Abstract:
การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาโครงสร้างของดอก ลักษณะทางสัณฐานวิทยา และความมีชีวิตของละอองเรณู รวมทั้งองค์ประกอบจีโนมของกล้วยพันธุ์ปลูกและกล้วยพันธุ์ป่า ทดลองผสมข้ามระหว่างกล้วยพันธุ์ปลูกและกล้วยพันธุ์ป่า และตรวจสอบลูกผสมด้วยเครื่องหมายดีเอ็นเอชนิด SCARs (sequence characterized amplified regions) ที่จำเพาะเจาะจงต่อกลุ่มจีโนม และตรวจสอบระดับ ploidy ของลูกผสมด้วยวิธี flow cytometry โดยใช้ตัวอย่างกล้วยทั้งหมด 14 สายพันธุ์ พบว่า กล้วยแต่ละสายพันธุ์มีองค์ประกอบจีโนม ดังนี้ กล้วยทหารพราน (A1A1) กล้วยฟลาวา (A2A2) กล้วยป่า No. 2 (A2A2) กล้วยป่าระยอง (A3A3) กล้วยป่า No. 5 (A3A3) กล้วยป่า No. 16 (A3A3) กล้วยป่าปลีเหลือง (A3A3) กล้วยตานี (BB) กล้วยไข่เกษตรศาสตร์ 2 (A1/A4a/A4b) กล้วยหอมทอง (A1/A4b) กล้วยจีนพัทลุง (A4a/A4b/B) กล้วยน้ำว้า (A2/B) กล้วยน้ำว้าค่อม (A2/B) และ กล้วยหักมุก (A4a/A4b/B) โดยกล้วยทุกสายพันธุ์มีลักษณะของดอก เกสรเพศเมีย เกสรเพศผู้ และรังไข่ คล้ายคลึงกัน แต่ขนาดของดอกเพศผู้แตกต่างกันในแต่ละสายพันธุ์ ละอองเรณูของกล้วยเป็นเรณูเดี่ยว มีสมมาตรแบบรัศมี ไม่มีช่องเปิด (inaperturate) รูปร่างเป็นทรงคล้ายทรงกลม ผนังมีพื้นผิวเรียบ ละอองเรณูของกล้วยมีขนาดตั้งแต่ขนาดใหญ่ (51-100 µm) จนถึงขนาดยักษ์ (>200 µm) และกล้วย triploid มีการสร้างละอองเรณูหลายขนาดภายในอับเรณูเดียวกัน แต่ละสายพันธุ์มีจำนวนละอองเรณูต่ออับเรณูต่างกัน สายพันธุ์ที่มีจำนวนละอองเรณูมากที่สุด ได้แก่ กล้วยตานี (86,000 ละอองเรณู/อับเรณู) และน้อยที่สุด ได้แก่ กล้วยหักมุก (2,000 ละอองเรณู/อับเรณู) ความมีชีวิตของละอองเรณูมีค่าตั้งแต่ 51.7% ในกล้วยจีนพัทลุง ไปจนถึง 97.7% ในกล้วยป่า No. 2 การผสมข้ามพันธุ์จำนวน 4 คู่ผสมโดยใช้ กล้วยน้ำว้า และน้ำว้าค่อมเป็นต้นแม่ และกล้วยพันธุ์ป่าที่มีจีโนมเป็น AA และ BB เป็นต้นพ่อ พบว่า ทุกคู่ผสมที่ทำการทดลองสามารถสร้างเมล็ดลูกผสมได้ คู่ที่ติดเมล็ดสูงสุดคือ กล้วยน้ำว้า × กล้วยป่า-ปลี-เหลือง จำนวน 62 เมล็ดจาก 56 ผล และคู่ที่ติดเมล็ดต่ำที่สุดคือ กล้วยน้ำว้าค่อม × กล้วย No.5 จำนวน 7 เมล็ด จาก 56 ผล จากการกู้ชีวิตคัพภะจำนวน 140 คัพภะ ได้ลูกผสม tetraploid จำนวน 2 ต้น มีจีโนมเป็น A2A3BB จากกล้วยน้ำว้า × กล้วยป่าปลีเหลือง และA2BBB จาก กล้วยน้ำว้า × กล้วยตานี
In this study, we aimed to investigate floral structure, pollen morphology and pollen viability, as well as to analyze genome composition of cultivated and wild type bananas. The cross-hybridization between cultivated bananas and wild types were performed. The resulting hybrids were verified by genome-group-specific SCAR markers while their ploidy was analyzed by flow cytometry. Genome group of 14 Musa accessions were identified including 'Kluai Ta Han Pran' (A1A1), 'Kluai Flava' (A2A2), Kluai Pa No. 2 (A2A2), Kluai Pa Rayong (A3A3), Kluai Pa No. 5 (A3A3), Kluai Pa No. 16 (A3A3), Kluai Pa Plee Lueng (A3A3), Kluai Tani (BB), Kluai Khai (A1/A4a/A4b), Kluai Hom Thong (A1/A4b), Kluai Jeen (A4a/A4b/B), Kluai Nam Wa (A2/B), Kluai Nam Wa Khom (A2/B) and Kluai Hak Mook (A4a/A4b/B). All include genotypes had the same structures of pistil, stamen, and ovary. The male flowers sizes of each species were different. The pollen morphology could be described as monad, isopolar and inaperturate. The pollen shape was spheroidal and the exine sculpture was psilate. The pollen grain size varied from large (51100 µm) to giant size (>200 µm). The number of pollen grains were approximately 2,00086,000 pollen grains per anther, with the lowest and highest numbers found in Kluai Hak Mook and Kluai Tani, respectively. The pollen viability varied from 51.7% in Kluai Jeen to 97.7% in Kluai Pa No. 2. Four crosses using Kluai Nam Wa and Kluai Nam Wa Khom as female parents and wild diploid AA and BB as male parents were succeeded with rather low numbers of seed set. The highest seed set was 62 seeds from 56 fruit of Kluai Nam Wa × Kluai Pa Plee Lueng, while the lowest was seven seeds from 56 fruit of Kluai Nam Wa Khom × Kluai Pa No.5. Out of 140 embryos in embryo rescue, two tetraploid hybrids, genotypes A2A3BB from Kluai Nam Wa × Kluai Pa Plee Lueng and A2BBB from Kluai Nam Wa × Kluai Tani, were successfully developed into normal plants