การวิเคราะห์เครื่องหมายโมเลกุลสนิปส์ในยีนสังเคราะห์ซูโครสของอ้อยด้วยเทคนิค Restriction Site Associated DNA Sequencing (RAD-seq)
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การปรับปรุงพันธุ์อ้อยโดยส่วนใหญ่ใช้เทคนิคแบบดั้งเดิมที่มีการนำพ่อและแม่พันธุ์ที่มีลักษณะที่ต้องการมาผสมกัน ใช้ลักษณะภายนอกที่ปรากฎในการคัดเลือก ส่งผลให้ต้องใช้ระยะเวลานานจึงได้พันธุ์อ้อยที่มีลักษณะที่ดีสำหรับแนะนำเกษตรกร การวิเคราะห์ความใกล้ชิดทางพันธุกรรมโดยใช้เครื่องหมายโมเลกุล Single nucleotide polymorphism (SNP) ด้วยเทคโนโลยี Restriction site Associated DNA Sequencing (RAD-Seq) สามารถใช้เป็นโมเลกุลเครื่องหมายเพื่อตรวจเอกลักษณ์ของสายพันธุ์ ตรวจสอบสายพันธุ์ลูกผสม การจัดจำแนกพันธุ์สิ่งมีชีวิตที่มีฐานพันธุกรรมใกล้เคียงกันได้ การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์หาเครื่องหมายโมเลกุลสนิป (SNP) เพื่อตรวจเอกลักษณ์ของสายพันธุ์อ้อยเพื่อใช้ในการจำแนกและวิเคราะห์ความสัมพันธุ์ทางพันธุกรรมของอ้อย การเทคโนโลยี RAD-seq วิเคราะห์อ้อยจากศูนย์วิจัยพืชไร่ขอนแก่น จำนวน 16 สายพันธุ์ ได้แก่ UT17 LK92-11 KK07-250 KK09-0857 UT15 KK09-0939 K88-92 KK07-599 KK08-059 DOA-NS1 KK09-0941 DOA-KK3 DOA-KK4 KK07-037 KK09-0844 และ Si Samrong1 พบว่า ทุกสายพันธุ์มีจำนวน SNPs และ INDELs มากว่า 1,900,000 และ 23,000 ตำแหน่ง ตามลำดับ ส่วนแผนภาพตันไม้แสดงสายวิวัฒนาการที่เกี่ยวข้องกับกลุ่มยีนสังเคราะห์น้ำตาลซูโครส ด้วยวิธี Maximum Likelihood method พบการจัดกลุ่มยีนสังเคราะห์น้ำตาลซูโครสเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ที่สอดคล้องกับค่า Commercial Cane Sugar (C.C.S.) ของสายพันธุ์อ้อย โดย กลุ่มที่ 1 มีค่า C.C.S. อยู่ในช่วง 9-12 และกลุ่มที่ 2 มีค่า C.C.S. อยู่ในช่วง 13-15 นอกจากผลการจัดกลุ่มยีนสังเคราะห์น้ำตาลซูโครสแล้วเทคนิคนี้ให้ลำดับเบสที่สามารถนำมาใช้เป็นลำดับเบสอ้างอิงในการศึกษาวิจัยบริเวณยีนอื่นๆที่สนใจในอ้อยในอนาคตต่อไปได้
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความลิขสิทธิ์ที่ได้รับการตรีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของวารสารเกษตรอนุภาคภูมิภาคลุ่มน้ำโขง คณะเกษตรและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยนครพนม
References
ณัฐภัทร พงศ์ศิริพัฒน์ และกิตติพัฒน์ อุโฆษกิจ. (2559). การพัฒนาเครื่องหมาย ILPจากยีนที่มีความเกี่ยวข้องกับการ
สังเคราะห์น้ำตาลซูโครสในอ้อยและการศึกษาโครงสร้างพันธุกรรมอ้อย. วารสารทางวิชาการสมาคมพันธุศาสตร์
แห่งประเทศไทย. 8(2): 111–122.
เรวัต เลิศฤทัยโยธิน, อภิวิชญ ทรงกระสินธุ์ พัชรวัลย สวางศิลป์, ชลิดา เข็มมา, วันดี หนูน้อย, วิชา ฮวดหนองโพธิ์,
อัมรา บุญเจือ, ปิยะธิดา อินทรสุข, จิราพรรณ สุขชิต, อดิศักดิ์ นัดกระโทก, พุทธพร วิวาจารย, ธนูเดช ฤกษปราณี, ยศพร ตันสมรส, กฤษณ เขียวสะอาด และขนิษฐา สำราญใจ. (2551). การปรับปรุงพันธุ์อ้อยด้วยวิธี conventional method. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร. กรุงเทพฯ. หน้า 1-211.
