Abstract:
โรคใบขาวอ้อยเกิดจากเชื้อไฟโตพลาสมา (Sugarcane White Leaf Phytoplasma, SCWL) ที่อยู่ในกลุ่ม 16SrXI โรคนี้สร้างความเสียหายต่อการผลิตอ้อยในประเทศไทย ทำให้ผลผลิตอ้อยลดลง วิธีการป้องกันการแพร่ระบาดของโรคที่ใช้ในปัจจุบัน คือการใช้ท่อนพันธุ์สะอาดปราศจากโรคหรือต้นอ้อยจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ การตรวจสอบเชื้อสาเหตุโรคก่อนนำอ้อยเข้าระบบการขยายพันธุ์อ้อยปลอดโรคจึงมีความสำคัญวิทยานิพนธ์นี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาการตรวจหาเชื้อ SCWL ด้วยเทคนิค Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) และ real-time PCR สำหรับเทคนิค LAMP ผู้วิจัยได้ออกแบบชุดไพรเมอร์ที่ตำแหน่งจดจำอยู่บนยีน 16S rRNA และยีน GroEL ผลการวิจัยพบว่าชุดไพรเมอร์ 16S1 สามารถเพิ่มปริมาณ DNA เป้าหมายของเชื้อไฟโตพลาสมาในกลุ่ม 16SrXI และกลุ่ม 16SrXIV ได้ ในขณะที่ชุดไพรเมอร์ GROL มีความจำเพาะเจาะจงต่อเชื้อ SCWL เท่านั้น และสามารถตรวจหาดีเอ็นเอเป้าหมายได้ต่ำสุดที่ 1000 copies ส่วนการพัฒนาการตรวจหาเชื้อ SCWL ด้วยเทคนิค real-time PCR ผู้วิจัยได้ออกแบบไพรเมอร์ที่มีความจำเพาะต่อดีเอ็นเอเป้าหมายที่อยู่บนยีน LeuS คือคู่ไพรเมอร์ LeuSF3/LeuSB3 พบว่ามีความจำเพาะเจาะจงต่อการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอเป้าหมายจากเชื้อ SCWL เท่านั้น และสามารถตรวจหาดีเอ็นเอเป้าหมายได้ต่ำสุดที่ 100 copies มีค่าประสิทธิภาพการเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอเป้าหมายเท่ากับ 93.59 เปอร์เซ็นต์และเมื่อนำเทคนิค LAMP และ real-time PCR ที่พัฒนาได้มาเปรียบเทียบกับเทคนิค nested PCR ด้วยการตรวจหาปริมาณดีเอ็นเอเป้าหมายในตัวอย่างใบขาวอ้อย พบว่าเทคนิค real-time PCR สามารถตรวจหาเชื้อเป้าหมายได้ไวที่สุด คือ 100 cells รองลงมาคือเทคนิค LAMP และ nested PCR ที่สามารถตรวจดีเอ็นเอเป้าหมายได้ไม่แตกต่างกันที่ 1000 cells
Sugarcane white leaf caused by Sugarcane White Leaf Phytoplasma (SCWL). This pathogen was classified in 16SrXI group. The disease causes economic losses for sugarcane production in Thailand. The appropriate way to prevent spreading of this disease is to use disease free propagating materials or tissue culture plant. Therefore, screening for SCWL free sugarcane before propagating in tissue culture system is necessary. The objective of this thesis is to develop Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) and real-time PCR techniques for SCWL detecting. For LAMP technique, primers were designed from 16S rRNA and GroEL gene sequences. The result found that, 16S1 primer set was able to amplify the target DNA of phytoplasma in 16SrXI and 16SrXIV group, while GROL primer set specifically amplified target DNA from SCWL only and required target DNA as low as 1000 copies. For real-time PCR technique specific primers LeuSF3/LeuSB3 were designed from LeuS gene sequence. The design primers was specific to SCWL and required target DNA as low as 100 copies. The amplification efficiency value (E) was 93.59%. The comparison between two developed techniques and nested PCR to detect SCWL from sugarcane samples was examined. The results showed that the real-time PCR had the highest sensitivity to detect SCWL. The real-time PCR technique could detect SCWL as low as 100 cells, followed by LAMP and nested PCR which could detect target pathogen as low as 1000 cells.