การปรับปรุงพันธุ์ข้าวเพื่อเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการสำหรับคนรักสุขภาพและผู้สูงอายุโดยใช้เครื่องหมายโมเลกุล และปลูกคัดเลือกในระบบอินทรีย์

รหัสอ้างอิงมหาวิทยาลัย : มจ.1-63-02-006
รหัสอ้างอิง วช. : -- ไม่ระบุ --
สถานะการดำเนินการ : ดำเนินการเสร็จสมบูรณ์แล้ว
วันที่ดำเนินการ : 30 เมษายน 2563 ถึง 1 ตุลาคม 2563
ส่วนที่ 1 ข้อมูลทั่วไป
ข้อมูลทั่วไป ภาษาไทย :
หัวข้อ : การปรับปรุงพันธุ์ข้าวเพื่อเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการสำหรับคนรักสุขภาพและผู้สูงอายุโดยใช้เครื่องหมายโมเลกุล และปลูกคัดเลือกในระบบอินทรีย์
บทคัดย่อ :

ปัจจุบันประชากรไทย และประชากรโลกก้าวเข้าสู่ยุคสังคมผู้สูงอายุ ปัญหาที่สำคัญ คือ ทำอย่างไรให้ผู้สูงอายุยังคงมีสุขภาพที่สมบูรณ์แข็งแรงไม่ถูกโรคภัยไข้เจ็บคุกคาม โรคที่พบในผู้สูงอายุ คือ โรคเบาหวาน มะเร็ง โรคหัวใจ และหลอดเลือดที่เกิดจากการอุดตันจากไขมัน โรคความดันโลหิตสูง และอื่นๆ อีกมากมาย วิธีหนึ่งที่จะแก้ปัญหาดังกล่าว คือ การกินอาหารที่มีประโยชน์ต่อร่างกาย และปลอดภัยปราศจากสารเคมีเจือปน ข้าวโภชนาการสูงที่มีสารอาหารเป็นประโยชน์ต่อร่างกาย เช่น สารต้านอนุมูลอิสระ แอนโทไซยานิน แกมม่าโอริซานอล วิตามินต่างๆ ที่ช่วยชะลอความเสื่อมของเซลล์ ลดความเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็ง ช่วยลดน้ำตาลในเลือด ข้าวโภชนาการสูงส่วนใหญ่จะเป็นกลุ่มข้าวสี เช่น สีดำ และแดง นอกจากนี้การผลิตข้าวของไทยมีการใช้สารเคมีที่เป็นอันตรายซึ่งเป็นอีกปัญหาหนึ่งที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อผู้ผลิต ผู้บริโภคและสิ่งแวดล้อม จากปัญหาที่พบทำให้คณะผู้วิจัยได้เล็งเห็นถึงความสำคัญเหล่านี้ จึงจำเป็นต้องมีการปรับปรุงพันธุ์ข้าวโภชนาการสูง และมีความต้านทานต่อโรคแมลงของข้าวสำหรับปลูกในระบบอินทรีย์ เพื่อให้เหมาะสำหรับคนที่รักสุขภาพและกลุ่มผู้สูงอายุ รวมทั้งให้ลดการใช้สารเคมีเพื่อปลอดภัยกับผู้ผลิต และบริโภค รวมทั้งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ได้แก่

โครงการย่อยที่ 1 การทดสอบผลผลิต การคุ้มครองพันธุ์ และการผลิตเมล็ดพันธุ์ ของสายพันธุ์ข้าวสังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ยข้าวเจ้า/ข้าวเหนียว หอม สีแดง ที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง การปรับปรุงพันธุ์ข้าวสังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า/ข้าวเหนียว หอม สีแดง ที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง ด้วยวิธีผสมกลับ โดยใช้เครื่องหมาย hd1, hd2, hd4, hd5, sd1, fgr, wx และ SSIIa ช่วยในการคัดเลือก (MAB) จะได้ข้าวที่สามารถปลูกได้ตลอดปี ต้นเตี้ย ออกดอกเร็ว หอม มีทั้งข้าวเจ้า และข้าวเหนียวที่จะขอยื่นจดทะเบียนพันธุ์พืชใหม่ ตามพระราชบัญญัติพันธุ์พืช พ.ศ.2542 จำนวน 2 พันธุ์ ในงบประมาณปี 2563 เก็บข้อมูลลักษณะประจำพันธุ์ของสายพันธุ์ข้าว สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า หอม สีแดง จำนวน 1 สายพันธุ์ (แม่โจ้ 23) จาก 8 สายพันธุ์ และสายพันธุ์ ข้าวสังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเหนียว หอม สีแดง จำนวน 1 สายพันธุ์ (แม่โจ้ 24) จาก 2 สายพันธุ์ ในลักษณะที่สำคัญในระยะการเจริญเติบโตของข้าวต่าง ๆ คือ ระยะแตกกอเต็มที่ ได้แก่ การมีขนบนแผ่นใบ รูปร่างของลิ้นใบ และสีของกาบใบ ระยะออกดอก ได้แก่ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของลำต้น ทรงกอ วันออกดอก 50% สีของยอดเกสรเพศเมีย ความสูงของต้น จำนวนรวง มุมของใบธง และการโผล่พ้นของรวง ระยะเก็บเกี่ยว การร่วงของเมล็ด ลักษณะรวง อายุเก็บเกี่ยว และความยาวของรวง ระยะหลังเก็บเกี่ยว ได้แก่ น้ำหนักข้าวเปลือก 1,000 เมล็ด สีเปลือกเมล็ด ชนิดของข้าวสาร รูปร่างข้าวกล้องปริมาณอะมิโลส อุณหภูมิแป้งสุก ความคงตัวของแป้งสุก กลิ่นหอม และความต้านทานต่อโรคและแมลง ซึ่งจะเป็นข้อมูลเบื้องต้นที่ใช้ในการนำไปยื่นขอจดทะเบียนคุ้มครองพันธุ์พืชใหม่ ตามพระราชบัญญัติคุ้มครองพันธุ์พืช พ.ศ. 2542 ต่อไป ผลิตรวงพันธุ์ดัก จำนวน 2 ฤดู คือ ฤดูนาปี 2562 และฤดูนาปรัง 2563 สามารถบันทึกลักษณะออกดอกของสายพันธุ์ข้าวสังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า หอม สีแดง มีอายุวันออกดอก 75% เฉลี่ย 113 และ 114 วันตามลำดับ คัดเลือกรวงพันธุ์ดักได้ทั้งหมด 53 และ 130 กอตามลำดับ และ สายพันธุ์ข้าวสังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเหนียว หอม สีแดง มีอายุวันออกดอก 75% เฉลี่ย 102 และ 99 วันตามลำดับ และคัดเลือกรวงพันธุ์ดักได้ทั้งหมด 35 และ 123 กอตามลำดับ

