Abstract:
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลการใช้สาร Chitooligosaccharide (COS), Chitosan (CHI), Benzothiadiazole (BTH), และ Salicylic acid (SA) ที่มีต่อการกระตุ้นความต้านทานแบบแพร่กระจายไปทั้งระบบของพืช (Systemic acquired resistance, SAR) เพื่อลดการติดเชื้อ Phytoplasma จากแมลงพาหะเพลี้ยจักจั่นสีน้ำตาล (Matsumuratettix hiroglyphicus) ในอ้อยพันธุ์ขอนแก่น 3 ที่ผ่านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ โดยวิเคราะห์ผลการเปลี่ยนแปลงของสารชีวเคมีที่เกี่ยวข้องกับระบบความต้านทานในอ้อย ได้แก่ สาร Salicylic acid และสาร Total phenolic compound ร่วมกับการวัดปริมาณยีน secA ของเชื้อ Phytoplasma สาเหตุโรคใบขาวในอ้อย ด้วยเทคนิค qRT-PCR หลังปลูกเชื้อ 7, 14, 21 และ 28 วัน การฉีดพ่นสาร BTH และ SA สามารถกระตุ้นระบบความต้านทานแบบ SAR โดยสาร SA ในเซลล์พืชสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และปริมาณยีน secA ของเชื้อ Phytoplasma มีปริมาณที่น้อยกว่าและมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับกรรมวิธีควบคุม การฉีดพ่นสาร BTH ที่อัตราความเข้มข้น 2.4 mM ให้ผลการควบคุมที่ดีที่สุด พบปริมาณยีน secA ของเชื้อ Phytoplasma 3.20x10^6, 4.82x10^6, 5.72x10^5 และ 3.47x10^3 copies/30 ng plant DNA หลังปลูกเชื้อ 7, 14, 21 และ 28 วันตามลำดับ โดยการฉีดพ่นสาร BTH ที่อัตราความเข้มข้น 1.2 mM และการฉีดพ่นสาร SA ที่ความเข้มข้น 2.4 mM ให้ผลการควบคุมที่ดีรองลงมาตามลำดับ โดยการฉีดพ่นสาร BTH ที่อัตราความเข้มข้น 1.2 mM พบปริมาณยีน secA ของเชื้อ Phytoplasma 1.01x10^7, 1.65x10^7, 1.16x10^6 และ 1.60x10^5 copies/30 ng plant DNA หลังปลูกเชื้อ 7, 14, 21 และ 28 วันตามลำดับ และการฉีดพ่นสาร SA ที่อัตราความเข้มข้น 2.4 mM พบปริมาณยีน secA ของเชื้อ Phytoplasma 1.12x10^7, 2.06x10^7, 3.63x10^6 และ 3.59x10^5 copies/30 ng plant DNA หลังปลูกเชื้อ 7, 14, 21 และ 28 วันตามลำดับ ซึ่งน้อยกว่ากรรมวิธีควบคุมที่มีการปลูกเชื้อ ซึ่งพบปริมาณยีน secA ของเชื้อ Phytoplasma 2.53x10^7, 8.80x10^9, 7.89x10^9 และ 5.09x10^9 copies/30 ng plant DNA หลังปลูกเชื้อ 7, 14, 21 และ 28 วันตามลำดับ ในขณะที่การฉีดพ่น CHI และ COS ให้ผลที่ไม่ชัดเจนในงานวิจัยนี้ โดยผลจากการทดลองครั้งนี้เป็นอีกแนวทางที่จะสามารถนำไปพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในการควบคุมโรคใบขาวในอ้อยในอนาคตได้
The objective of this research was to study the effect of Chitooligosaccharide (COS), Chitosan (CHI), Benzothiadiazole (BTH), and Salicylic acid (SA) on systemic acquired resistance (SAR) induction to reduce the Phytoplasma infection by the leafhopper (Matsumuratettix hiroglyphicus) insect carrier in sugarcane varieties Khon Kaen 3 from tissue culture. Thebiochemical changes such as salicylic acid and total phenolic compound together with the determination of secA gene of Phytoplasma with qRT-PCR technique were also evaluated at inoculation periods of 7, 14, 21 and 28 days. The results showed that the spraying of BTH and SA greatly stimulated the SA biochemistry in plant cells, resulting in an increment in SAR resistanace system and a consequent decrease in secA gene of Phytoplasma amount when compared with the inoculated control. Furthermore, spraying of BTH at a concentration of 2.4 mM exhibited the best efficiency to reduce the infection. The secA gene of Phytoplasma was decreased from 2.53x107 , 8.80x109 , 7.89 x109 and 5.09x109 copies/30 ng plant DNA for inoculation control to 3.20x106 , 4.82x106 , 5.72x105 and 3.47x103 copies/30 ng plant DNA for treated canes after inoculation for 7, 14, 21 and 28 days, respectively. Secondly, the fraction of secA gene of Phytoplasma was minimized to 1.01x107 , 1.65x107 , 1.16x106 and 1.60x105 copies/30 ng plant DNA when spraying BTH at 1.2 mM. Thirdly, the use of 2.4 mM SA could suppress the secA gene to 1.12x107 , 2.06x107 , 3.63x106 and 3.59x105 copies/30 ng plant DNA when prolonged the inoculation time, as compared to the inoculated control. Conversely, the application of both CHI and COS were not clear in this study. Overall, these findings indicated that the introduction of BTH and SA greatly stimulated the SAR resistance system and resulted in the reduction of Phytoplasma infection from insect vectors.