Abstract:
มีรายงานมากมายเกี่ยวกับเทคนิค somaclonal variation ที่ทำให้ได้โซมาโคลนที่มีลักษณะที่ต่างจากพันธุ์แม่ แต่ยังไม่ทราบสาเหตุ วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม ของโซมาโคลนอ้อยโดยใช้เทคนิค Simple sequence repeat markers และการวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ ใช้อ้อยสายพันธุ์ K84-200 เป็นแม่พันธุ์ ใช้ใบและยอดของแม่พันธุ์ ชักนำให้เป็นแคลลัส และพัฒนาเป็นต้น เรียกว่า โซมาโคลน ใช้ตัวอย่างดีเอ็นเอ 58 ตัวอย่างจากโซมาโคลนของอ้อยและพันธุ์แม่ K84-200 ที่ไม่ได้ผ่านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ตรวจสอบด้วยไพรเมอร์ SSR จำนวน 10 ชุด พบว่ามี 3ไพรเมอร์ ได้แก่ MCSA205C, SMC226CG และ SMC319CG ที่เกิดความหลากหลาย และพบเพียง 3 โซมาโคลน ได้แก่ 38L5M, 36L5 และ 33CS5 ที่มีความแตกต่างกับพันธุ์แม่ K84-200 ที่ไม่ได้ผ่านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่ออย่างชัดเจน phylogenetic tree สามารถแยกความแตกต่างทางพันธุกรรมได้เป็น 2 กลุ่ม ไม่พบความเหมือนของลำดับนิวคลีโอไทด์ของ โซมาโคลนอ้อยทั้ง 3 โซมาโคลน และพันธุ์แม่ K84-200 ที่ไม่ได้ผ่านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อกับลำดับ นิวคลีโอไทด์ในฐานข้อมูลพันธุกรรม GenBank ในทุกตัวอย่าง เมื่อวิเคราะห์และเปรียบเทียบแถบดีเอ็นเอ และลำดับนิวคลีโอไทด์พบว่า มีการเพิ่มและการขาดหายไปของแถบดีเอ็นเอ มีการเพิ่ม การขาดหายไปและ การเปลี่ยนแปลงของลำดับนิวคลีโอไทด์ รูปแบบที่หลากหลายแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่อยู่ในระดับ ลำดับนิวคลีโอไทด์และพบว่าลำดับกรดอะมิโนของแถบดีเอ็นเอ 1A ของพันธุ์แม่ K84-200 ที่ไม่ได้ผ่านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อแต่ไม่พบในโซมาโคลน มีความเหมือนกับลำดับกรดอะมิโนของ Accession No. XP_009612371.1 PREDICTED: zinc finger protein JACKDAW-like [Nicotiana tomentosiformis] มากที่สุด โดยมีความเหมือนเท่ากับ 67% ส่วนลำดับกรดอะมิโนของแถบดีเอ็นเอ 2A, 1B, 2B, 3B, 4B, 1C, 2C, 3C, 4C และ 5C ของโซมาโคลนอ้อย 38L5M, 36L5, 33CS5 และต้นแม่ K84-200 ที่ไม่ได้ผ่านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ พบว่าไม่มีความเหมือนกับลำดับกรดอะมิโนใด ๆ ในฐานข้อมูลสากล GeneBankในทุกตัวอย่าง ผลลัพธ์เหล่านี้ แสดงให้เห็นว่ากระบวนการแปรปรวนทางพันธุกรรมผ่านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อทำให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรมและสามารถตรวจสอบได้จากการวิเคราะห์ในระดับชีวโมเลกุลโดยใช้เทคนิค SSR ร่วมกับการวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์
There are several reports about somaclonal variation technique which produce the somaclones different from mother plant. But it is not knowing for the reason. The aim of this study is investigation of the genetic variation on sugarcane somaclones using simple sequence repeat markers and DNA sequence analysis. The variety of K84-200 was used for mother plant. Leaf and shoot were induced to callus and further regenerated to plants They were called somaclones. DNA of 58 samplesof somaclones and mother plant K84-200 without tissue culture procedure were isolated. Ten primers sets of SSR markers were used. Among all ten amplified SSRs, only 3 primers sets MCSA205C, SMC226CG and SMC319CG have shown different polymorphisms from mother plant. Among the 58 somaclones, 3somaclones 38L5M, 3L6M and 33CS5 have shown different polymorphisms from mother plant. The phylogenetic tree can distinguish genetic group of sugarcane somaclones into 2 groups. At the primary nucleotide sequence level, the cloned sequences queried to the GenBank databases showed non sequence homology in GenBank nucleotides databases. DNA pattern and DNA sequencing analysis of these somaclones show DNA deletion, DNA increasing, DNA decreasing and base change. This results show that the somaclonal variation technique can induce genetics variation from the mother plant. Sequence analysis indicated that it changes at the nucleotide sequence level. Amino acid sequences were compared with the GenBank. The result showed that 1A which present only in mother plant K84-200 without tissue culture procedure but absent in other somaclones showed sequence similarity to accession No. XP_009612371.1 PREDICTED: zinc finger protein JACKDAW-like [Nicotiana tomentosiformis]67%. However, amino acid sequencesof 2A, 1B, 2B, 3B, 4B, 1C, 2C, 3C, 4C and 5C of somaclones38L5M, 36L5, 33CS5 and mother plant K84-200 without tissue culture procedure showed non amino acid sequence homology in GenBank databases. These results suggest that SSR technique and DNA sequence are useful tool for detecting genetic variations in somaclones.