การพัฒนาประชากรมะเขือเทศอุตสาหกรรมต้านทานต่อโรคเหี่ยวเขียว (Ralstonia solanacearum)

Improvement of Processing Tomato Populations Resistant to Bacterial Wilt Disease (Ralstonia solanacearum)

Name: ณัฐริกา บดีรัฐ

ThaSH: มะเขือเทศ -- โรคและศัตรูพืช

ThaSH: มะเขือเทศ -- พันธุ์

Abstract: การผลิตมะเขือเทศในเขตร้อนและกึ่งร้อนรวมทั้งประเทศไทยมักประสบปัญหาการเข้าทำลายของโรคเหี่ยวเขียวที่เกิดจากเชื้อแบคทีเรีย Ralstonia solanacearum โดยการพัฒนาและคัดเลือกสายพันธุ์มะเขือเทศให้มีลักษณะต้านทานโรคและลักษณะทางการค้าที่ดี เริ่มต้นจากการประเมินจากแหล่งเชื้อพันธุกรรมที่มีความต้านทาน และคัดเลือกประชากรมะเขือเทศที่มีความหลากหลายของลักษณะต้านทานโรค ผลผลิต และองค์ประกอบผลผลิต ดังนั้น งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการพัฒนาประชากรมะเขือเทศอุตสาหกรรมต้านทานต่อโรคเหี่ยวเขียว (Ralstonia solanacearum) จึงแบ่งงานวิจัยนี้ออกเป็น 2 การทดลอง การทดลองที่ 1 การประเมินลักษณะความต้านทานโรคเหี่ยวเขียว (Bacterial wilt) ที่เกิดจากเชื้อ Ralstonia solanacearum ร่วมกับลักษณะผลผลิตและคุณภาพผลในเชื้อพันธุกรรมมะเขือเทศ โดยทำการประเมินสายพันธุ์และปริมาตรของเชื้อสาเหตุที่เหมาะสมสำหรับการนำไปประเมินเชื้อพันธุกรรมมะเขือเทศ โดยวางแผนการทดลองแบบ 3x2x2 Factorial in CRD กำหนดให้ปัจจัยที่ 1 คือ เชื้อสาเหตุ 3 สายพันธุ์ ได้แก่ To1 (biovar 4, phylotype I, sequevar 47), To3 (biovar 2T, phylotype I, sequevar 13) และ Ch1 (biovar 2T, phylotype I, sequevar 17) ปัจจัยที่ 2 เป็นปริมาตรเชื้อ 2 ปริมาตร คือ 5 และ 10 มิลลิลิตร (ความเข้มข้นของเชื้อสาเหตุ เท่ากับ 108 CFU/ml ) และปัจจัยที่ 3 มะเขือเทศ 2 พันธุ์ คือ พันธุ์ต้านทาน (Hawaii7996) และพันธุ์อ่อนแอ (VF134-1-2) ซึ่งจากการศึกษาพบว่า พันธุ์ Hawaii7996 ไม่มีการเกิดโรค ซึ่งมีค่าดัชนีการเกิดโรค (Disease Index: DI) = 0% ขณะที่พันธุ์ VF134-1-2 มีการเกิดโรคสูงสุด (DI=100%) เมื่อได้รับเชื้อสาเหตุ To1 ปริมาตร 10 มิลลิลิตร โดยสายพันธุ์และปริมาตรเชื้อดังกล่าวสามารถแยกความแตกต่างระหว่างพันธุ์ต้านทานและอ่อนแอออกจากกันได้ จึงมีความเหมาะสมสำหรับการนำมาใช้ในการประเมินเชื้อพันธุกรรมมะเขือเทศ โดยทำการประเมินเชื้อพันธุกรรมมะเขือเทศจำนวน 26 สายพันธุ์ ร่วมกับพันธุ์การค้า 6 พันธุ์ พันธุ์ Hawaii7996 และพันธุ์ VF134-1-2 ทำการประเมินลักษณะความต้านทานโรคเหี่ยวเขียวในสภาพโรงเรือน โดยวางแผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ จำนวน 3 ซ้ำ ๆ ละ 15 ต้น ขณะที่การประเมินผลผลิตและองค์ประกอบผลผลิตของมะเขือเทศ ทำการปลูกทดสอบในสภาพแปลงเปิด วางแผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ภายในบล็อค กรรมวิธีละ 3 ซ้ำ ๆ ละ 10 ต้น จากการศึกษาพบว่า การประเมินการเกิดโรคในวันที่ 8 หลังการปลูกเชื้อ พันธุ์ Hawaii7996 มีค่า DI = 11.13% ในขณะที่ VF134-1-2 มีค่า DI = 91.99% และพันธุ์ที่มีลักษณะความต้านทานเช่นเดียวกับ Hawaii7996 คือ KKU-T73025, KKU-T24020, KKU-T73021, KKU-T73020, CK6, CK4 และ VFT เมื่อพิจารณาลักษณะความต้านทานโรคร่วมกับการให้ผลผลิต พบว่า มะเขือเทศพันธุ์ KKU-T73021 และ KKU-T24020 มีระดับความต้านทาน และลักษณะผลผลิตอยู่ในเกณฑ์ที่ดี (1,631.08 และ 2,083.60 กรัมต่อต้น ตามลำดับ) และมีองค์ประกอบผลผลิตใกล้เคียงกับพันธุ์การค้า (CK4 และ CK6) ดังนั้น พันธุ์ KKU-T73021 และ KKU-T24020 จึงเหมาะสมที่จะนำไปเป็นแหล่งพันธุกรรมต้านทานต่อโรคเหี่ยวเขียวให้ผลผลิตสูงการทดลองที่ 2 การพัฒนาประชากรมะเขือเทศอุตสาหกรรมในลักษณะต้านทานโรคเหี่ยวเขียวร่วมกับลักษณะผลผลิตและองค์ประกอบผลผลิตโดยแบ่งเป็น การทดลองที่ 2.1 ศึกษาวิธีการประเมินลักษณะความต้านทานด้วยวิธีการไม่ทำแผลทางรากและทำแผลทางราก ภายใต้ในสภาพโรงเรือน ในเดือนสิงหาคม 2565โดยวางแผนการทดลองแบบ 6x2 Factorial in CRD จำนวน 3 ซ้ำ ๆ ละ 15 ต้นกำหนดให้ปัจจัยที่ 1 คือ พันธุ์มะเขือเทศ 6 พันธุ์ คือ KKU-T24020, พันธุ์การค้า 3 พันธุ์ (CK1-CK3) พันธุ์ Hawaii7996 และพันธุ์ VF134-1-2 และปัจจัยที่ 2 คือ วิธีการปลูกเชื้อโดยการไม่ทำแผลทางรากและการทำแผลทางราก (ความเข้มข้นของเชื้อสาเหตุ เท่ากับ 108 CFU/ml ร่วมกับปริมาตรเชื้อ 5 มิลลิลิตร) จากการศึกษาพบว่า วิธีการประเมินลักษณะความต้านทานด้วยปริมาตร 5 มิลลิลิตรร่วมกับวิธีการทำแผลทางราก สามารถแยกความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์ต้านทานและอ่อนแอออกจากกันได้ จึงมีความเหมาะสมสำหรับการประเมินลักษณะความต้านทานในการทดลองต่อไปการทดลองที่ 2.2 การประเมินและคัดเลือกประชากรชั่วรุ่นที่ 2 เพื่อคัดเลือกสายพันธุ์แม่สำหรับการสร้างลูกผสม โดยทำการประเมินประชากรชั่วรุ่นที่ 2 ของมะเขือเทศจำนวน 7 ประชากร (BW01- BW07) (จากงานทดลองที่ 2.1) ร่วมกับพันธุ์การค้า 3 พันธุ์ (CK1-CK3) และพันธุ์ต้านทานเปรียบเทียบ Hawaii7996 และพันธุ์อ่อนแอเปรียบเทียบ VF134-1-2 วางแผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ภายในบล็อค กรรมวิธีละ 3 ซ้ำ ๆ ละ 20 ต้น ภายใต้สภาพแปลงเปิด ระหว่างเดือนธันวาคม 2565 ถึงมีนาคม 2566 จากการศึกษาพบว่า การประเมินการเกิดโรค 90 วันหลังการย้ายปลูก พันธุ์ Hawaii7996 ไม่พบเปอร์เซ็นต์ต้นตาย ในขณะที่ VF134-1-2 พบเปอร์เซ็นต์ต้นตายสูงถึง 96.7 เปอร์เซ็นต์ และประชากรชั่วรุ่นที่ 2 มีเปอร์เซ็นต์ต้นตายอยู่ระหว่าง 8.3 - 100 เปอร์เซ็นต์ เมื่อพิจารณาความแปรปรวนและค่าเฉลี่ยของลักษณะความต้านทานโรคร่วมกับลักษณะผลผลิต และคุณภาพผล พบว่า ประชากร BW01, BW02, BW03, BW05 และ BW06 มีการกระจายตัวของลักษณะต้านทานโรค และมีค่าเฉลี่ยของลักษณะผลผลิตอยู่ในเกณฑ์ที่ดี (2,548.2, 2,535.8, 2,416.0, 2,848.4 และ 2,411.8 กรัมต่อต้น ตามลำดับ) และมีองค์ประกอบผลผลิตใกล้เคียงกับพันธุ์การค้า (CK3)การทดลองที่ 2.3 ประเมินลักษณะความต้านทานโรคของประชากรมะเขือเทศภายใต้สภาพโรงเรือน โดยนำมะเขือเทศที่ผ่านการคัดเลือกด้วยวิธีการ pedigree selection ในงานทดลองที่ 