ในขณะเดียวกันได้ปลูกเปรียบเทียบผลผลิตในสถานี ฤดูนาปี 2562 ในแปลงนาอินทรีย์ของมหาวิทยาลัยแม่โจ้ ที่ได้รับมาตรฐาน USDA และ IFOAM เพื่อให้สายพันธุ์ข้าวสังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า/ข้าวเหนียว หอม สีแดง มีข้อมูลเพื่อสนับสนุนศักยภาพของสายพันธุ์ให้มั่นใจก่อนจะเผยแพร่ สู่เกษตรกร พบว่ามีผลผลิตต่อไร่ในนาอินทรีย์อยู่ระหว่าง 309-647 กิโลกรัมต่อไร่ สายพันธุ์ สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า/ข้าวเหนียว หอม สีแดง มีความกว้างของเมล็ดข้าวเปลือกอยู่ระหว่าง 1.70-1.80 มิลลิเมตร มีความยาวของเมล็ดข้าวเปลือกระหว่าง 8.30-9.80 มิลลิเมตร มีความหนาของเมล็ดข้าวเปลือกระหว่าง 1.60-1.70 มิลลิเมตร มีความกว้างของเมล็ดข้าวกล้องระหว่าง 1.70-1.80 มิลลิเมตร มีความยาวของเมล็ดข้าวกล้องระหว่าง 5.90-6.80 มิลลิเมตร และมีความหนาของเมล็ดข้าวกล้องระหว่าง 1.40-1.60 มิลลิเมตร ส่วนผลผลิตในฤดูนาปรัง 2562 มีคุณลักษณะทางการสีของเมล็ด พบว่าสายพันธุ์ สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า/ข้าวเหนียว หอม สีแดง ไม่มีท้องไข่ มีปริมาณข้าวเต็มเมล็ดและต้นข้าว ระหว่างร้อยละ 68.61 – 85.48 มีปริมาณข้าวหัก อยู่ระหว่างร้อยละ 14.95 – 31.77 คุณลักษณะทางกายภาพของเมล็ด พบว่ามีความยาวของเมล็ดข้าวสาร ระหว่าง 5.79 – 6.69 มิลลิเมตร จัดเป็นเมล็ดสั้นถึงเมล็ดยาวชั้น 2 หรือเมล็ดยาว มีสัดส่วนความยาวต่อความกว้าง ระหว่าง 3.64 – 4.10 จัดเป็นรูปร่างเมล็ดเรียว ในด้านคุณลักษณะทางเคมี พบว่ามีระยะการไหลของเจล อยู่ระหว่าง 27.83 – 84.17 มิลลิเมตร จัดเป็นประเภทแป้งสุกแข็งถึงแป้งสุกอ่อน มีอัตราการยืดตัวของเมล็ดข้าวสุก ระหว่าง 1.33 – 1.54 มีปริมาณอะมิโลส (ร้อยละ) ระหว่างร้อยละ 3.7 – 23.35 จัดเป็นข้าวเหนียวและข้าวเจ้าอะมิโลสปานกลาง และมีค่าการสลายตัวในสารละลายด่าง 1.7%KOH อยู่ระหว่าง 2 – 7 จัดเป็นระดับการสลายต่ำถึงสูง รวมทั้งมีสารหอม (2AP) อยู่ระหว่าง 1.16 – 3.17 ppm และมีคุณภาพทางโภชนาการของสายพันธุ์ดังกล่าวโดยพบว่า มีค่า Vitamin E ระหว่าง 0.29-0.39 mg ค่า Vitamin B1 ระหว่าง 0.34-0.41 mg มีค่า Iron ระหว่าง 1.31-1.72 mg มีค่า Zinc ระหว่าง 0.39-0.96 mg มีค่า Copper ระหว่าง 0.14-0.24 mg มีค่า Total antioxidant active (ORAC) ระหว่าง 13,294.19-17,033.00 ?moles TE ค่า Total antioxidant active (FRAP) ระหว่าง 2,507.09-3,516.61 ?moles TE มีค่า Total polyphenol ระหว่าง 384.84-565.69 mg eq GA มีค่า Total anthocyanin (Cyanidin, Peonidin) ระหว่าง 7.91-12.99 mg มีค่า Total anthocyanin (Cyanidin) ระหว่าง 7.91-12.91 mg ไม่พบ Total anthocyanin (Peonidin) Carotenoid Profile (Lutein) และ Carotenoid Profile (beta-carotene) มีค่า Folate ระหว่าง 31-53 mcg และมีค่า Gamma Oryzanol ระหว่าง 618.08-802.54 mg/kg

การคุ้มครองพันธุ์สามารถยื่นในขั้นตอนการจัดเก็บ จัดหา หรือรวบรวมพันธุ์พืชพื้นเมืองทั่วไป พันธุ์พืชป่าฯ ตามมาตรา 52 แห่งพระราชบัญญัติคุ้มครองพันธุ์พืช พ.ศ.2542 และทำข้อตกลงแบ่งปันผลประโยชน์ กับสำนักคุ้มครองพันธุ์พืช กรมวิชาการเกษตร ของสายพันธุ์ สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า หอม สีแดง (แม่โจ้ 23) และสายพันธุ์ สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเหนียว หอม สีแดง (แม่โจ้ 24) ได้สำเร็จกระทั่งสิ้นสุดขั้นตอน และได้ดำเนินการต่อเนื่องในขั้นตอนที่ 5 ยื่นคำขอจดทะเบียนคุ้มครองพันธุ์พืชใหม่ และยื่นคำขอรับรองพันธุ์พืชขึ้นทะเบียน จากสำนักคุ้มครองพันธุพืช กรมวิชาการเกษตร ซึ่งข้อมูลลักษณะประจำพันธุ์ที่ใช้ยื่นของสายพันธุ์ สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า หอม สีแดง (แม่โจ้ 23) คือเป็นต้นเตี้ย ทรงกอตั้ง เส้นผ่าศูนย์กลางของลำต้นขนาด 4.16 มิลลิเมตร ความสูงของต้นวัดถึง คอรวง 66 เซนติเมตร แผ่นใบมีขนบ้าง ลิ้นใบมีรูปร่าง 2 ยอด กาบใบสีเขียว มุมของใบธงตั้งตรง วันออกดอก 50% นาปรัง 118 วัน นาปี 111 วัน ยอดเกสรเพศเมียสีขาว คอรวงโผล่ค่อนข้างมาก จำนวนรวงต่อกอ 16 รวง อายุเก็บเกี่ยว นาปรัง 148 วัน นาปี 141 วัน รวงยาว 27.65 เซนติเมตร เปลือกเมล็ดสีฟาง ข้าวเปลือกมีความยาวเฉลี่ย 9.90 มิลลิเมตร กว้าง 2.00 มิลลิเมตร หนา 1.70 มิลลิเมตร ข้าวกล้องสีขาวยาวเฉลี่ย 6.55 มิลลิเมตร กว้าง 1.65 มิลลิเมตร หนา 1.53 มิลลิเมตร จัดเป็นข้าวรูปร่างเมล็ดเรียว (อัตราส่วนความยาวต่อความกว้าง 3.97) น้ำหนักข้าวเปลือก 1,000 เมล็ด (ความชื้น 14%) 17 กรัม จำนวนเมล็ดต่อรวง 182 เมล็ด การติดเมล็ด 82 เปอร์เซ็นต์ การร่วงของเมล็ด 6-25 เปอร์เซ็นต์ มีปริมาณอะมิโลสต่ำร้อยละ 11.55 อุณหภูมิแป้งสุกต่ำ ค่าการสลายเมล็ดในด่าง (1.7%KOH) เท่ากับ 7.0 และมีสารหอม 2AP เฉลี่ย 2.77 ppm และสายพันธุ์ สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเหนียว หอม สีแดง (แม่โจ้ 24) มีลักษณะประจำพันธุ์ คือเป็นต้นเตี้ย ทรงกอตั้ง เส้นผ่าศูนย์กลางของลำต้นขนาด 4.71 มิลลิเมตร ความสูงของต้นวัดถึงคอรวง 62 เซนติเมตร แผ่นใบมีขนบ้าง ลิ้นใบมีรูปร่าง 2 ยอด กาบใบสีเขียว มุมของใบธงตั้งตรง วันออกดอก 50% นาปรัง 99 วัน นาปี 104 วัน ยอดเกสรเพศเมียสีขาว คอรวงโผล่ค่อนข้างมาก จำนวนรวงต่อกอ 16 รวง อายุเก็บเกี่ยว นาปรัง 129 วัน นาปี 134 วัน รวงยาว 24.00 เซนติเมตร เปลือกเมล็ดสีฟาง ข้าวเปลือกมีความยาวเฉลี่ย 10.00 มิลลิเมตร กว้าง 2.05 มิลลิเมตร หนา 1.70 มิลลิเมตร ข้าวกล้องสีขาวยาวเฉลี่ย 6.65 มิลลิเมตร กว้าง 1.70 มิลลิเมตร หนา 1.50 มิลลิเมตร จัดเป็นข้าวรูปร่างเมล็ดเรียว (อัตราส่วนความยาวต่อความกว้าง 3.91) น้ำหนักข้าวเปลือก 1,000 เมล็ด (ความชื้น 14%) 17 กรัม จำนวนเมล็ดต่อรวง 219 เมล็ด การติดเมล็ด 82 เปอร์เซ็นต์ การร่วงของเมล็ด 26-50% เปอร์เซ็นต์ มีปริมาณอะมิโลสต่ำร้อยละ 6.48 อุณหภูมิแป้งสุกต่ำ ค่าการสลายเมล็ดในด่าง (1.7%KOH) เท่ากับ 7.0 และมีสารหอม 2AP เฉลี่ย 2.84 ppm และได้ผลิตเมล็ดพันธุ์คัด โดยสามารถบันทึกลักษณะออกดอกของสายพันธุ์ข้าว สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า หอม สีแดง (พันธุ์แม่โจ้ 23) มีอายุวันออกดอก 75% เฉลี่ย 108 วัน และคัดเลือกรวงพันธุ์คัดได้ทั้งหมด 142 กอ และ สายพันธุ์ ข้าวสังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเหนียว หอม สีแดง (พันธุ์แม่โจ้ 24) มีอายุวันออกดอก 75% เฉลี่ย 95 วัน และคัดเลือกรวงพันธุ์คัดได้ทั้งหมด 214 กอ

