ความแตกต่างระหว่างพันธุ์ข้าวหอมไทยในการตอบสนองต่อแมงกานีสในการสังเคราะห์ 2-Acetyl-1-Pyrroline และผลผลิต

Genotypic variation of Thai fragrance rice in response to manganese on 2-Acetyl-1-Pyrroline biosynthesis and yield

Name: วรวัจน์ อินประดิษฐ

ThaSH: ข้าว -- พันธุ์

ThaSH: ข้าวหอม -- การปรับปรุงพันธุ์

ThaSH: ข้าวหอม -- การปรับปรุงพันธุ์

Abstract: ข้าวหอมได้รับความนิยมมากในปัจจุบัน เนื่องจากสามารถผลิตสารที่ให้กลิ่นหอม 2-Acetyl-1-Pyrroline (2AP) นอกจากนี้ยังมีคุณภาพการหุงต้มที่ดี เช่น ความอ่อนนุ่มของเมล็ด ทำให้ได้รับความนิยมและมีความต้องการในการบริโภคข้าวหอมที่เพิ่มมากขึ้น แต่อย่างไรก็ตามข้าวหอมยังให้ผลผลิตที่ต่ำ และคุณภาพความหอมที่ไม่เสถียร ซึ่งถูกควบคุมด้วยหลายปัจจัย ทั้งพันธุกรรมและสภาพแวดล้อม ดังนั้น งานวิจัยนี้จึงวัตถุประสงค์เพื่อวิเคราะห์ความแตกต่างระหว่างพันธุ์ข้าวหอมไทยในการตอบสนองต่อแมงกานีสในการสังเคราะห์ 2AP และผลผลิต การศึกษาความแตกต่างระหว่างพันธุ์ข้าวหอมไทย ในการตอบสนองต่อแมงกานีส ในการสังเคราะห์ 2-Acetyl-1-Pyrroline ทำการทดลองในสภาพกระถางในโรงเรือน ณ แปลงวิจัยพืชไร่ สถานีวิจัย สาธิต และฝึกอบรมการเกษตรแม่เหียะ คณะเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ โดยวางแผนการทดลองแบบแฟคทอเรียลในแผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ (Factorial Design in CRD) จำนวน 3 ซ้ำ ประกอบด้วย 2 ปัจจัย ปัจจัยแรกคือ ความเข้มข้นแมงกานีส 4 ระดับ ได้แก่ 0, 150, 200 และ 250 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมดิน ปัจจัยที่สองคือพันธุ์ข้าวหอมไทย 3 พันธุ์ ได้แก่ พันธุ์บือเนอมู 4 (ชนิด Indica) พันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 (ชนิด Indica) และพันธุ์ก่ำหอม มช. (ชนิด Tropical Japonica) หลังดอกบาน 5 วัน วิเคราะห์การแสดงออกของยีน OsPRODH ในใบข้าว ด้วยเทคนิค Semi-quantitative RT-PCR ที่ระยะสุกแก่วิเคราะห์ปริมาณสารหอม (2AP: 2-Acetyl-1-Pyrroline) ในเมล็ดข้าวโดยใช้เทคนิค HS-GC/NPD วิเคราะห์ความเข้มข้นของแมงกานีสในลำต้นและเมล็ดข้าวเปลือก เก็บบันทึกข้อมูลผลผลิตและองค์ประกอบผลผลิต จากการศึกษาพบว่าปริมาณแมงกานีสมีผลต่อการแสดงออกของยีน OsPRODH ความหอม ผลผลิต และองค์ประกอบผลผลิต สำหรับความหอม พบว่าพันธุ์ข้าวตอบสนองต่อแมงกานีสในปริมาณ 2AP ที่แตกต่างกัน โดยพันธุ์ข้าวหอมที่เป็นชนิด Indica มีการตอบสนองต่อแมงกานีสโดยมีปริมาณ 2AP สูงที่สุดเมื่อใส่แมงกานีสที่ระดับ 250 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมดิน เท่ากับ 0.02 มิลลิกรัมต่อต้นในพันธุ์บือเนอมู 4 และ 0.06 มิลลิกรัมต่อต้นในพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 และปริมาณ 2AP มีแนวโน้มจะเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณแมงกานีสที่ใส่เพิ่มขึ้น ซึ่งแตกต่างจากข้าวก่ำหอม มช. ที่เป็นชนิด Tropical Japonica ที่พบว่าปริมาณ 2AP ไม่ตอบสนองต่อแมงกานีส โดยมีปริมาณ 2AP เฉลี่ยน้อยกว่า 0.01 มิลลิกรัมต่อต้น ในขณะที่ระดับการแสดงออกของยีน OsPRODH ในข้าวชนิด Tropical Japonica ที่กรรมวิธีที่ไม่ใส่แมงกานีสมีระดับการแสดงออกของยีน OsPRODH สูงกว่ากรรมวิธีที่ใส่แมงกานีส ซึ่งแตกต่างจากข้าวชนิด indica มีระดับการแสดงออกของยีน OsPRODH ที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับกรรมวิธีที่ไม่ใส่แมงกานีส นอกจากนี้ปริมาณแมงกานีสที่สูงขึ้นยังส่งผลต่อองค์ประกอบผลผลิตหลายลักษณะ เช่น จำนวนหน่อต่อต้น จำนวนรวงต่อต้น จำนวนระแง้ ความสูงต้น น้ำหนักฟางแห้ง รวมถึงร้อยละของเมล็ดดีที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ผลผลิตเมล็ดสูงขึ้นตาม นอกจากนี้ปริมาณแมงกานีสที่สูงขึ้นยังส่งผลต่อความเข้มข้นของแมงกานีสในเมล็ดและในฟาง และปริมาณแมงกานีสที่พืชดึงไปใช้ และยังพบความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มข้นของแมงกานีสทั้งในเมล็ดและในฟาง และผลผลิตของข้าวหอมไทยอีกด้วย ซึ่งข้อมูลที่ได้จากการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นถึงการจัดการแมงกานีสที่เหมาะสมในการปลูกข้าวเป็นสิ่งจำเป็นในการปรับปรุงทั้งผลผลิตเมล็ดและปริมาณ 2AP ต่อต้นของข้าวหอมไทย ซึ่งผลจากการศึกษาครั้งนี้อาจนำไปใช้เป็นแนวทางในการปรับปรุงการจัดการแมงกานีสให้เหมาะสม เพื่อประสิทธิภาพที่สูงที่สุดในการใช้แมงกานีสในการเพิ่มผลผลิตเมล็ดและความหอม และใช้ในการศึกษาทางสรีรวิทยา เพื่อพัฒนาคุณภาพของข้าวหอมไทย และยังเป็นพื้นฐานเพื่อการพัฒนาข้าวหอมสายพันธุ์อื่นๆ เพื่อให้สอดคล้องกับความต้องการของตลาดและผู้บริโภคมากขึ้น