2.2 มาประเมินความต้านทานโรคร่วมกับพันธุ์การค้า 2 พันธุ์ (CK1 และ CK2) พันธุ์ Hawaii7996 และ VF134-1-2 วางแผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ภายในบล็อค กรรมวิธีละ 3 ซ้ำ ๆ ละ 15 ต้น ภายใต้สภาพโรงเรือนในเดือนมิถุนายน 2566 พบว่า P119-4-4 อยู่ในระดับต้านทานปานกลาง เช่นเดียวกับ KKU-T24020 ในขณะที่ P117-2-4 อยู่ในระดับอ่อนแอปานกลาง ดังนั้น สายพันธุ์ KKU-T24020, P117-2-4 และ P119-4-4 มีความเหมาะสมในการเป็นสายพันธุ์พ่อแม่สำหรับการสร้างประชากรพื้นฐาน ในโปรแกรมปรับปรุงพันธุ์ต้านทานโรคเหี่ยวเขียวในอนาคตการทดลองที่ 2.4 การประเมินประชากรมะเขือเทศ 6 ชั่วรุ่นที่มีการกระจายตัวของลักษณะความต้านทานโรคเหี่ยวเขียวร่วมกับลักษณะการค้าที่ดี โดยนำมะเขือเทศที่มีความต้านทานและผ่านการคัดเลือกจากงงานทดลองที่ 2.3 มาสร้างประชากรมะเขือเทศ จำนวน 2 ประชากร (PR(KKU-T24020) ; ประชากรที่ 1: P1, F1117, F2117, BC1P1 และ BC1PR117 ; ประชากรที่ 2 P2, F1119, F2119, BC1P2 และ BC1PR119) และทำการทดสอบความต้านทานและลักษณะการค้าที่ดีร่วมกับพันธุ์การค้า 3 พันธุ์ (CK1, CK2 และ CK3) โดยกำหนดให้มะเขือเทศพันธุ์ Hawaii7996 เป็นพันธุ์ต้านทานเปรียบเทียบ และพันธุ์ VF134-1-2 เป็นพันธุ์อ่อนแอเปรียบเทียบ วางแผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ (CRD) ภายใต้สภาพโรงเรือนในเดือนเมษายน 2567 โดยกำหนดให้มีการปลูกเชื้อด้วยวิธี soil-drenching (ความเข้มข้นของเชื้อสาเหตุ เท่ากับ 108 CFU/ml) (งานทดลองที่ 2.1 ) จากการศึกษา พบว่า พันธุ์ Hawaii7996 มีดัชนีการเกิดโรค เท่ากับ 77.62 เปอร์เซ็นต์ หลังการปลูกเชื้อ 8 วัน และไม่มีต้นที่แสดงความต้านทานเมื่อสิ้นสุดงานทดลอง และสายพันธุ์พ่อ PR (KKU-T24020) รวมถึงทุกประชากรที่ศึกษา พบดัชนีการเกิดโรคสูงโดยแสดงลักษณะอ่อนแอมาก - อ่อนแอมากที่สุด ในขณะที่สายพันธุ์ลูกผสมกลับ BC1PR117 มีดัชนีการเกิดโรคเท่ากับ 54.35 เปอร์เซ็นต์หลังการปลูกเชื้อ 14 วัน ต่ำกว่าพันธุ์ Hawaii7996 เมื่อพิจารณาการกระจายตัวของลักษณะการเกิดโรคในประชากรชั่วรุ่นที่ 2 F2119 พบว่า มีอัตราส่วนต้นต้านทานต่ออ่อนแอ (1:15) ถูกควบคุมด้วยยีนด้อย 2 ตำแหน่ง ในขณะที่ประชากรผสมกลับ BC1PR117 มีอัตราส่วนต้นต้านทานต่ออ่อนแอ (1:1) ถูกควบคุมด้วยยีนด้อย 1 ตำแหน่งและการประเมินลักษณะผลผลิตและองค์ประกอบผลผลิต ทำการปลูกทดสอบภายใต้สภาพแปลงเปิด ระหว่างเดือนมกราคม 2567 ถึง เมษายน 2567 วางแผนการทดลองแบบสุ่มสมบูรณ์ภายในบล็อค (RCBD) กรรมวิธีละ 3 ซ้ำ จากการศึกษา พบว่า ประชากรลูกผสมชั่วรุ่นที่ 1 ประชากรลูกผสมชั่วรุ่นที่ 2 และลูกผสมกลับมีลักษณะผลผลิตที่ดีใกล้เคียงกับพันธุ์การค้า (CK2 และ CK3) และมีลักษณะคุณภาพผลสูงกว่าสายพันธุ์ต้านทาน Hawaii7996 ดังนั้น ประชากร BC1PR117 จึงมีความเหมาะสมสำหรับการพัฒนาสายพันธุ์ด้วยวิธีการผสมกลับเพื่อเพิ่มความถี่ยีนของลักษณะต้านทาน และลักษณะทางการค้า สำหรับการใช้ในโปรแกรมปรับปรุงพันธุ์มะเขือเทศต้านทานโรคเหี่ยวเขียวต่อไปในอนาคต

