การใช้เครื่องหมายโมเลกุลช่วยคัดเลือกในประชากรลูกผสมชั่วที่ ๒ ระหว่างข้าวก่า เจ้าสายพันธุ์ก้าวหน้า และข้าวพันธุ์สมัยใหม่ ปทุมธานี ๑

Markers assisted selection in F2 populations derived from cross between non-glutinous purple advanced lines and Modern Pathum Thani 1 rice variety

Name: ธนัชพร วิรัตนชัยวรรณ

ThaSH: ข้าวก่ำ

ThaSH: ข้าวเหนียวดำ

ThaSH: ข้าว -- การปลูก

ThaSH: ข้าว -- การปรับปรุงพันธุ์

ThaSH: ข้าว -- การเจริญเติบโต

Abstract: ข้าวก่ำ (purple rice) หรือข้าวเหนียวดำ (black glutinous rice) เป็นข้าวที่มีสารแอนโทไซยา- นิน (anthocyanin) ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นสารด้านอนุมูลอิสระสูง มีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างจากข้าว ทั่วไป ได้มีการปรับปรุงพันธุ์โดยการสร้างลูกผสมระหว่างข้าวเหนียวก่ำดอยสะเก็ดกับข้าวเจ้าหอมไม่ ไวต่อช่วงแสงพันธุ์ปทุมธานี 1 ได้ลูกผสม คือข้าวก่ำเจ้าสายพันธุ์ก้าวหน้าไม่ไวต่อช่วงแสง (KDK-10) มีเยื่อหุ้มเมล็ดสีดำมีแอนโทไซยานินในเมล็ด แต่ให้ผลผลิตต่ำ และไม่มีกลิ่นหอม ดังนั้นการนำข้าว พันธุ์ก่ำเจ้าสายพันธุ์ก้าวหน้าไม่ไวต่อช่วงแสงมาใช้ประโยชน์จึงจำป็นต้องมีการปรับปรุงพันธุ์ เพื่อ เพิ่มผลผลิตและความหอม การทดลองนี้จึงได้นำข้าวพันธุ์ก่ำเจ้าสายพันธุ์ก้าวหน้าไม่ไวต่อช่วงแสง (KDK-10) มาผสมพันธุ์กับข้าวพันธุ์ปรับปรุงสมัยใหม่พันธุ์ปทุมธานี 1 โดยปลูกประเมินลูกผสมชั่วที่ เปรียบเทียบกับพ่อแม่ และคัดเลือกในลูกผสมชั่วที่ 2 และชั่วที่ 3 โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการใช้ เครื่องหมายโมเลกุลช่วยในการคัดเลือกข้าวลูกผสมชั่วที่ 2 ในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวก่ำเจ้าสายพันธุ์ ก้าวหน้าไม่ไวต่อช่วงแสง ให้มีกลิ่นหอม และปริมาณอมิโลสใกล้เคียงกับพันธุ์พ่อ ทคลองที่แปลง ทดลองสาขาวิชาพืชไร่ คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ดำเนินการวิจัยระหว่างเดือน สิงหาคม 2559 ถึง ธันวาคม 2561 การทดลองที่ 1 การประเมินลักษณะทางสัณฐานของลูกผสมชั่วที่ 1 ระหว่างข้าวก่ำเจ้าสาย พันธุ์ก้าวหน้าไม่ไวต่อช่วงแสง กับข้าวพันธุ์ปรับปรุงสมัยใหม่พันธุ์ปทุมธานี 1 เปรียบเทียบพันธุ์พ่อ แม่ ผลการศึกมาพบว่ามีความแตกต่างระหว่างพันธุ์พ่อแม่และลูกผสม โดยลูกผสมชั่วแรกมีลักษณะ สัณฐานเหมือนพันธุ์แม่หรือระหว่างพันธุ์พ่อแม่ มีสีดำข่ม ยกเว้นสีแผ่นใบ สีปล้อง สีเยื่อหุ้มเมล็ด ข่ม บางส่วน ในลักษณะจำนวนวันออกดอกพบว่าลูกผสมออกดอกอยู่ในช่วงเดียวกับพันธุ์แม่ แต่ช้ากว่า พันธุ์พ่อ สำหรับลักษณะจำนวนหน่อต่อต้น จำนวนรวงต่อต้น และน้ำหนัก 1,000 เมล็ด มีค่าน้อยกว่า พันธุ์พ่อแม่ ในส่วนของน้ำหนักเมล็ดต่อต้นของลูกผสมมีค่าน้อยกว่าพันธุ์พ่อ การทดลองที่ 