LINE x TESTER ANALYSIS OF OSMOTIC TOLERANCE IN MAIZE SEEDLING STAGE

Abstract

Selecting traits at the seedling stage is an effective method to shorten the breeding process. Additionally, molecular selection techniques can further enhance breeding efficiency, especially under unpredictable climate conditions. Droughts can severely damage crops, but plants that accumulate high levels of trehalose are better able to adapt to abiotic stress. This study investigated the expression of genes related to trehalose biosynthesis using RT-PCR to identify parent lines for hybrid seed production, employing a Line × Tester mating design. The objectives were to evaluate the relationship between Trehalose-6-phosphate synthase gene expression and seedling-stage phenotypic traits and assess the genetic parameters of parent lines derived from progeny crosses. The results revealed a statistically significant positive correlation between Trehalose-6-phosphate synthase gene expression and traits such as leaf greenness, seedling height, shoot dry weight, and total dry weight. Analysis of combining ability showed that the maternal line Grp5-3-1S1 Grp2-1-2S1-3 and Grp6-3-2S1-5 the paternal line Kei1608 exhibited significantly higher general combining ability values than the parent average. Moreover, three progeny crosses, which are Grp2-1-2S1-3×Kei1608 Grp6-3-2S1-5×Ki48 and Grp4-4-2S1-1×Ki48 demonstrated significantly high specific combining ability for the traits studied. Therefore, these three progeny crosses are recommended for further evaluation under field conditions in subsequent trials.

การคัดเลือกลักษณะในระยะต้นกล้า เป็นหนึ่งในวิธีที่ลดระยะเวลาในการปรับปรุงพันธุ์ได้ นอกจากนี้ การใช้เทคนิคด้านโมเลกุลในการคัดเลือกสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการปรับปรุงพันธุ์พืชได้อีกทาง ในสภาพอากาศที่แปรปรวน ปัญหาภัยแล้งก่อให้เกิดความเสียหายอย่างรุนแรงต่อพืชปลูก พืชที่มีการสะสมน้ำตาลทรีฮาโลสในปริมาณที่สูงสามารถปรับตัวต่อสภาพเครียดจากสิ่งไม่มีชีวิตได้ดีขึ้น ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงทำการตรวจสอบการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการสังเคราะห์น้ำตาลทรีฮาโลส ด้วยเทคนิค RT-PCR เพื่อคัดเลือกสายพันธุ์พ่อแม่เพื่อนำมาผลิตเป็นเมล็ดคู่ผสมโดยใช้แผน Line x Tester งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการประเมินความสัมพันธ์ระหว่างระดับการแสดงออกของยีน Trehalose-6-phosphate synthase กับลักษณะฟีโนไทป์ในระยะต้นกล้า พร้อมประเมินค่าทางพันธุกรรมของสายพันธุ์พ่อแม่จากคู่ผสมที่ผลิตได้ ผลการทดสอบ พบว่า ระดับการแสดงออกของยีน Trehalose-6-phosphate synthase มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับค่าความเขียวใบ ความสูงของต้นกล้า น้ำหนักแห้งของส่วนเหนือราก และน้ำหนักแห้งรวมอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ เมื่อวิเคราะห์ความสามารถในการรวมตัว พบว่า สายพันธุ์แม่ Grp5-3-1S1 Grp2-1-2S1-3 และ Grp6-3-2S1-5 สายพันธุ์พ่อ Kei1608 แสดงค่าความสามารถในการรวมตัวแบบทั่วไปสูงกว่าค่าเฉลี่ยทั้งหมดของสายพันธุ์พ่อแม่อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ และยังพบอีกว่า คู่ผสม Grp2-1-2S1-3×Kei1608 Grp6-3-2S1-5×Ki48 และ Grp4-4-2S1-1×Ki48 ให้ค่าความสามารถในการรวมตัวแบบจำเพาะเจาะจงที่สูงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติต่อลักษณะดังกล่าว ดังนั้น คู่ผสมทั้ง 3 คู่นี้จึงควรถูกคัดเลือกไปทดสอบในสภาพแปลงปลูกในลำดับถัดไป