โครงการย่อยที่ 2 การคัดเลือก ศึกษาพันธุ์ และทดสอบผลผลิตของสายพันธุ์ข้าวหอมมะลิแดง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้าหอม ต้านทานต่อโรคแมลงที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง แก้ปัญหาโรคมะเร็ง โรคหัวใจ และลดการการใช้สารเคมี จากการดำเนินงานในปีงบประมาณปี 2563 ฤดูที่ 1 (ฤดูนาปี 2562) ปลูกศึกษาพันธุ์ขั้นต้น 2 แถว ต้น F7 ของประชากรหอมมะลิแดง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้าหอม ต้านทานต่อโรคแมลง จำนวน 50 สายพันธุ์ สามารถคัดเลือกสายพันธุ์ที่มีศักยภาพให้ผลผลิตมากที่สุดได้ 16 เบอร์ พบว่ามีผลผลิตอยู่ระหว่าง 341-775 กิโลกรัมต่อไร่ จากนั้นคัดเลือกต้นที่มีลักษณะทางการเกษตรที่ดีได้ทั้งหมด 298 ต้น ปล่อยให้ผสมตัวเอง ได้เมล็ด F8 นำเมล็ด F8 ตรวจด้วยเครื่องหมายโมเลกุล Bph3, xa5, qBL1, qBL11 เลือกต้นที่มียีโนไทป์เป็น homozygous ของตำแหน่งยีน Bph3, xa5, qBL1, qBL11 มากที่สุด ได้จำนวน 105 ต้น ที่มีอายุวันออกดอก 75% อยู่ระหว่าง 86-111 วัน สำหรับ ฤดูที่ 2 (ฤดูนาปรัง 2563) ปลูกศึกษาพันธุ์ 4 แถว ต้น F8 ของประชากรหอมมะลิแดง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้าหอม ต้านทานต่อโรคแมลง จำนวน 35 สายพันธุ์ พบว่าสายพันธุ์ที่มีศักยภาพให้ผลผลิตจำนวน 16 เบอร์ มีผลผลิตอยู่ระหว่าง 748-1,082 กิโลกรัมต่อไร่ มีอายุวันออกดอก 75% อยู่ระหว่าง 89-131 วัน จากนั้นคัดเลือกต้นที่มีลักษณะทางการเกษตรที่ดีได้ทั้งหมด 186 ต้น แล้วเลือกสายพันธุ์ข้าว หอมมะลิแดง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า ต้านทานต่อโรค จำนวน 16 สายพันธุ์ ที่มีศักยภาพให้ผลผลิต ผสมตัวเองได้เมล็ด F9 จากนั้นนำเมล็ด F9 ตรวจด้วยเครื่องหมายโมเลกุล qBL1, qBL11, fgr, Wx/wx, Wxa/Wxb, SSIIa, Rc, OsB1 marker พบว่าทั้ง 16 สายพันธุ์ มียีโนไทป์เป็น homozygous ของตำแหน่งยีน qBL1, qBL11, fgr, Waxy, SSIIa, Rc, OsB1 ทั้งหมด โดยมียีน qBL1 และ qBL11 ที่ควบคุมให้ข้าวมีความต้านทานต่อโรคไหม้ ยีน fgr ควบคุมให้ข้าวหอม ยีน Waxy ควบคุมความเป็นข้าวเจ้า/ข้าวเหนียว ซึ่งทั้ง 16 สายพันธุ์ เป็นข้าวเจ้าทั้งหมด ยีน SSIIa ควบคุมให้ข้าวมีอุณหภูมิแป้งสุกต่ำ ยีน Rc ความคุมให้ข้าวเป็นสีแดง และ ยีน OsB1 ควบคุมให้ข้าวเป็นสีดำ ซึ่งการศึกษาการตรวจยีโนไทป์ดังกล่าวทำให้สามารถคัดเลือกข้าวที่มีคุณลักษณะเป็นข้าวเจ้าหอม มีอุณหภูมิแป้งสุกต่ำ เป็นข้าวสีแดง และสีดำ ที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง ดังนั้นสามารถนำไปปลูกทดสอบผลผลิตภายในสถานีต่อไป

