Abstract:
โรคเมล็ดด่างเป็นปัญหาหลักในการผลิตข้าวของประเทศไทย โดยมีรายงานเชื้อราสาเหตุของโรคมาก ถึง 6 ชนิด ได้แก่ Curvularia lunata Bipolaris oryzae Fusarium incarnatum Trichoconis padwickii Cercospora oryzae และ Sarocladium oryzae อย่างไรก็ตาม ข้อมูลของเชื้อราสาเหตุโรคเมล็ดด่างในประเทศไทย ที่เกี่ยวกับชนิดของเชื้อราสาเหตุหลักที่ระบาด และความหลากหลายทางพันธุกรรม ของเชื้อราสาเหตุนั้น ยังมีอยู่อย่างจำกัด ดังนั้นการศึกษาครั้งนี้ จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อจำแนกชนิดของเชื้อราสาเหตุหลักของโรคเมล็ดด่างของข้าวในประเทศไทย นอกจากนี้ มีการวิเคราะห์ความแปรปรวนทางพันธุกรรมของเชื้อราสาเหตุโรค จากการรวบรวมและเก็บตัวอย่างโรคเมล็ดด่างของข้าวในภาคเหนือ ภาคตะวันตก ภาคกลาง และภาคใต้ของประเทศไทย ทั้งหมด 194 แปลง จากทั้งสิ้น 20 จังหวัด พบว่า ในแต่ละพื้นที่มีความรุนแรงของโรคที่แตกต่างกัน และเมื่อจำแนกชนิดของเชื้อราด้วยลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเชื้อราสาเหตุโรค พบว่า สามารถจำแนกเชื้อราได้ 3 ชนิด ได้แก่ เชื้อรา C. lunata 122 ไอโซเลท เชื้อรา B. oryzae 21 ไอโซเลท และเชื้อรา F. incarnatum 130 ไอโซเลท เมื่อวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์บริเวณ internal transcribed spacer (ITS) ribosomal DNA ร่วมกับข้อมูลของเชื้อราจากฐานข้อมูล GenBank (DDBJ) และจัดเรียงข้อมูลลำดับนิวคลีโอไทด์ของเชื้อราสาเหตุแต่ละชนิดโดยใช้ Clustal W และจัดกลุ่มด้วย วิธี UPGMA โดยใช้โปรแกรม MEGA 6 พบว่า เชื้อรา C. lunata B.oryzae และ F. incarnatum จัดกลุ่มร่วมกับเชื้อราแต่ละชนิดจากฐานข้อมูล GenBank โดยมีค่าความเชื่อมั่นในการจัดกลุ่มที่สูงมาก (99-100%) เมื่อวิเคราะห์ความแปรปรวนทางพันธุกรรมของเชื้อราด้วยเครื่องหมาย AFLP โดยใช้ไพรเมอร์ที่คัดเลือกได้จำนวน 10 คู่ไพรเมอร์ จาก 33 คู่ไพรเมอร์ พบว่า ในเชื้อรา C. lunata มีแถบดีเอ็น เอที่แตกต่าง 121 แถบ และ ในเชื้อรา B. oryzae พบ 96 แถบ เมื่อทำการวิเคราะห์ข้อมูล binary data (0/1)โดยจัดกลุ่มด้วยวิธี UPGMA ในโปรแกรม NTsys พบว่าเชื้อรา C. lunata จำนวน 18 ไอโซเลท สามารถแบ่งกลุ่มได้ 3 กลุ่ม ซึ่งไม่สัมพันธ์กับแหล่งที่มาของเชื้อ เช่นเดียวกับเชื้อรา B. oryzae จำนวน 20 ไอโซเลท สามารถแบ่งได้ 3 กลุ่ม จากผลการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่า เชื้อราสาเหตุโรคเมล็ดด่างแต่ละชนิดมีความคล้ายกันทางพันธุกรรมระหว่างประชากรของเชื้อรานั้นๆ แต่มีความผันแปรภายในประชากร อย่างไรก็ตาม การรวบรวมแหล่งพันธุกรรมของเชื้อเป็นเรื่องที่ทำสำคัญ ในการรวบรวมเชื้อและการนำเชื้อราสาเหตุโรคให้นักปรับปรุงพันธุ์ข้าว ใช้ประโยชน์ในโปรแกรมการพัฒนาพันธุ์ข้าวต้านทานโรคในอนาคต
Rice Dirty panicle disease is one of the main problems of rice production in Thailand. Six fungal species including Curvularia lunata, Bipolaris oryzae, Fusarium incarnatum, Trichoconis padwickii, Cercospora oryzae and Sarocladium oryzae have been reported to be the causal agents of this disease worldwide. However, in Thailand knowledge of the main fungal pathogens and their genotypic diversity has been limited. The aims of this study were to identify the main fungal species causing rice dirty panicle disease in Thailand, and to analyze their genetic diversity. The survey and sampling of rice dirty panicle disease were conducted in northern, western, central and southern Thailand, and included 194 fields in 20 provinces. Field observations showed that there were variations in disease severity and occurrence among different geographical areas. The disease samples were collected and the isolated fungi were identified using morphological characteristics. The fungal isolates included: C. lunata (122), B. oryzae (21) and F. incarnatum (130 ), The ITS sequences of the isolates were determined and compared with sequences obtained from GenBank using the MEGA 6 program. Multiple sequences of each fungal species were aligned using Clustal W, then clustered using the UPGMA method in MEGA 6. The results indicated that the sequence of each isolated species, C. lunata, B. oryzae and F. incarnatum, clustered with the pertinent sequence obtained from GenBank with high support by bootstrap values (99-100%). Furthermore, genetic variation was observedamong thepathogenic fungi using AFLP markers screened with 10 primer combinations. The results revealed 121 polymorphic bands for C. lunata and 96 for B. oryzae. Analysis of the binary data of selected isolates using the UPGMA method in NTsys program showed that 18 isolates of C. lunata were divided into three groups which were not related to geographical area, as was also the case with 20 isolates in the B. oryzae phylogenetic tree. These results indicate that the fungal species represent genotypically similar populations. Moreover, the collection of fungal inoculum is very important. These fungal isolates were preserved and made available to the rice breeder for future disease resistance variety improvement programs.