สำนักงานคณะกรมการอ้อยแลน้ำตาลทราย. (2558). เทคนิคการปรับปรุงพันธุ์อ้อย. แหล่งที่มาhttp://km.ocsb.go.th/
uploads/หนังสือ%20การปรับปรุงพันธ์อ้อย.pdf [เข้าถึงเมื่อ 5 มิถุนายน 2565].
สำนักงานคณะกรรมการอ้อยและน้ำตาลทราย. 2566ก. โครงการพัฒนาและส่งเสริมอุตสาหกรรมชีวภาพ (Bioeconomy
Non Food). รายงานฉบับสมบูรณ์ (Final Report). แหล่งข้อมูล: https://w2.ocsb.go.th/wpcontent/
uploads/2023/04/14244-4316.pdf. สืบค้นเมื่อ 30 มกรคม 2568.
Baird, N.A., Etter, P.D, Atwood, T.S., Currey, M.C., Shiver, A.L., Lewis, Z.A., Selker, E.U., Cresko, W.A. and
Johnson, E.A. (2008). Rapid SNP discovery and genetic mapping using sequenced RAD markers.
Journal of PLoS ONE. 3(10): 1–7.
Cumer, T., Pouchon, C., Boyer, F., Yannic, G., Rioux, D., Bonin, A. and Capblancq, T. (2021). Double-digest
RAD-sequencing: do pre- and post-sequencing protocol parameters impact biological results.
Journal of Molecular Genetics and Genomics 296(2): 457-471.
Langmead B. and S. Salzberg. (2012) Fast gapped-read alignment with Bowtie 2. Journal of Nature
Methods., 9:357-359.
Li, H., Handsaker, B., Wysoker, A., Fennell, T., Ruan, J., Homer, N. and R. Durbin. (2009). The sequence
alignment/map format and SAMtools. Bioinformatics 25(16), 2078-2079.
Lo, Y.T. and Shaw, P.C. (2019). Application of next-generation sequencing for the identification of herbal
products. Biotechnology Advances. 37(8): 107450.
McCormick, A.J. and M.D. Cramer, and D.A. Watt. (2008). Differential expressions of genes in the leaves of
sugarcane in response to sugar accumulation. Journal of Tropical Plant Biology. 1: 142-158.
Papini-Terzi, F.S., Rocha, F.R., Vencio, R.Z., Felix, J.M., Branco, D.S., Waclawovsky, A.J., Del Bem, L.E.,
Lembke, C.G., Costa, M.D., Nishiyama Jr, M.Y., Vicentini, R., Vincentz, M.G., Ulian, E.C., Menossi, M.
and G.M. Souza. (2009). Sugarcane genes associated with sucrose content. BMC Genomics 10: 120–141.
Ren, J. L., Geng, Z. C., Liu, C. F., Xu, F., Sun, J. X., and R. C. Sun. (2006). Fractional isolation and structural characterization of hemicellulosic polymers from delignified and ultrasonic irradiated sugarcane
bagasse. Journal of E-Polymers. 67:1-12.
Severn-Ellis, A.A., Scheben, A., Neik, T.X., Saad, N.S.M., Pradhan, A. and Batley, J. (2020). Genotyping for
species identification and diversity assessment using double digest restriction site-associated DNA sequencing (ddRAD-Seq). methods. Journal of Molecular Biology. 2017: 159-187.
Song J, Yang X, Resende MF Jr, Neves LG, Todd J, Zhang J, Comstock J, Wang J. (2016). Natural alleviation variations in highly polyploid Saccharum Complex. Frontiers in Plant Science.7:804.
Tai, T.H. and S.D. Tanksley. (1990). A rapid and inexpensive method for isolation of total DNA from
dehydrated plant tissue. Plant Molecular Biology Reporter 8: 297-303.
Ukoskit, K., Thipmongkolcharoen, P. and Chatwachirawong, P. (2012). Novel expressed sequence tag-
simple sequence repeats (EST-SSR) markers characterized by new bioinformatic criteria reveal high genetic similarity in sugarcane (Saccharum spp.) breeding lines. African Journal of Biotechnology 11: 1337–1363.
Vettore, A.L., Silva, F.R.D., Kemper, E.L., Souza, G.M., Silva, A.M.D., Ferro, M.I.T., Henrique-Silva F, Giglioti,
E.A., Lemos, M.V.F & L.L. Coutinho. (2003). Analysis and functional annotation of an expressed
sequence tag collection for tropical crop sugarcane. Journal of Genome Research 13: 2725–2735.
Yang, Y., Zhao, X.L., Xia, L.Q., Chen, X.M., Xia, X.C., Yu, Z., He, Z.H. & M. Roder. (2007). Development
and validation of a Viviparous-1 STS marker for preharvest sprouting tolerance in Chinese wheats.
Journal of Theoretical and Applied Genetics 115: 971–980.