โครงการย่อยที่ 3 การศึกษาคุณภาพทางเคมี และการสีของเมล็ดของสายพันธุ์ข้าวที่ได้จากโครงการย่อยที่ 1 และ 2 คุณภาพการสี คุณภาพทางกายภาพและคุณภาพทางเคมีมีความสำคัญต่อการปรับปรุงพันธุ์ข้าว เพื่อให้ได้ข้าวที่เป็นที่ต้องการของตลาด ดีต่อสุขภาพของผู้บริโภคและเหมาะสมต่อการแปรรูปต่อไปตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยนี้ประกอบด้วยข้าวเจ้า จำนวน 14 ตัวอย่าง เป็นข้าวเจ้าพันธุ์เปรียบเทียบ 3 ตัวอย่างและข้าวเจ้าที่ผ่านการปรับปรุงพันธุ์ 11 ตัวอย่าง และข้าวเหนียวจำนวน 10 ตัวอย่าง เป็นข้าวเหนียวพันธุ์เปรียบเทียบ 2 ตัวอย่าง ข้าวเหนียวที่ผ่านการปรับปรุงพันธุ์ 8 ตัวอย่าง นำมาทำการวัดค่าคุณภาพการสี คุณภาพทางกายภาพและคุณภาพทางเคมี พบว่าความชื้นของข้าวเปลือกและข้าวสารของข้าวเจ้ามีค่าอยู่ในช่วงร้อยละ 12.45-14.00 และ 8.25-9.14 ตามลำดับ ส่วนความชื้นของข้าวเปลือกและข้าวสารของข้าวเหนียวมีค่าอยู่ในช่วงร้อยละ 12.05-13.20 และ 7.99-9.04 ตามลำดับ ปริมาณข้าวสารที่ได้จากข้าวเจ้าและข้าวเหนียวมีค่าอยู่ในช่วงร้อยละ 53.58-65.64 และ 55.58-65.64 ของข้าวเปลือก ตามลำดับ ปริมาณข้าวสารเต็มเมล็ดและต้นข้าวของข้าวเจ้าและข้าวเหนียวมีค่าเท่ากับร้อยละ 52.39-84.61 และ 72.01-92.11 ของข้าวสารทั้งหมด ตามลำดับ ทั้งนี้ปริมาณของต้นข้าวและข้าวเต็มเม็ดอยู่ในเกณฑ์ดีมาก ตัวอย่างข้าวเจ้าและข้าวเหนียวในการทดลองนี้มีเมล็ดยาวปานกลางร้อยละ 57.14 และ 70.00 ของตัวอย่างข้าวแต่ละชนิดทั้งหมด ส่วนรูปร่างข้าวเจ้าและข้าวเหนียวทุกตัวอย่างจัดเป็นข้าวที่มีรูปร่างเมล็ดเรียว โดยมีสัดส่วนของความยาวต่อความกว้างมากกว่า 3.0 ทุกตัวอย่าง แป้งสุกที่ได้จากแป้งข้าวเจ้าพันธุ์ปรับปรุงในการทดลองนี้ร้อยละ 80 (8 ตัวอย่าง) เป็นประเภทแป้งสุกแข็ง ส่วนพันธุ์อ้างอิงร้อยละ 100 (3 ตัวอย่าง) จัดเป็นแป้งสุกอ่อน ส่วนแป้งสุกที่ได้จากแป้งข้าวเหนียวเป็นแป้งสุกอ่อนทุกตัวอย่าง เมื่อพิจารณาผลของการปรับปรุงพันธุ์ข้าวเจ้า มีแนวโน้มเพิ่มความแข็งของแป้งทำให้เปลี่ยนจากแป้งสุกอ่อนเป็นแป้งสุกแข็ง ข้าวเจ้าในการทดลองนี้มีอัตราการยืดตัวอยู่ในช่วง 1.35-1.54 ส่วนข้าวเหนียวมีค่าอยู่ในช่วง 1.33-1.49 ข้าวเจ้ามีปริมาณอะมิโลสอยู่ในช่วงร้อยละ 9.96-23.35 ซึ่งข้าวพันธุ์ปรับปรุงมีทั้งที่เป็นข้าวอะมิโลสต่ำและปานกลาง ส่วนข้าวเจ้าพันธุ์อ้างอิงมีเฉพาะประเภทข้าวอะมิโลสต่ำ ส่วนข้าวเหนียวมีค่าอยู่ในช่วงร้อยละ 3.70-6.18 จัดเป็นข้าวอะมิโลสต่ำทุกตัวอย่างทั้งข้าวเหนียวพันธุ์อ้างอิงและพันธุ์ปรับปรุง การสลายตัวในด่างของข้าวเจ้ามีค่าตั้งแต่ 2-7 ส่วนข้าวเหนียวมีค่า 4-7 ส่วนสมบัติทางด้านความหนืด (pasting properties) เป็นดังนี้อุณหภูมิในการเกิดเจลของแป้งข้าวเจ้าและแป้งข้าวเหนียวในการทดลองนี้มีค่าอยู่ในช่วง 86.75-91.51 และ 73.99-79.33 องศาเซลเซียส ความหนืดสูงสุด (peak viscosity) ในการทดลองนี้มีค่า 1340.00-4166.67 และ 1534.21-2678.00 เซนติพอยส์ สำหรับข้าวเจ้าและข้าวเหนียว ตามลำดับ

