวที่มีแอนโทไซยานินและฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูง งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อค้นหาเครื่องหมายดีเอ็นเอชนิด SSR ที่ยึดติดกับยีน OsB1, OsB2, OsDFR และ OsMYB3 คัดเลือกเครื่องหมายที่แยกความแตกต่างระหว่างข้าวที่มีเยื่อหุ้มเมล็ดสีขาวและดำ ตรวจสอบลูกผสม F1 ประชากร F2 และ BC1F1 และศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างเครื่องหมายดีเอ็นเอกับฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ปริมาณแอนโทไซยานิน และสีเยื่อหุ้มเมล็ด จากการคัดเลือกเครื่องหมายดีเอ็นเอชนิด SSR พบเครื่องหมาย RM17321, RM11383 และ RM15209 ที่ยึดติดกับยีน OsB1&B2, OsDFR และ OsMYB3 ตามลำดับ ที่แยกความแตกต่างระหว่างข้าวพันธุ์รับและข้าวพันธุ์ให้ และตรวจสอบลูกผสม F1 ได้ การตรวจสอบเครื่องหมายดีเอ็นเอในประชากร F2 พบว่า การทดสอบไคสแควร์ของการถ่ายทอดเครื่องหมาย RM17321 (OsB1&B2) , RM11383 (OsDFR) และ RM15209 (OsMYB3) เป็นไปตามกฎเมนเดล คือ 1: 2: 1 การวิเคราะห์ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ พบต้นที่มีค่าฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงใกล้เคียงกับพันธุ์ให้ก่ำน้อย การวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างเครื่องหมายดีเอ็นเอกับฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ พบว่า เครื่องหมายดีเอ็นเอ RM17321 (OsB1&B2) และ RM15209 (OsMYB3) มีความสัมพันธ์กับฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ (p<0.05) โดยมีค่า R2 เท่ากับ 41.30 และ 6.22 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ เมื่อวิเคราะห์เครื่องหมายดีเอ็นเอ RM17321 (OsB1&B2) ร่วมกับ RM15209 (OsMYB3) กับฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ พบว่า มีความสัมพันธ์กับฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ (p<0.05) โดยค่า R2 มีค่าสูงขึ้น เท่ากับ 46.64 เปอร์เซ็นต์ การตรวจสอบเครื่องหมายดีเอ็นเอในประชากร BC1F1 พบว่า การทดสอบไคสแควร์ของการถ่ายทอดเครื่องหมายดีเอ็นเอ RM17321 (OsB1&B2) และ RM15209 (OsMYB3) เป็นไปตามกฎเมนเดล คือ 1: 1 การวิเคราะห์ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และปริมาณแอนโทไซยานิน พบต้นที่มีค่าสูงกว่าข้าวพันธุ์ให้ก่ำน้อย จากการวิเคราะห์การกระจายตัวของสีเยื่อหุ้มเมล็ด พบว่า อัตราส่วนการเกิดสี: ไม่เกิดสี เท่ากับ 1: 1 โดยการเกิดสีเยื่อหุ้มเมล็ดต้องมีอัลลีลเด่นของพันธุ์ให้ก่ำน้อย อย่างน้อย 1 อัลลีล เครื่องหมายดีเอ็นเอ RM17321 (OsB1&B2) มีความสัมพันธ์กับฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และปริมาณแอนโทไซยานิน (p<0.05) โดยมีค่า R2 เท่ากับ 30.59 และ 41.29 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ และเครื่องหมายดีเอ็นเอ RM15209 (OsMYB3) มีความสัมพันธ์กับฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และปริมาณแอนโทไซยานิน (p<0.05) โดยมีค่า R2 เท่ากับ 5.76 และ 7.35 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ เมื่อวิเคราะห์เครื่องหมายดีเอ็นเอ RM17321 (OsB1&B2) ร่วมกับ RM15209 (OsMYB3) กับ ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และปริมาณแอนโทไซยานิน (p<0.05) โดยมีค่า R2 เท่ากับ 32.69 และ 44.69 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ นอกจากนี้เครื่องหมาย RM17321 (OsB1&B2) มีความสัมพันธ์กับสีเยื่อหุ้มเมล็ดสูงมาก (p<0.05) โดยมีค่า r เท่ากับ 0.886 อย่างไรก็ตาม เครื่องหมายดีเอ็นเอ RM11383 (OsDFR) ไม่มีความสัมพันธ์กับทุกลักษณะที่ศึกษาในงานวิจัยนี้ ดังนั้นเครื่องหมายดีเอ็นเอ RM17321 (OsB1&B2) ซึ่งเป็นเครื่องหมายหลัก ร่วมกับ RM15209 (OsMYB3) ซึ่งเป็นเครื่องหมายรอง จะสามารถใช้ในการคัดเลือกข้าวที่เยื่อหุ้มเมล็ดมีสี มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระและปริมาณแอนโทไซยานินสูง และช่วยในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวด้วยวิธีผสมกลับได้