การปรับปรุงพันธุ์พืชตระกูลแตงโดยใช้เทคโนโลยีจีโนมิกส์
วันที่เขียน 7/1/2561 8:31:16     แก้ไขล่าสุดเมื่อ 26/5/2567 15:48:32
เปิดอ่าน: 5295 ครั้ง

พืชตระกูลแตง (Cucurbitaceae) ประกอบด้วยแตงกวา มะระ เมล่อน สควอช แตงโม และฟักทอง โดยแตงกวาเป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญและเป็นพืชต้นแบบสำหรับการศึกษาการกำหนดเพศและชีววิทยาของท่อลำเลียงในพืช การศึกษาจีโนมของแตงกวาได้มีการหาลำดับเบสได้แล้ว ลำดับเบสของจีโนมจะเป็นประโยชน์ทำให้เข้าใจลักษณะที่สำคัญ ได้แก่ การแสดงออกของเพศ การต้านทานโรค การสังเคราะห์สารที่ทำให้เกิดรสขม (cucurbitacin) และกลิ่นหอม นอกจากนี้ จีโนมแตงกวาจะเป็นแหล่งข้อมูลที่มีคุณค่าสำหรับการพัฒนาปรับปรุงพันธุ์แตงกวาให้เป็นพันธุ์การค้า และการผลิตสารที่มีคุณค่าทางโภชนาการและมีฤทธิ์ต้านมะเร็งอีกด้วย

จากการเข้าร่วมงานประชุมวิชาการประจำปี 2560 เมื่อวันที่ 7-8 ธันวาคม 2560 ณ อาคารเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา มหาวิทยาลัยแม่โจ้ ทำให้ได้ความรู้จากการบรรยาย เรื่อง เทคโนโลยีจีโนมิกส์เพื่อการปรับปรุงพันธุ์พืชตระกูลแตง โดย ดร. สิทธิโชค ตั้งภัสสรเรือง จากศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ โดยสรุปเนื้อหาและการนำไปใช้ประโยชน์ ได้ดังนี้

 พืชตระกูลแตง (Cucurbitaceae) ประกอบด้วยแตงกวา มะระ เมล่อน สควอช แตงโม และฟักทอง โดยแตงกวาเป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญและเป็นพืชต้นแบบสำหรับการศึกษาการกำหนดเพศและชีววิทยาของท่อลำเลียงในพืช การศึกษาจีโนมของแตงกวาได้มีการหาลำดับเบสได้แล้ว ลำดับเบสของจีโนมจะเป็นประโยชน์ทำให้เข้าใจลักษณะที่สำคัญ ได้แก่ การแสดงออกของเพศ การต้านทานโรค การสังเคราะห์สารที่ทำให้เกิดรสขม (cucurbitacin) และกลิ่นหอม นอกจากนี้ จีโนมแตงกวาจะเป็นแหล่งข้อมูลที่มีคุณค่าสำหรับการพัฒนาปรับปรุงพันธุ์แตงกวาให้เป็นพันธุ์การค้า และการผลิตสารที่มีคุณค่าทางโภชนาการและมีฤทธิ์ต้านมะเร็งอีกด้วย

กลิ่นหอม (fragrance) ในพืชเป็นลักษณะที่เพิ่มมูลค่าให้กับพืชอาหารหลายชนิด ลักษณะกลิ่นหอมเกิดจากสาร 2-acetyl-1-pyrroline (2AP) การศึกษาในแตงกวา พบว่า การกลายพันธุ์ในยีน betaine aldehyde dehydrogenase2 (BADH2) บริเวณเอกซอนที่ 5 ทำให้เกิดการสังเคราะห์สาร 2AP และเกิดกลิ่นหอม นอกจากนี้ ได้มีการพัฒนาเครื่องหมายสนิปส์ (single nuclelotide polymorphism markers; SNP) เพื่อตรวจสอบอัลลีลที่สร้างกลิ่นหอม และเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงพันธุ์พืช

สาร cucurbitacins เป็นสารพวก triterpenoids ทำให้เกิดรสขมในพืชวงศ์แตง สารชนิดนี้ทำให้ป้องกันพืชจากแมลงและมีคุณสมบัติต้านการเกิดเนื้องอก การศึกษาด้านจีโนมิกส์และชีวเคมี พบว่า มียีน 9 ยีน อยู่ในวิถีการสังเคราะห์สาร cucurbitacin C ยีน Bl (Bitter leaf) และยีน Bt (Bitter fruit) ซึ่งมีรหัสสร้างทรานสคริพชันแฟคเตอร์ เป็นยีนสำคัญที่ควบคุมวิถีการสังเคราะห์สาร cucurbitacin ในใบและผลแตงกวาตามลำดับ ยีน Bi จัดอยู่ในกลุ่มยีน (gene family) ที่มีรหัสสร้างเอนไซม์ oxidosqualene cyclase ยีน Bl และ Bt ควบคุมการทำงานของ 9 ยีน รวมทั้งยีน Bi ในวิถีการสังเคราะห์สาร cucurbitacin การกลายพันธุ์ในยีน Bi ชนิด C393Y mutation ทำให้เกิดรสขมในพืชวงศ์แตง ดังนั้น การปรับปรุงพันธุ์แตงทางการค้าเพื่อไม่ให้มีรสขมซึ่งเป็นลักษณะที่ควบคุมด้วยยีนเดียว (a single gene) สามารถทำได้โดยวิธีการคัดเลือกโดยใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอ (marker-assisted selection) อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ การเข้าใจกลไกการสังเคราะห์สาร cucurbitacin จะเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงพันธุ์พืชวงศ์แตง และการทำพันธุวิศวกรรมเพื่อผลิตสารที่ให้รสขมพวก triterpenoids เพื่อนำมาผลิตยาต้านมะเร็ง