โครงการย่อยที่ 4 การปรับปรุงพันธุ์ข้าวให้มีแอนโทไซยานินสูงโดยใช้เครื่องหมายโมเลกุลช่วยในการคัดเลือกเพื่อเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการ ข้าวที่มีเยื่อหุ้มเมล็ดสีดำมีการสะสมของแอนโทไซยานินสูง ยีน OsB1 และยีน OsC1 เป็นยีนสำคัญที่ควบคุมการสังเคราะห์แอนโทไซยานินในข้าว และยีน OsDFR เป็นยีนโครงสร้างที่มีรหัสสำหรับเอนไซม์ที่สำคัญในวิถีการสังเคราะห์แอนโทไซยานิน การศึกษามาก่อนหน้านี้โดยคณะผู้วิจัยได้รับทุนอุดหนุนการวิจัย ในปีงบประมาณ 2562 ได้เครื่องหมายดีเอ็นเอที่จำเพาะต่อยีน OsB1, OsDFR และ OsC1 และแยกความแตกต่างระหว่างข้าวขาวและข้าวสีได้ ในงานวิจัยนี้ได้นำเครื่องหมายดีเอ็นเอดังกล่าวมาศึกษาในประชากร F2 ที่ได้จากการผสมระหว่างพันธุ์รับ คือ ข้าวขาวพันธุ์ปทุมธานี 1 และพันธุ์ให้ คือ ข้าวดำพันธุ์ก่ำน้อย จำนวน 300 ต้น การทดสอบการถ่ายทอดเครื่องหมายดีเอ็นเอที่จำเพาะต่อยีน OsB1, OsDFR และ OsC1 ในประชากร F2 โดยการวิเคราะห์ไคสแควร์การถ่ายทอด 1, 2 และ 3 ยีน พบว่า มีการถ่ายทอดเป็นไปตามกฎของเมนเดล ยกเว้น การถ่ายทอดยีน OsC1 แบบ 1 ยีน ไม่เป็นไปตามกฎเมนเดล การวิเคราะห์ปริมาณแอนโทไซยานินโดยวิธี pH Differential ในเมล็ดของประชากร F2 พบว่า ต้นที่ 299 มีปริมาณแอนโทไซยานินสูงที่สุดเท่ากับ 35.04 มิลลิกรัมต่อ 100 กรัมเมล็ดแห้ง สอดคล้องกับวิธี HPLC ที่มีค่า cyanidin-3-O-glucoside (C3G) สูงที่สุดเท่ากับ 39.52 มิลลิกรัมต่อ 100 กรัมเมล็ดแห้ง การวิเคราะห์ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระโดยวิธี DPPH ในเมล็ดของประชากร F2 พบว่า ต้นที่ 199 มีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงที่สุดเท่ากับ 9.7 ไมโครโมล ต่อกรัมเมล็ดแห้ง ซึ่งมีค่าใกล้เคียงกับข้าวพันธุ์ให้ก่ำน้อย การทดสอบไคสแควร์ของสีเยื่อหุ้มเมล็ดข้าวในประชากร F2 พบว่า มีการกระจายตัวของสีเยื่อหุ้มเมล็ดเป็นไปตามกฎของเมนเดล คือ 3:1 (color: colorless) สอดคล้องกับจีโนไทป์เครื่องหมายดีเอ็นเอของยีน OsB1 คือ A_ (color) และ aa (colorless) การวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างจีโนไทป์ของเครื่องหมายดีเอ็นเอของยีน OsB1, OsDFR และ OsC1 กับฟีโนไทป์ในประชากร F2 โดยวิธี ANOVA และ Regression พบว่า เครื่องหมายดีเอ็นเอของยีน OsB1 เท่านั้นมีความสัมพันธ์กับปริมาณแอนโทไซยานิน ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และสีเยื่อหุ้มเมล็ด โดยมีค่า R2 เท่ากับ 31.9 %, 40.6 % และ 69.5 % ตามลำดับ เมื่อทดสอบไคสแคว์ของการถ่ายทอดเครื่องหมายดีเอ็นเอของยีน OsB1, OsDFR และ OsC1 ในประชากร BC1F1 321 ต้น โดยวิเคราะห์การถ่ายทอด 1 ยีน พบว่า การถ่ายทอดจีโนไทป์ของเครื่องหมายดีเอ็นเอของยีน OsB1 เท่านั้นที่เป็นไปตามกฎของเมนเดล คือ Aa: aa เท่ากับ 1: 1 จากการตรวจสอบเครื่องหมายดีเอ็นเอของยีน OsB1, OsDFR และ OsC1 ในประชากร BC1F1 พบว่า คัดเลือกได้ทั้งหมด 15 ต้น ที่พบจีโนไทป์ของทั้ง 3 เครื่องหมายดีเอ็นเอ เป็นแบบ heterozygous และพบต้นที่มีเยื่อหุ้มเมล็ดสีดำ 8 ต้น สีน้ำตาลเข้ม 4 ต้น สีแดงเข้ม 2 ต้น และสีแดง 1 ต้น แล้วนำไปทำการผสมกลับเพื่อผลิตเมล็ด BC2F1 และปล่อยให้ผสมตัวเองเพื่อผลิตเมล็ด BC1F2 การวิเคราะห์ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระในเมล็ดของประชากร BC1F1 ด้วยวิธี DPPH พบว่า ต้นที่ 297 มีค่าเท่ากับ 12.8 ไมโครโมล ต่อกรัมเมล็ดแห้ง ซึ่งมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงกว่าข้าวพันธุ์ให้ก่ำน้อย ที่มีค่าเท่ากับ 8.8 ไมโครโมล ต่อกรัมเมล็ดแห้ง ในงานวิจัยนี้ เครื่องหมายดีเอ็นเอชนิด CAPS ของยีน OsB1 มีความสัมพันธ์กับฟีโนไทป์ คือ ปริมาณแอนโทไซนานิน ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ และสีเยื่อหุ้มเมล็ด ดังนั้น สามารถใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอของยีน OsB1 คัดเลือกข้าวที่เยื่อหุ้มเมล็ดมีสี มีปริมาณแอนไทไซยานินสูง และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูง ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวทำให้คัดเลือกต้นข้าวได้ตั้งแต่ระยะแรกของการเจริญเติบโต ช่วยย่นระยะเวลาในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวให้ได้เยื่อหุ้มเมล็ดมีสี และมีคุณค่าทางโภชนาการสูงขึ้น นอกจากนี้ เมล็ด BC2F1 และ BC1F2 ที่คัดเลือกได้จากเครื่องหมายดีเอ็นเอในงานวิจัยนี้ ซึ่งมีลักษณะเยื่อหุ้มเมล็ดสีดำและแดง มีปริมาณแอนโทไซยานินสูง และฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูง จะเป็นประโยชน์โดยสามารถนำไปใช้พัฒนาเพื่อให้ได้สายพันธุ์ที่ดีมีคุณค่าทางโภชนาการสูงต่อไปได้

โครงการย่อยที่ 5 การปรับปรุงพันธุ์ข้าวเพื่อเพิ่มปริมาณสารลูทีนหรือซีแซนทีนโดยใช้เครื่องหมายดีเอ็นเอจำเพาะยีนช่วยในการคัดเลือก ลูทีนเป็นสารแคโรทีนอยด์ที่พบมากในพืช มีบทบาทลดความเสียหายของจอประสาทตาจากแสง งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเครื่องหมายจำเพาะกับยีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ลูทีนหรือซีแซนทีนจากข้าว เพื่อใช้ในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวไทยให้มีสารลูทีนเพิ่มขึ้น ผลการวิเคราะห์ปริมาณสารลูทีนด้วยเครื่องโครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง พบข้าวที่มีเยื่อหุ้มเมล็ดสีดำ คือ ข้าวพันธุ์ก่ำน้อย มีปริมาณลูทีนสูงสุด จึงใช้เป็นพันธุ์ให้การสร้างประชากรลูกรุ่นที่ 1 (F1) รุ่นที่ 2 (F2) ประชากรผสมกลับ BC1F1 BC1F2 และ BC2F1 จากนั้นนำผลการวิเคราะห์ลำดับเบสและการแสดงออกของยีนในวิถีการสังเคราะห์แคโรทีนอยด์ จากข้อมูลทรานสคริบโทมและลำดับจีโนม มาออกแบบเครื่องหมายดีเอ็นเอจำเพาะกับยีน จำนวน 15 ยีน เป็นยีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์สารลูทีนและซีแซนทีน จำนวน 11 ยีน ได้แก่ ยีน PSY1 /crtB (phytoene synthase), ยีน PDS (phytoenede saturase), ยีน ZISO (?-carotene isomerase), ยีน ZDS (?-carotene desaturase), ยีน CrtISO (carotenoid isomerase), ยีน lcyE (lycopene ?-cyclase), ยีน lcyB (lycopene ?-cyclase), ยีน LUT5/CYP97A3 (cytochrome P450-type hydroxylase A3), ยีน Lut1, CYP97C (cytochrome P450 carotene epsilon-hydroxylase) ยีน CYP97B2 (cytochrome P450 B) และยีน OsEHY /HYD3 (? -carotene hydroxylase) ยีนในกลุ่ม SET DOMAIN จำนวน 1 ยีน ได้แก่ ยีน SDG8 (histone methyltransferase) ยีนในกลุ่ม bHLH transcriptional factor จำนวน 1 ยีน ได้แก่ ยีน bHLH_B2_Kala4 และยีนในกลุ่มการตัด จำนวน 2 ยีน ได้แก่ ยีน LCD_CCD1 (lycopene cleave dioxygenase) และยีน NCED2 (9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase 2) หรือ CCD4b (carotenoid-cleavage dioxygenase 4b, Zeaxanthin cleavage oxygenase) และจากการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างเครื่องหมายดีเอ็นเอกับปริมาณสารลูทีนและซีแซนทีนด้วยการวิเคราะห์สหสัมพันธ์ (Regression หรือ R-sq) พบเครื่องหมายจำเพาะกับยีน B2_Kala4 มีความสัมพันธ์กับปริมาณลูทีนสูงสุด เป็น 17.13% และเครื่องหมายจำเพาะกับยีน LCD_CCD1 มีความสัมพันธ์กับปริมาณซีแซนทีนสูงสุด เป็น 1.73% โดยเครื่องหมายจำเพาะกับยีนที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์คาโรทีนอยด์เหล่านี้จะสามารถนำไปใช้ในการช่วยคัดเลือกของการปรับปรุงพันธุ์ข้าวไทยให้มีปริมาณสารลูทีนสูงต่อไป