2 การคัดเลือกลูกผสมชั่วที่ 2 ระหว่างข้าวก่ำเจ้าสายพันธุ์ก้าวหน้าไม่ไวต่อช่วง แสงกับข้าวพันธุ์ปรับปรุงสมัยใหม่พันธุ์ปทุมธานี 1โดยปลูกพันธุ์พ่อแม่อย่างละ50 ต้น และลูกผสมชั่ว ที่ 2 จำนวน 320 ต้น ใช้ระยะปลูก 25x25 เซนติเมตร เมื่อถึงระยะแตกกอเก็บตัวอย่างใบจากนั้นเก็บ เกี่ยวแยกแต่ละต้น สุ่มแกะดูสีเยื่อหุ้มเมล็ดอย่างน้อย 3 เมล็ด พบต้นที่มีสีเยื่อหุ้มเมล็ดสีดำจำนวน 191 ต้นและลักษณะ สีเยื่อหุ้มเมล็ดสีขาว 129 ต้นพบว่าลักษณะสีเชื่อหุ้มเมล็ดมีการกระจายสอดกล้องกับ การควบคุมด้วยยืนสองคู่ที่สัดส่วน 9:7 จากนั้นนำเมล็ดที่มีสีเชื่อหุ้มเมล็ดสีดำไปคัดเลือกโดยใช้ เครื่องหมายโมเลกุล FMbadh 2-E7 พบว่ามีการเกิดแถบดีเอ็นเอ 3 ชนิด ได้แก่ A คือ ลักษณะทาง พันธุกรรมที่เหมือนพันธุ์แม่ (Badh/Badh), B คือถักษณะทางพันธุกรรมที่เหมือนพันธุ์พ่อ (badh/badh) และ H คือลักษณะทางพันธุกรรมแบบ heterozygous (Badh/badh) คัดเลือกเฉพาะต้นที่มีชนิดของการ เกิดแถบดีเอ็นเอชนิด B จำนวน 24 ต้น ทั้งหมดมีเยื่อหุ้มเมล็ดสีดำ ครึ่งหนึ่งมีผลผลิตเท่ากับหรือ มากกว่าพันธุ์แม่ พบ 3 ต้นมีผลผลิตเท่ากับพันธุ์พ่อและ 1 ต้นมากกว่าทั้งพันธุ์พ่อและพันธุ์แม่ การทดลองที่ 3 การประเมินลูกผสมชั่วที่ 3 ระหว่างข้าวก่ำเจ้าสายพันธุ์ก้าวหน้าไม่ไวต่อช่วง แสง กับข้าวพันธุ์ปรับปรุงสมัยใหม่พันธุ์ปทุมธานี 1 เปรียบเทียบพันธุ์พ่อพบว่ามีการกระจายตัว เหมือนพันธุ์แม่จำนวน 17 ต้น เหมือนพันธุ์ พ่อ จำนวน 28 ต้น และลูกผสมที่มีการกระจายตัวภายใน family จำนวน 66 ต้น และพบ family ที่ภายในมีเยื่อหุ้มเมล็ดทุกต้นสีดำหมดทั้ง 5 ต้น จำนวน 5 family ที่เหลือพบทั้งต้นที่มีเยื่อหุ้มเมล็ดสีดำและสีขาวภายใน family ส่วนลักษณะความหอม วัดโดยการดม (sensory test) ใช้ผู้ทดสอบจำนวน 10 คน ดมกลิ่นโดยทิ้งช่วงห่าง 10 วินาที แบ่งเป็น ไม่หอม ระดับ 0 หอมปานกลาง ระดับ 1 และหอมมาก ระดับ 2 พบว่าต้นที่มีความหอมตั้งแต่ระดับ 1 ขึ้นไปจำนวน 11 ต้น เมื่อนำคะแบนค่าความหอมมาหาค่าเฉลี่ย พบว่า family ที่ 25-5 และ 167-2 มีค่าเฉลี่ยระดับความ หอมสูงที่สุด คือ 1.8 ส่วนผลผลิตพบว่าต้นที่ 184-4 มีน้ำหนักผลผลิตมากที่สุด 11.8 กรัม และต้นที่ 184-1 มีเปอร์เซ็นต์อมิโลสมากที่สุดและเมื่อนำผลผลิตต่อต้นและค่าเฉลี่ยความหอมหรือปริมาณ อมิโลสของลูกผสมชั่ที่ 3 ของต้นที่คัดเลือก แต่ละต้นมาสร้างกราฟความสัมพันธ์ ไม่พบ ความสัมพันธ์ระหว่างผลผลิตกับทั้งสองลักษณะ อย่างไรก็ตามสามารถกัดเลือกต้นที่มีผลผลิตสูง มี ค่าเฉลี่ยความหอมตั้งแต่ 1 ขึ้นไป และเปอร์เซ็นต์อมิโลสในระดับ 10-19 เปอร์เซ็นต์ ได้จำนวน 2 ต้น ซึ่งต้นลูกผสมที่ได้กัดเลือกจากการศึกษาครั้งนี้ จะเป็นแหล่งพันธุกรรมที่สำคัญและสามารถใช้ในการ พัฒนาข้าวสายพันธุ์ใหม่ที่ไม่ไวต่อช่วงแสง มีผลผลิตสูง และมีความหอมได้ในอนาคต