Abstract: Tomato production in tropical and subtropical regions, including Thailand, is often affected by bacterial wilt, caused by Ralstonia solanacearum. The development and selection of disease-resistant tomato varieties with commercial traits begins by evaluating resistant germplasm and selecting segregating tomato populations for disease resistance, yield, and yield components. Therefore, this research aims to study the improvement of processing tomato populations resistant to bacterial wilt disease (Ralstonia solanacearum). The experiment was divided into two sub experiments, was aimed to assess resistance to bacterial wilt incited by Ralstonia solanacearum with fruit yield and its components of tomato germplasms. The experiment began by assessing the suitable strain and volume of pathogens used a 3x2x2 factorial design in a completely randomized design (CRD). The evaluation included three Ralstonia solanacearum strains: To1 (biovar 4, phylotype I, sequevar 47), To3 (biovar 2T, phylotype I, sequevar 13), and Ch1 (biovar 2T, phylotype I, sequevar 17) as a factor A. Factor B involved two different volumes, namely 5 ml and 10 ml (The concentration of bacteria is 10⁸ CFU/ml). Lastly, Factor C is comprised of two tomato cultivars: a resistant check (Hawaii7996) and a susceptible check (VF134-1-2). The results revealed that Hawaii7996 exhibited a high resistance, with a disease index (DI) of 0%. While VF134-1-2 displayed extreme susceptibility, with DI of 100% when inoculated with To1 (biovar 4) using a volume of 10 ml. Therefore, this specific condition is recommended for accurately evaluating the bacterial wilt resistance of tomato germplasms. Following this, a total of twenty-six tomato germplasms, along with six commercial cultivars, Hawaii7996, and VF134-1-2, were assessed for bacterial wilt resistance under greenhouse conditions. A CRD with three replications and fifteen plants per replication was used in this experiment. In addition to the bacterial wilt resistance evaluation, the yield and yield components were analyzed in open-field conditions using a Randomized Complete Block Design (RCBD) with three replications, each with ten plants. After eight days of inoculation, Hawaii7996 exhibited DI of 11.13%, while VF134-1-2 with a DI of 91.99%. Moreover, KKU-T73025, KKU-T24020, KKU-T73021, KKU-T73020, CK6, CK4, and VFT were classified as highly resistant (HR) to Moderately resistant (MR). Furthermore, KKU-T73021 and KKU-T24020, producing 1,631.08 and 2,083.60 grams per plant, respectively, and yield components outperformed CK4 and CK6. Consequently, KKU-T73021 and KKU-T24020 should be considered valuable genetic resources for breeding programs to enhance bacterial wilt resistance and maintain high productivity.In Experiment 2, the improvement of processing tomato populations was focused on resistance to bacterial wilt disease, yield, and yield components. Specifically, Experiment 2.1 investigated methods for assessing resistance by comparing uninjured and injured root inoculation methods under greenhouse conditions in August 2022. This experiment utilized a 6x2 factorial design in a Completely Randomized Design (CRD) with three replications, each consisting of 15 plants. Factor A included six tomato varieties: KKU-T24020, three commercial cultivars (CK1 - CK3), Hawaii 7996, and VF134-1-2. Factor B comprised the inoculation method, which involved two treatments: uninjured roots and injured roots. The pathogen concentration used was 10⁸ CFU/ml, with a 5 ml inoculum volume per plant. As a result, the 5 ml volume assessment method, when combined with the injured root inoculation technique, can effectively differentiate between resistant and susceptible varieties. This makes it a reliable and suitable approach for evaluating resistance traits in subsequent experiments.In Experiment 2.2, the evaluation and selection of populations were conducted to identify maternal lines for creating tomato segregating populations. Seven tomato populations (BW01 - BW07) from Experiment 2.1 were assessed along with three commercial cultivars (CK1- CK3), a resistant check (Hawaii 7996), and a susceptible check (VF134-1-2). The experiment was conducted using a randomized complete block design (RCBD) with three replications, each consisting of twenty plants, under open field conditions between