โครงการย่อยที่ 6 การปรับปรุงพันธุ์ข้าวเพื่อเพิ่มปริมาณแป้งทนต่อการย่อยด้วยเอนไซม์ โดยใช้เครื่องหมายโมเลกุลช่วยในการคัดเลือก แป้งทนต่อการย่อยด้วยเอนไซม์มีประโยชน์ต่อสุขภาพของผู้บริโภค งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงพันธุ์ข้าวและพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลที่ยึดติดกับปริมาณแป้งทนต่อการย่อยด้วยเอนไซม์ในข้าว โดยหาความสัมพันธ์ของปริมาณแป้งทนต่อการย่อยด้วยเอนไซม์กับเครื่องหมายโมกุลสำหรับยีน SSIIIa ยีน Waxy และยีน SBEIIb ซึ่งมีรายงานว่ามีผลต่อปริมาณแป้งทนต่อการย่อยด้วยเอนไซม์ในประชากรข้าว F2 จำนวน 2 คู่ผสมได้แก่ กข-แม่โจ้ 2 x กข 43 ซึ่งเป็นข้าวเหนียวกับข้าวเจ้าตามลำดับ และคู่ผสมปทุมธานี 1 x เจ้าเหลือง ซึ่งเป็นข้าวเจ้าทั้งคู่ ผลการทดลองพบว่าปริมาณแป้งทนต่อการย่อยด้วยเอนไซม์ในคู่ผสมระหว่าง กข-แม่โจ้ 2 x กข 43 จำนวน 100 ตัวอย่าง มีความสัมพันธ์กับเครื่องหมายโมเลกุลของยีน Waxy อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (r = 0.704, p < 0.000 ) โดยข้าวเจ้ามีปริมาณแป้งทนต่อการย่อยด้วยเอนไซม์มากกว่าข้าวเหนียว ในคู่ผสมปทุมธานี 1 x เจ้าเหลือง พบว่าปริมาณแป้งทนต่อการย่อยด้วยเอนไซม์ของ F2 จำนวน 92 ตัวอย่าง สัมพันธ์กับเครื่องหมายโมเลกุลของยีน Waxy อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (r = 0.682, p < 0.000) โดยข้าวที่มีอัลลีลจากข้าวเจ้าเหลืองซึ่งมีปริมาณอะไมโลสสูงจะมีปริมาณแป้งทนต่อการย่อยด้วยเอนไซม์มากกว่าข้าวที่มีอัลลีลของข้าวปทุมธานี 1 ซึ่งมีปริมาณอะไมโลสต่ำ แสดงให้เห็นว่าปริมาณอะไมโลสมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับปริมาณแป้งทนต่อการย่อยด้วยเอนไซม์ในข้าว นอกจากนี้ยังได้ผลิตเมล็ด BC1F1 จำนวน 100 เมล็ด