Abstract: Purple rice or black glutinous rice contains anthocyanin which provide antioxidant property as a unique characteristic compare to the white rice. Previously, "Kum Doi Saket" (KDK), purple glutinous rice was crossed with "Pathum Thani 1" (PTT1), a photoperiod insensitive white rice variety. The advanced purple rice line with photoperiod insensitivity (KDK-10), black pericarp and high anthocyanin were selected. However, KDK-10 had low yield and lack of aroma. This KDK-10 would be further improved for high yielding ability and aroma. In this study, KDK-10 was crossed with the modern variety (PTT1), evaluated and compared with their parents in F, hybrid and selection in F2 and F, generations. The objective of this study was to use molecular marker assisted selection in F2 generation for aroma and amylose content traits. This research was conducted at the experimental plot of Agronomy Division, Faculty of Agriculture, Chiang Mai University during August 2016 to December 2018 In the first experiment, the morphological traits of F1 hybrid were evaluated and compared with their parents, KDK-10 and PTT1. It was found that morphological traits of F1 hybrid deviated from their parents. The F, hybrid presented morphological characters similar to KDK-10, female parent or between parents. All morphological characters of the F1 hybrid shown black color except leaf, internode and pericarp color while days to flowering of F, hybrid were similar to KDK-10, female parent but longer than PTT1, male parent. The number of tiller per plant, number panicle per plant and 1,000 seed less weight were lower than parents. The grain yields per plant of the F1 hybrid were less than PTT1 parent. In the second experiment, selection of F2 generation, KDK-10 cross with PTT1 by planting 50 plants of each parent and 320 plants of F2 generation number with interval between plant at 25x25 centimeter. At tillering stage, leaf samples were collected. At least 3 seeds were randomly selected from individual plant to determine pericarp colors. There were 191 plants with black pericarp and 129 plant with white pericarp. It was found that the color traits of the pericarp were consistent with into 2 complementary gene controlling model. The seed with black pericarp were then selected using molecular marker FMbadh2-E7. There were 3 types of DNA fingerprint are including A is the genetic characteristic that similar to KDK-10 (Badh/Badh), B is the genetic characteristic that similar to PTT1 ( badh/badh) and H is the genetic characteristic from heterozygous ( Badh/badh). Selection only 24 plants with type B of DNA fingerprint. All have black pericarp, half of them had a yield equal to or greater than KDK-10 parent. It was found that 3 plants were equal to PTT1 parent and 1 plant produced yield more than their parents. The third experiment, evaluation of F, generation, KDK-10 cross with PTT1 were compared with their parents. It was found that 17 plants showed segregation similar to KDK-10, 28 plants were similar to PTT1. The F, generation showed segregation within family 66 plants and found that a family with all of 5 plants shown black pericarp 5 families. There were 18 families produced both black and white pericarp. For aromatic characteristic measured by sensory test, 10 test people were used to smell the scent at intervals of 10 seconds, divided into not fragrance level 0, medium fragrance level 1 and high fragrance level 2. there were 11 plants with fragrance of level 1 and more than level 1. When comparing average fragrant score, it was found that 25-5 and 167-2 plant had the highest average fragrance level of 1.8. For yield, 184-4 plant was the highest yield of 11.8g and 184-1 plant was the highest amylose percentage and when the yield per plant and the mean of fragrance or amylose content of Fs generation of each selected plant were used to determine correlation. There was no relationship between yield with 2 characteristics. However, they were competent to select the plant with high yield, fragrance of more than level 1 and amylose at the level of 10-19 percent with 2 plants. The hybrids which were selected from this study will be use as genetic materials for the development of new rice variety with photoperiod insensitivity, high yield and aroma in the future

มหาวิทยาลัยเชียงใหม่. สำนักหอสมุด

Address: เชียงใหม่

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: เพ็ญนภา จักรสมศักดิ์

Role: ประธานกรรมการ

Name: ศันสนีย์ จำจด

Role: กรรมการ

Name: ต่อนภา ผุสดี

Role: กรรมการ

Created: 2563

Modified: 2565-11-01

Issued: 2565-11-01

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: พืชไร่

Grantor: มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

©copyrights มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	590831012.pdf	2.02 MB

ใช้เวลา

0.037645 วินาที