Abstract: At present, fragrant rice is popular because of its special properties, the production of fragrant substances. In addition, fragrant rice has good cooking qualities such as softness of grain. Making fragrant rice popular and growing demand for consumption. However, fragrant rice has low grain yield and unstable aroma quality, which is controlled by many factors such as genetics and environment. Therefore, the objective of this research was to analyze the difference between Thai fragrant rice varieties in response to manganese (Mn) in 2-Acetyl-1-Pyrroline (2AP) biosynthesis and yield. The study of differences between Thai fragrant rice varieties in response to Mn in 2AP and yield was conducted as pots experiments in greenhouses at the research field of Agronomy Division at Mae Hia Agricultural Research, Demonstrative and Training Center of the Faculty of Agriculture, Chiang Mai University. This study employed a completely randomized design with a factorial treatment design. The first factor was four Mn (MnSO4) rates comprising the control pot without Mn application (Mn0) and those with Mn application at rates of 150 mg/kg soil (Mn150), 200 mg/kg soil (Mn200) and 250 mg/kg soil (Mn250) and the second factor was the three rice varieties Buer Ner Moo 4 (BNM4: indica subspecies), Khao Dok Mali 105 (KDML105: indica subspecies) and Kum Hom Morchor (KH CMU: Tropical japonica subspecies). At five days after flowering, OsPRODH gene expression was analyzed in rice leaves by semi-quantitative RT-PCR technique. At maturity, aromatic compounds (2AP: 2-Acetyl-1-Pyrroline) in rice were analyzed using HS-GC/NPD technique. The concentration of Mn in straws and grains were analyzed. Yield and yield components were recorded. The results showed that Mn concentration affects grain aroma, the expression of OsPRODH gene, yield and yield components. For grain aroma, it was found that rice varieties responded differently to Mn concentrations in term of 2AP. The indica subspecies showed the highest response to Mn with the highest 2AP content at Mn250 with the content of 0.02 mg/plant in BNM4 and the content of 0.06 mg/plant in KDML105 and 2AP tended to increase with increasing Mn concentrations. However, the KH CMU which is a Tropical japonica subspecies did not respond to Mn application in the term of 2AP content, with the average of 2AP content less than 0.01 mg/plant. While the expression level of OsPRODH gene in Tropical japonica subspecies with no Mn in soil showed higher expression level of OsPRODH gene than those with Mn application. Whereas the indica subspecies, higher expression levels of the OsPRODH gene were found when Mn were applied. In addition, higher Mn concentrations increased several yield components, such as the number of tiller/plants, number of panicle/plants, number of secondary brunch, plant height, straw dry weight, including the percentage of filled grain, resulting in higher grain yields. In addition, higher Mn concentration affected Mn concentrations in grain and straw and the amount of total Mn uptake/plant. A correlation was also found between the concentrations of Mn in grain and straw and the productivity of Thai fragrant rice as well. The results obtained in this study demonstrated that proper management of Mn concentration in rice varieties was necessary to improve both grain yield and aroma of Thai fragrant rice. The results of this study may be used as guidelines for improving Mn management. For the highest efficiency in using Mn to increase grain yield and aroma and used in physiological studies to improve the quality of Thai fragrant rice and also, the basis for the development of other fragrant rice varieties. This information will also be useful for the development of other types of fragrant rice that can meet consumer demand.

มหาวิทยาลัยเชียงใหม่. สำนักหอสมุด

Address: เชียงใหม่

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: ต่อนภา ผุสดี

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: ศันสนีย์ จำจด

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: ชนากานต์ เทโบลต์ พรมอุทัย

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2566

Modified: 2567-01-10

Issued: 2566-12-25

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: พืชไร่

Grantor: มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

©copyrights มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	630831016.pdf	2.21 MB	2	2025-03-29 08:53:58

ใช้เวลา

0.028459 วินาที