December 2022 and March 2023. The study found that 90 days after transplanting, Hawaii 7996 exhibited no dead plants, while VF134-1-2 showed a high dead plant of 96.7%. The populations had dead plants ranging from 8.3% to 100%. When considering the variance and mean of disease resistance, yield, and fruit quality, it was found that populations BW01, BW02, BW03, BW05, and BW06 exhibited a distribution of disease resistance, with average yields in a favorable range (2,548.2, 2,535.8, 2,416.0, 2,848.4 and 2,411.8 g/plant, respectively). The yield components of these populations were comparable to those of the commercial cultivar CK3.In Experiment 2.3, disease resistance in tomato populations was evaluated under greenhouse conditions to identify lines with improved resistance to bacterial wilt. The tomato lines selected through pedigree selection from Experiment 2.2 were tested for disease resistance alongside two commercial cultivars (CK1 and CK2), the resistant check Hawaii 7996, and the susceptible check VF134-1-2. The experiment was conducted in June 2023, following a Completely Randomized Design (CRD) with three replications of fifteen plants each. The results revealed that P119-4-4 exhibited moderate resistance, comparable to KKU-T24020, while P117-2-4 demonstrated moderate susceptibility. Based on these findings, KKU-T24020, P117-2-4, and P119-4-4 are considered suitable parental lines for developing base populations in future breeding programs aimed at enhancing bacterial wilt resistance.In Experiment 2.4, the focus was on evaluating six generations of segregating tomato populations for resistance to bacterial wilt and desirable commercial traits. Two tomato populations were developed from resistant selections made in Experiment. These populations were evaluated for their resistance to bacterial wilt as well as for key commercial traits such as fruit yield, size, and quality. The experiment also included three commercial cultivars (CK1, CK2, and CK3), a resistant check (Hawaii 7996), and a susceptible check (VF134-1-2). A completely randomized design (CRD) was implemented under greenhouse conditions in April 2024. The plants were inoculated using the soil-drenching method, with a pathogen concentration of 10 CFU/ml, as described in Experiment 2.1. The results showed that Hawaii 7996 had a disease index of 77.62% 8 days after inoculation, with no plants exhibiting resistance by the end of the experiment. The P (KKU-T24020) and all populations studied displayed a high disease index, indicating a range from very susceptible to extremely susceptible. Meanwhile, the BC117 had a disease index of 54.35% after 14 days of inoculation, which was lower than that of Hawaii 7996. When considering, the distribution of the disease index in the generation populations, F119, exhibited a resistant to susceptible ratio of 1:15, controlled by two recessive genes. While, Backcross generation populations, exhibited a resistant to susceptible ratio of 1:1, controlled by monogenic recessive genes. The evaluation of yield and yield components was conducted under open field conditions from January to April 2024. The experiment was designed as a randomized complete block design (RCBD) with three replications. The study found that the population, population, and backcross population produced yields comparable to those of commercial cultivars (CK2 and CK3) and exhibited higher fruit quality than the resistant check, Hawaii 7996. Therefore, the BC1PR117 population is suitable for variety development through backcrossing to enhance the gene frequency of both resistance traits and commercial traits for future tomato breeding programs focused on resistance to bacterial wilt.

มหาวิทยาลัยเชียงใหม่. สำนักหอสมุด

Address: เชียงใหม่

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: นครินทร์ จี้อาทิตย์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: อังสนา อัครพิศาล

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: ต่อนภา ผุสดี

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2568

Modified: 2568-01-10

Issued: 2568-01-10

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: พืชสวน

Grantor: มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

©copyrights มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	650831014.pdf	5.26 MB	1	2025-06-25 11:28:43

ใช้เวลา

0.023737 วินาที