การค้นหาพันธุกรรมแบบละเอียดที่ควบคุมลักษณะทนเค็มบริเวณ qSt1b ในข้าวระยะต้นกล้า

Fine mapping of “qSt1b” related to salinity tolerance at seedling stage in rice

Name: จิรพร เหลียวตระกูล

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วท.ม. (การปรับปรุงพันธุ์พืช) 2566

Classification :.LCCS: QK495.G74

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สาขาการปรับปรุงพันธุ์พืช -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: ข้าว -- พันธุวิศวกรรม

Abstract: ความเค็มในดิน (salinity) เป็นปัญหาใหญ่อย่างหนึ่งที่ส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของข้าวตั้งแต่ระยะต้นกล้าจนถึงระยะให้ผลผลิต ทำให้ผลผลิตของข้าวลดลง พันธุ์ข้าวที่มีความสามารถทนเค็มจึงมีความจำเป็น การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อค้นหาบริเวณพันธุกรรมเชิงละเอียดที่เกี่ยวข้องกับการทนเค็มในระยะต้นกล้าบริเวณตำแหน่งชิ้นพันธุกรรมบนโครโมโซมที่ 1 “qSt1b” ด้วยวิธีการวิเคราะห์ QTL-seq โดยการเปรียบเทียบระหว่างกลุ่มประชากรข้าวทนเค็มและไม่ทนเค็มกลุ่มละ 20 สายพันธุ์ที่ได้จากการประเมินความทนเค็ม (150 mM-salt) ในประชากรรุ่น F3 จำนวน 454 สายพันธุ์จากคู่ผสมระหว่างพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 หรือ “KD” (อ่อนแอต่อสภาวะเค็ม) และ KD-CSSL106 (ข้าวขาวดอกมะลิ 105 ที่ได้รับการแทนที่บางส่วนของโครโมโซมจากข้าวพันธุ์ทนเค็ม IR68586-F2-CA-103) ซึ่งมีความทนทานต่อสภาวะเค็ม กลุ่มประชากรข้าว F3 ทนเค็มมีค่าคะแนนความเสียหายจากสภาวะเค็ม (ค่ามาตรฐาน SIS-salt injury score, 1=ทนทาน ไม่พบความเสียหาย และ 9=อ่อนแอ) ระหว่าง 4.60-5.57 และกลุ่มอ่อนแอต่อสภาวะเค็มมีค่าคะแนนระหว่าง 7.80-9.00 ทั้งนี้ข้าว KD มีค่าคะแนน SIS เท่ากับ 7.85 และข้าว KD-CSSL106 มีค่าคะแนนเท่ากับ 6.13 การวิเคราะห์ QTL-seq ด้วยข้อมูลจีโนไทป์ (SNPs) จำนวน 3,779 ตำแหน่งที่ได้มาจากการหาลำดับเบสทั้งจีโนมของกลุ่มประชากรทั้งสองกลุ่ม พบตำแหน่ง QTL สัมพันธ์กับความทนเค็มขนาด 2.3 Mb บนโครโมโซมที่ 1 (qSt1b) บริเวณตำแหน่ง 40.2-42.6 Mb ประกอบไปด้วยยีนจำนวน 381 ยีน ทำการออกแบบเครื่องหมายดีเอ็นเอชนิด KASP จำนวน 6 เครื่องหมายภายใน qSt1b สามารถลดขนาดชิ้นพันธุกรรมบริเวณดังกล่าวลงเหลือในระยะ 0.3 Mb ประกอบไปด้วยยีนจำนวน 21 ยีน ตรวจสอบพันธุกรรมทั้ง 21 ยีนในประชากรข้าวรุ่น F3 พบยีน LOC_Os01g70010 ซึ่งเกี่ยวข้องกับ ribosomal protein L7Ae และ LOC_Os01g70020 ซึ่งเกี่ยวข้องกับ GTP-binding signal recognition particle SRP54 สามารถอธิบายความสัมพันธ์กับลักษณะความทนเค็มในประชากรนี้ได้มากที่สุด (PVE = 11.49%) โดยเครื่องหมายดีเอ็นเอที่พัฒนาได้ในการศึกษานี้สามารถนำไปใช้ในโครงการปรับปรุงพันธุ์ข้าวทนเค็มในระยะต้นกล้าเพื่อความแม่นยำระหว่างกระบวนการคัดเลือกได้ต่อไปในอนาคต Soil salinity can affect growth at both seedling and reproductive stages and also affects yield. Therefore, rice varieties with salinity tolerance is a necessary challenge to overcome the problem. The objective of this study is to find tightly-linked markers or genes related to salinity tolerance at seedling stage particularly in the region of “qSt1b” by fine mapping. Four hundred and fifty-four F3 population from KD, a susceptible variety, and KD-CSSL106, a chromosome substitution line derived from KD crossed with IR68586-F2-CA-103 which is tolerant against salinity stress, were evaluated for salinity tolerance under 150 mM salt stress and evaluated using IRRI-SES for salt injury score. From the salinity screening of the F3 population, lines showing extreme response (susceptible and tolerant) were selected by creating a susceptible group and tolerant group comprised of 20 lines per group. The SIS score of the tolerant group ranged from 4.60-5.57 while the susceptible group had SIS ranging from 7.8-9.0. KD had SIS score of 7.85 which is considered susceptible, while KD-CSSL106 had SIS of 6.13. The susceptible and tolerant pools were subjected to sequencing and a total of 3,779 SNPs were generated from the whole genome sequence of the pools. QTL-seq analysis found QTL on chromosome 1 in the region of qSt1b at position 40.2-42.6 Mb that showed extreme difference in SNP-index between the tolerant and susceptible groups with a size of 2.3 Mb. This region contains a total of 381 genes. Six KASP SNP markers were developed in the 2.3 Mb region and were used in genotyping the individual lines (40 lines) used in developing the pools. Results of the genotyping the QTL region was able to narrow down into 0.3 Mb and contains 21 genes. From the detected genes, LOC_Os01g70010 and LOC_Os01g70020. These two genes are found in the highest peak of the QTL. Each gene explains 11.49% of the phenotypic variance explaining salinity tolerance. Therefore, the DNA markers developed in this study can be used in salinity tolerance rice breeding at seedling stage with higher precision

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: ศิวเรศ อารีกิจ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Name: มีชัย เซี่ยงหลิว

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Name: สามารถ วันชะนะ

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ร่วม

Created: 2566

Modified: 2026-06-25

Issued: 2569-06-25

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2566/jiraporn-lea-all.pdf

CallNumber: QK495.G74.จ37

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: การปรับปรุงพันธุ์พืช

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	jiraporn-lea-all.pdf	2.52 MB

ใช้เวลา

0.02724 วินาที