โครงการย่อยที่ 7 การแยกเชื้อจุลินทรีย์ก่อโรคในข้าว และแบคทีเรียเอนโดไฟท์ของข้าวจากนาอินทรีย์ และนาเคมีในพื้นที่ภาคเหนือตอนบน เพื่อประโยชน์ในการควบคุมโรคข้าวอินทรีย์ด้วยชีววิธี โรคขอบใบแห้ง และโรคไหม้ในข้าวที่เกิดจากเชื้อ Xanthomonas oryzae pv. oryzae และ Pyricularia oryzae เป็นปัญหาสำคัญสำหรับการผลิตข้าวในประเทศไทย การควบคุมทางเคมีมีประสิทธิภาพน้อยลง แบคทีเรียเอนโดไฟท์เป็นแบคทีเรียที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับโฮสต์โดยไม่ก่อให้เกิดอาการที่ทำให้เกิดโรค ดังนั้นการศึกษานี้จึงมุ่งเน้นไปที่การควบคุมทางชีวภาพของเชื้อโรคในข้าวและการเพิ่มประสิทธิภาพการเจริญเติบโตของพืชโดยแบคทีเรียเอนโดไฟท์จากข้าว ในงานวิจัยนี้เชื้อโรคในข้าวทั้งสองรวบรวมจากพื้นที่ต่างๆในภาคเหนือของประเทศไทยโดยเฉพาะเชียงใหม่เชียงรายลำพูนลำปางแพรน่านพะเยาและแม่ฮ่องสอน โดยได้ Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) จำนวน 8 สายพันธุ์ จากพื้นที่เชียงใหม่และพะเยา และแยกเชื้อราโรคไหม้ ได้ 19 ไอโซเลต ที่อยู่ในจีนัส Pyricularia จากการทดสอบความสามารถในการก่อโรคในข้าว พบว่า Xoo และ Pyricularia มีความรุนแรงอยู่ที่ 5 และ 2 ตามลำดับ แยกแบคทีเรียเอนโดไฟท์ได้จากลำต้นข้าวและเมล็ดข้าวที่แข็งแรงได้ทั้งหมด 471 ไอโซเลต ผลการจำแนกพบว่าแบคทีเรียแกรมลบอยู่ในกลุ่ม Proteobacteria และ Bacteroides และแบคทีเรียแกรมบวกอยู่ในกลุ่ม Firmicutes และ Actinobacteria แบคทีเรียเอนโดไฟต์แกรมลบอยู่ในจีนัส Acinetobacter, Agrobacterium, Burkhoderia, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella, Methylobacterium, Pantoea, Pseudomonas, Serratia, Sphingobacterium, Spingomonas และ Stenotrophomonas ในขณะที่แบคทีเรียแกรมบวกเป็นแบคทีเรียในจีนัส Bacillus Brevibacillus, Curtobacterium Lysinibacillus, Paenibacillus, Streptomyces และ Virgibacillus, แบคทีเรียเหล่านี้ได้รับการทดสอบการยับยั้ง X. oryzae pv. oryzae เบื้องต้นด้วยวิธี spot on lawn ในจำนวนนี้พบว่า 55 ไอโซเลตซึ่งประกอบด้วย Acinetobacter, Bacillus, Citrobacter, Klebsiella และ Pseudomonas มีฤทธิ์ยับยั้ง X. oryzae pv oryzae. จากนั้นนำน้ำเลี้ยงเชื้อที่ปราศจากเซลล์มาทดสอบฤทธิ์ยับยั้งด้วยเทคนิค agar well diffusion มีเพียงแบคทีเรีย Pseudomonas และ Bacillus จำนวน 14 ไอโซเลต มีฤทธิ์ยับยั้ง โดยเมื่อพิจารณาจากขนาดวงใสเชื้อแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพสูงสุดคือ Bacillus velezensis SK63-R283 ต่อมานำเชื้อแบคทีเรียทั้ง 421 ไอโซเลตนี้มาทดสอบฤทธิ์ยับยั้งเชื้อรา P. oryzae ด้วยวิธี dual culture ผลการทดลองพบว่ามีเชื้อแบคทีเรีย Bacillus, Paenibacillus, Pseudomonas, Enterobacter และ Klebsiella จำนวน 75 ไอโซเลตที่สามารถยับยั้งการเจริญของเชื้อราได้ โดย Bacillus pumilus SK63-R260 มีเปอร์เซ็นต์การยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อราสูงสุดที่ 65.57% การทดสอบความสามารถในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชของเชื้อแบคทีเรียที่อยู่ร่วมกับพืช และไลเคน ใช้การตรวจสอบ ความสามารถในการละลายฟอสเฟต การตรึงก๊าซไนโตรเจน และ การผลิต indole acetic acid (IAA) ความสามารถในการละลายฟอสเฟตทดสอบบนอาหารแข็ง National Botanical Research Institute’ phosphate growth medium (NBRIP) พบว่ามี 98 ไอโซเลต ที่สามารถละลายฟอสเฟต โดยสังเกตได้จากการเกิดวงใสรอบโคโลนี ซึ่งแบคทีเรียเหล่านี้อยู่ในจีนัส Acenitobacter, Bacillus, Brevibacillus, Enterobacter, Klebsiella, Paenibacillus และ Pseudomonas เมื่อนำแบคทีเรียเหล่านี้ไปวิเคราะห์กิจกรรมการละลายฟอสเฟต Acinetobacter sp. SK63-R222 มีความสามารถในการละลาย Ca3(PO4)2 สูงสุดได้ 261.66 ?g/ml มีเชื้อแบคทีเรียจำนวน 66 ไอโซเลตในจีนัส Acinetobacter, Bacillus, Lysinibacillus, Paenibacillus และ Staphylococcus ที่สามารถตรึงก๊าซไนโตรเจนเมื่อนำแบคทีเรียทั้งหมดมาทดสอบการผลิตสารประกอบอินโดลโดยใช้สเปกโตรโฟโตมิเตอร์ ผลการวิเคราะห์พบว่ามีเชื้อแบคทีเรียจำนวน 77 ไอโซเลตที่พบการผลิต IAA โดย Klebsiella pneumoniae SK63-R155 ผลิต IAA ได้สูงที่สุด (237 ?g/ml) ในการศึกษาการควบคุมโรคข้าวด้วยชีววิธี ได้เลือกแบคทีเรีย Bacillus velezensis SK63-R283 สำหรับการทดลอง ศึกษาการควบคุมโรคขอบใบแห้ง และโรคไหม้ในข้าวในระดับกระถาง พบว่า Bacillus velezensis SK63-R283 สามารถลดการเกิดโรคขอบใบแห้ง และโรคไหม้ ได้ 55% และ 25% การศึกษาสูตรอาหารที่เหมาะสมเพื่อผลิตสารต้านเชื้อแบคทีเรียก่อโรคขอบใบแห้ง ได้ทำการศึกษาอาหารเลี้ยงเชื้อแบคทีเรียทางการค้าซึ่งประกอบด้วย nutrient broth, trypticase soy broth และ potato dextrose broth พบว่าเหมาะสมสำหรับการผลิตมวลเซลล์ และสารต้านเชื้อแบคทีเรียโดย Bacillus velezensis SK63-R283 คือ trypticase soy broth นอกจากนี้ยังมีการศึกษาสูตรของ Bacillus velezensis SK63-R283 สำหรับควบคุมโรคขอบใบแห้งในข้าว ใช้ไบโอชาร์จากไผ่ และดินขาว เป็นพาหะในการทด

ลองครั้งนี้ พบว่าสารทั้งสองนี้มีประสิทธิภาพในการรักษาอัตราการรอดชีวิตของแบคทีเรียได้ถึง 9 log CFU / g หลังการเก็บรักษา 2 เดือน จากการทดลองในระดับกระถาง โดยการคลุกเมล็ดข้าว และการฉีดพ่นทางใบมีการลดลงของโรคลง 35% เมื่อเทียบกับชุดควบคุม ผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าแบคทีเรียที่เอนโดไฟท์ของข้าวมีศักยภาพในการควบคุมโรคข้าวโดยชีววิธีอีกทั้งยังส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช โดยหลังจากนี้จะนำเชื้อแบคทีเรียเหล่านี้ไปพัฒนาเป็นสูตรอื่นๆ ต่อไป และจะต้องมีการทดสอบความปลอดภัยก่อนนำไปใช้ในนาข้าว

คำสำคัญ : สังข์หยดพัทลุง , ข้าวโภชนาการสูง , เครื่องหมายโมเลกุลช่วยผสมกลับ , การคุ้มครองพันธุ์พืช , การผลิตเมล็ดพันธุ์ , ข้าวไม่ไวต่อช่วงแสง , ข้าวต้นเตี้ย , ข้าวเจ้า , ข้าวเหนียว , ข้าวหอม , ข้าวสีแดง , การคัดเลือก , การศึกษาพันธุ์ , การทดสอบผลผลิตหอมมะลิแดง , ต้านทานต่อโรคแมลง , คุณค่าทางโภชนาการสูง , เครื่องหมายโมเลกุล , อะมิโลส , การสลายตัวในสารละลายด่าง , ความคงตัวของแป้งสุก , อุณหภูมิแป้งสุก , อัตราการยืดตัวของเมล็ดข้าวสุก , คุณภาพการสี , ข้าว , แอนโทไซยานิน , เครื่องหมายดีเอ็นเอ , ยีนควบคุม , ยีนโครงสร้าง , สารลูทีน , การอ่า
ข้อมูลทั่วไป ภาษาอังกฤษ :
Title :
Abstract :

The present Thai and world populations have been stepping into an aging society. To keep the elderly in good health and protected by diseases such as diabetes, cancer cardiovascular disease caused by fat blockage, hypertension etc. is the important problem. One way to solve this dilemma is a healthy diet which is eating safe and organic food without contaminations. Highly fragrant rice containing beneficial nutrients i.e., anthocyanin and oryzanol helps to reduce obesity and blood sugar level. The most and highly nutritious rice are colored black to red. In addition, Thai rice production uses harmful chemicals which is another problem that directly affects producers, consumers, and the environment. These significant problems were recognized by the research team. Thus, there is a need for breeding of rice with high nutrients, resistant to diseases and insects that can organically grow to make it suitable to consume by elderly and people in healthy diet. Also, reducing the use of chemicals to be safe for producers and consumers as well as being environmentally friendly needs to be integrated.

Project 1 Yield Trials, Plant Protection and Seed Production of Non-photoperiod Sensitive, Semi-dwarf, Aromatic, Red, Non-glutinous/Glutinous and High Nutritional Value of Sang Yod Phatthalung Rice Lines.