ลักษณะสีเนื้อของเมล่อน ได้แก่ ขาว เขียว และส้ม ซึ่งเกี่ยวข้องกับสารสี beta-carotene ถูกควบคุมด้วยยีน 2 ตำแหน่ง ได้แก่ ยีน Orange (Or) และ White Fresh (Wf) ยีน Or มี 2 อัลลีล โดยอัลลีลหนึ่งเกี่ยวข้องกับเนื้อสีส้ม และอีกอัลลีลหนึ่งเกี่ยวข้องกับเนื้อสีขาวหรือเขียว การกลายพันธุ์ของยีน Or จากอัลลีลเนื้อสีขาวหรือเขียว โดยเปลี่ยนแปลงลำดับกรดอะมิโนที่ตำแหน่ง 323 จากอาร์จินีนเป็นฮีสทีดีน ทำให้เกิดการสังเคราะห์สาร beta-carotene ได้ การค้นพบ golden SNP ในยีน Or ที่สัมพันธ์กับลักษณะสีเนื้อเมล่อน ทำให้เป็นประโยชน์ต่อการศึกษากลไกการทำงานของยีน Or และการทำ genome editing สำหรับการเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการให้กับพืช

ในการเข้าร่วมประชุมวิชาการครั้งนี้ทำให้ได้รับความรู้เกี่ยวกับการใช้เทคโนโลยีจีโนมิกส์เพื่อการปรับปรุงพันธุ์พืช โดยนำข้อมูลจีโนมิกส์มาใช้ค้นหายีน ศึกษาหน้าที่ของยีน และพัฒนาเครื่องหมายดีเอ็นเอ ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อการนำมาพัฒนาการเรียนการสอน และการทำงานวิจัยด้านการปรับปรุงพันธุ์พืชต่อไป

ความคิดเห็นทั้งหมด (0)
ไม่มีข้อมูลตามเงื่อนไขที่ท่านกำหนด
รายการบทความการแลกเปลี่ยนเรียนรู้หมวดหมู่ : กลุ่มงานสายวิชาการ
Data Science คืออะไร และนำมาใช้ประโยชน์อย่างไร » Data Science คืออะไร และนำมาใช้ประโยชน์อย่างไร
Data Science หรือ วิทยาการข้อมูล หมายถึง การนำข้อมูลมาใช้ประโยชน์ โดยครอบคลุมตั้งแต่ขั้นตอนการเก็บข้อมูล (Collect) การจัดการข้อมูล (Manage) การวิเคราะห์ข้อมูล (Analyze) ไปจนถึงขั้นตอนการนำข้อมูลมาช...
Data Science  วิทยาการข้อมูล     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานสายวิชาการ
ผู้เขียน ธวัชชัย เพชรธาราทิพย์  วันที่เขียน 24/4/2567 13:27:01  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 25/5/2567 12:28:37   เปิดอ่าน 56  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง
การเผยแพร่ความรู้ที่ได้จากการเข้าร่วมประชุมวิชาการ/อบรม/สัมมนา » การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรม ครั้งที่ 5 มหาวิทยาลัยแม่โจ้
การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรม ครั้งที่ 5 ในวันที่ 28 มีนาคม 2567 เวลา 08.00 - 17.00 น. ณ ห้องเอกภพวิทยา ชั้น G อาคารจุฬาภรณ์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยแม่โจ้ ซึ่งจัดโดย...
ChatGPT  การประชุมวิชาการ  เทคโนโลยี  วิทยาศาสตร์  สิ่งแวดล้อม     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานสายวิชาการ
ผู้เขียน พิกุล ศรีดารัตน์  วันที่เขียน 11/4/2567 15:19:10  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 25/5/2567 20:25:25   เปิดอ่าน 82  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง
รายงานสรุปเนื้อหาและการนำไปใช้ประโยชน์จากการเข้าอบรม สัมมนาหรือประชุมวิชาการ » รายงานสรุปเนื้อหาและการนำไปใช้ประโยชน์จากการเข้าร่วมและนำเสนอผลงาน การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรม ครั้งที่ 5
รายงานสรุปเนื้อหาและการนำไปใช้ประโยชน์จากการเข้าร่วมและนำเสนอผลงาน การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรม ครั้งที่ 5
รายงานสรุปเนื้อหา     กลุ่มงานตามสมรรถนะบุคลากร   กลุ่มงานสายวิชาการ
ผู้เขียน ศิริพร สมุทรวชิรวงษ์  วันที่เขียน 2/4/2567 16:14:15  แก้ไขล่าสุดเมื่อ 24/5/2567 22:49:29   เปิดอ่าน 104  ครั้ง | แสดงความคิดเห็น 0  ครั้ง