ความแตกต่างระหว่างพันธุ์ข้าวก่ำในการตอบสนองต่อการพรางแสงใน ผลผลิต ปริมาณแอนโทไซยานินและการแสดงออกของยีน

Genotypic variation of purple rice in response to shading on yield, anthocyanins content and gene expression

Name: นันทพัทธ์ ด่านปรีดานันท์

ThaSH: ข้าวก่ำ

ThaSH: แอนโทไซยานินส์

ThaSH: แอนติออกซิแดนท์

ThaSH: แสง

Abstract: ข้าวก่ำ (Oryza sativa L.) มีแอนโทไซยานิน ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระและเป็นสารอาหารที่มีประโยชน์ต่อการบริโภคของมนุษย์ โดยปริมาณแอนโทไซยานิน การเจริญเติบโตและผลผลิตของข้าวส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับแสงที่พืชได้รับ อย่างไรก็ตามการพรางแสงอาจส่งผลต่อระดับการแสดงออกของยีนที่ช่วยในการสังเคราะห์แอนโทไซยานิน ดังนั้นการศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินความแตกต่างระหว่างพันธุ์ข้าวก่ำในผลผลิต ปริมาณแอนโทไซยานิน และการแสดงออกของยีนในการตอบสนองต่อการพรางแสง โดยทำการวางแผนการทดลองแบบ Split-plot design in a completely randomized design ซึ่งทำการพรางแสง 4 ระดับโดยใช้ตาข่ายพรางแสงสีดำซึ่งมีคุณสมบัติในการลดความเข้มแสงเป็นปัจจัยหลัก (Main plot) ได้แก่ ปลูกโดยไม่พรางแสง, พรางแสงระดับ 30%, พรางแสงระดับ 50% และพรางแสงระดับ 70% และมีสายพันธุ์ข้าวก่ำ 4 สายพันธุ์เป็นปัจจัยรอง (Sub plot) ได้แก่ ข้าวก่ำเจ้ามช. 107, สายพันธุ์ K2, สายพันธุ์ K4 และสายพันธุ์ KDK10 โดยทำการพรางแสงตั้งแต่ในระยะบานดอกไปจนถึงระยะเก็บเกี่ยว ซึ่งพบว่าการพรางแสงส่งผลให้ผลผลิตและองค์ประกอบผลผลิตลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติและจะลดลงตามระดับของการพรางแสงที่เพิ่มขึ้น อีกทั้งการพรางแสงยังส่งผลต่อแอนโทไซยานินในข้าวใบสีม่วงและฟางซึ่งได้แก่สายพันธุ์ K4 และ KDK10 เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติตามระดับของการพรางแสงที่เพิ่มขึ้น และไม่พบแอนโทไซยานินในข้าวใบสีเขียวซึ่งได้แก่ สายพันธุ์ก่ำเจ้ามช. 107 และ K2 ซึ่งแตกต่างจากแอนโทไซยานินในเมล็ดซึ่งพบได้ในข้าวทุกสายพันธุ์ โดยแอนโทไซยานินในเมล็ดจะสูงสุดเมื่อทำการพรางแสงระดับ 50% และจะลดลงมาเมื่อการพรางแสงเพิ่มขึ้นไปที่ระดับ 70% เมื่อวัดคลอโรฟิลล์ในใบพบว่าการพรางแสงส่งผลให้ระดับคลอโรฟิลล์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติตามระดับของการพรางแสงที่เพิ่มขึ้นในข้าวทุกสายพันธุ์ อย่างไรก็ตามระดับการแสดงออกของยีน OsDFR มีความแตกต่างกันตามระดับการพรางแสงของข้าวในแต่ละสายพันธุ์ โดยพบการแสดงออกสูงสุดที่การพรางแสงระดับ 30% ในสายพันธุ์ K4 และระดับ 50% ในสายพันธุ์ KDK10 ในขณะที่ไม่พบการแสดงออกของยีน OsDFR ในข้าวก่ำที่มีใบสีเขียวซึ่งได้แก่ ข้าวก่ำเจ้ามช. 107 และสายพันธุ์ K2 ผลลัพธ์จากงานวิจัยนี้ ชี้ให้เห็นว่าข้าวก่ำสีม่วงบางสายพันธุ์ มีความเหมาะสมสำหรับการปลูกในสภาวะที่ได้รับความเข้มแสงน้อย โดยพิจารณาจากระดับการสูญเสียผลผลิตในข้าวที่ลดลง ความทนทานภายใต้สภาวะที่มีแสงน้อย และปริมาณแอนโทไซยานินที่เพิ่มมากขึ้นในใบและเมล็ด อย่างไรก็ตามงานวิจัยในครั้งต่อไปยังมีความจำเป็นต้องสำรวจเกี่ยวกับผลกระทบของความเข้มแสงต่อระดับการแสดงออกของยีนและสารที่เป็นตัวกลางในระบบการสังเคราะห์แอนโทไซยานินเพื่อการศึกษาต่อไปในอนาคต

Abstract: Purple rice (Oryza sativa L.) contains anthocyanin, which acts as an antioxidant and functional food for human dietary. Levels of anthocyanins, growth and production in rice are mainly controlled by the availability of light. However, the shade could affect the anthocyanin biosynthesis genes. Therefore, the objective of this study was to assess the influences of shading stress related to anthocyanin content, yield and the expression of OsDFR gene. This research was conducted using the split-plot in a completely randomized design with four levels of shading by using a black net, which has the ability to reduce light intensity in three replications: no shading, 30%, 50% and 70% shading as main plots and the purple rice varieties as subplots: KJ CMU-107, K2, K4, and KDK10 during anthesis to maturity. Shading significantly decreased yield and yield components. In addition, the shading effects on anthocyanins content in purple leaf rice and straw varieties, K4 and KDK10, were significantly increased. However, anthocyanin content was not detected in the green leaf rice varieties, KJ CMU-107 and K2, whereas seed anthocyanin was found in all rice varieties. The anthocyanins content in seeds showed the highest content at the when 50% shading and decreased at the shading of 70%. The chlorophyll contents statistically significant increased with the increasing of the shading levels in all rice varieties. However, the OsDFR gene expression levels were different by shading levels in four rice varieties. The OsDFR gene illustrated the highest expression at the shading levels of 30% for K4, and at the shading levels of 50% for KDK10 while the expression of OsDFR gene was not detected in the purple rice varieties with the green leaf (KJ CMU-107 and K2). Taken together, the results suggested that some purple rice varieties were more suitable for planting under low light intensity based on lower level of grain yield loss, strong shade tolerance and high anthocyanin content in leaf and grain pericarp. However, it is necessary to explore the effects of light intensity on genes and the intermediates in the anthocyanin synthesis pathway for further study.

มหาวิทยาลัยเชียงใหม่. สำนักหอสมุด

Address: เชียงใหม่

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: ต่อนภา ผุสดี

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2566

Modified: 2566-10-29

Issued: 2566-10-29

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: พืชไร่

Grantor: มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

©copyrights มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	630831049.pdf	1.18 MB	2	2024-12-13 09:16:44

ใช้เวลา

0.024346 วินาที