The improvement of Sang Yod Phatthalung rice varieties to become non-photoperiod sensitive, semi-dwarf, aromatic, red, non-glutinous/glutinous and high nutritional value was conducted using hd1, hd2, hd4, hd5, sd1, fgr, wx and SSIIa markers by molecular marker-assisted backcrossing (MAB). Presented non-glutinous/glutinous, semi-dwarf, early flowering and aromatic rice can be grown throughout the year. Sang Yod Phatthalung with non-glutinous and glutinous rice for two new varieties will be registered by PVP law, plant species royal decree act of 1999 in 2020 budget. Data for growth characteristics of 8 rice lines of non-glutinous and 2 rice lines of glutinous were collected, including the full tillering stage (i.e. leaf hair, shape of the tongue leaf and leaf cladding color), flowering phase (i.e. stem diameter, banded, 50% flowering days, color of the female stamens, plant height, number of panicles, corner of the flag leaf and emergence of the sheaves), maturity (i.e. seed loss, sheaves, harvest date and length of the panicles) and after harvest (i.e. paddy weight of 1000 grains, paddy color, type of grain, brown rice shape, amylose content, gelatinization temperature, gel consistency, aroma and resistance to disease and pests). Pure lines were produced for two seasons; rainy season 2019 and dry season 2020. Sang Yod Phatthalung with non-glutinous rice showed 75% of flowering days in 113 and 114 days, while the number of anticipated breeder seeds were selected with 53 and 130 plants, respectively. Sang Yod Phatthalung with glutinous rice showed 75% flowering days in 102 and 99 days while the number of anticipated breeder seeds were selected with 35 and 123 plants, respectively.

Moreover, Sang Yod Phatthalung with non-glutinous and glutinous rice was grown in rainy season 2019 at Maejo University organic farm in accordance with USDA and IFOAM standard. The yield of Sang Yod Phatthalung with non-glutinous/glutinous showed 309-647 kg/rai. Rice shapes including paddy width, paddy length, paddy thickness, width of the grain brown rice, length of brown rice seeds and thickness of the grain brown rice were 1.70-1.80, 8.30-9.80, 1.60-1.70, 1.70-1.80, 5.90-6.80 and 1.40-1.60 mm., respectively. As for the yield in the dry season 2019, the milling characteristics of Sang Yod Phatthalung rice seed varieties to become non-photoperiod sensitive, semi-dwarf, aromatic, red, non-glutinous/glutinous and high nutritional value were not chalky grain, with 68.61-85.48% of whole kernels and 14.95–31.77 % of broken rice. Physical characteristics of the seed, the length of the grain was between 5.79 - 6.69 mm. classified as short to class 2 long grain or long grain, and a slender grain shape with the ratio of length to width between 3.64 - 4.10 mm. In terms of chemical characteristics, the flow gel distance was between 27.83 - 84.17 mm and classified as hard to soft-cooked flour. Elongation rate of cooked rice was between 1.33 - 1.54. The percentage amylose content was 3.7 - 23.35 %, classified as glutinous rice and medium amylose non-glutinous rice. The decomposition value in a 1.7% KOH alkali solution was between 2 – 7, categorized as in low to high decomposition level. In addition, it contains aromatic substances (2AP) between 1.16 - 3.17 ppm.The nutritional quality revealed 0.29-0.39 mg of vitamin E, 0.34-0.41 mg of vitamin B1, 1.31-1.72 mg of iron, 0.39-0.96 mg of zinc, 0.14-0.24 mg of copper, 31-53 mcg of folate and 618.08-802.54 mg/kg of gamma oryzanol whereas no total anthocyanin (peonidin), carotenoid lutein and beta-carotene were detected. Moreover, Sang Yod Phatthalung with non-glutinous/glutinous rice displayed a total antioxidant active (ORAC) at 13,294.19-17,0330 ?moles TE, total antioxidant active (FRAP) at 2,507.09-3,516.61 ?moles TE, total polyphenol at 384.84-565.69 mg eq GA, total anthocyanin (cyanidin, peonidin) at 7.91-12.99 mg and total anthocyanin (cyanidin) at 7.91-12.91 mg.

The registration of the new plant variety, in terms of selection, reservation and collection for local and forest plants, will be filed according to Section 52 of Plant Variety Protection Act B.E. 2542. Moreover, the agreement with Plant Variety Protection Division, Department of Agriculture was made regarding the benefits shared from Sang Yod Phatthalung with non-photoperiod sensitive, semi-dwarf, aromatic, red, non-glutinous rice (namely Maejo 23) and Sang Yod Phatthalung with non-photoperiod sensitive, semi-dwarf, aromatic, red, glutinous rice (namely Maejo 24). It was successfully completed until the end of the procedure. Successively, the fifth step to apply for the registration of a new plant variety and to apply for certification of registered plant variety with Plant Variety Protection Division, Department of Agriculture was made. In which, the characteristics of the variety will be used for the submission of Sang Yod Phatthalung with non-photoperiod sensitive, semi-dwarf, aromatic, red, non-glutinous rice (namely Maejo 23) were as follows; semi-dwarf, erect clump, diameter of the stem was 4.16 mm, height of the trunk to the rice neck was 66 cm., leaf blade: pubescence of surface some weak, cleft leaf: shape of ligule cleft , green leaf sheath, white stamens and corner of the flag leaf was erect, 50% flowering days in dry season was 118 days and 111 days in rainy season. A lot of panicle base showed 16 panicles per plant. Harvest maturity in dry season was 148 days and 141 days in rainy season. Length of panicles was 27.65 cm. Paddy was straw color. Mean of shape including width of paddy, length of paddy, thickness of paddy, width of the grain brown rice, length of brown rice seeds and thickness of the grain brown rice were 9.90, 2.00, 1.70, 6.55, 1.65 and 1.53 mm., respectively. Seeds was slender (length-to-width ratio was 3.97). One thousand grain weight (14% moisture) was 17 g. Number of spikelets per panicle was 182 seeds, seed set was 82 % and seed loss was 6-25 %. Amylose content was 11.55% and with low gelatinization temperature. Seed decomposition value (1.7%KOH) was 7.0. Concentration of 2AP was 2.77 ppm. Sang Yod Phatthalung with non-photoperiod sensitive, semi-dwarf, aromatic, red, glutinous rice (namely Maejo 24) characteristics that will be used for registration were as follows; semi-dwarf, erect clump, diameter of the stem was 4.71 mm., height of the trunk to the rice neck was 62 cm., leaf blade: pubescence of surface some weak, cleft leaf: shape of ligule cleft , green leaf sheath, white stamens and erected corner of the flag leaf. Fifty percent flowering days in dry season was 99 days and 104 days in rainy season. A lot of panicle base showed 16 panicles per plant. Harvest maturity in dry season was 129 days and 134 days in rainy season. Length of panicles was 24 cm. Paddy was straw color. Means of shapes including width of paddy, length of paddy, thickness of paddy, width of the grain brown rice, length of brown rice seeds and thickness of the grain brown rice were 10.00, 2.05, 1.70, 6.65, 1.70 and 1.50 mm., respectively. Seed was slender (length-to-width ratio was 3.91). A thousand grain weight (14% moisture) was 17 g. Number of spikelets per panicle were 219 seeds with 84 % seed set and 6-25 % seed loss. Amylose content was at 6.48% and with low gelatinization temperature. Seed decomposition value (1.7%KOH) was 7.0. Concentration of 2AP was 2.84 ppm. Breeder seeds were produced for this season. Sang Yod Phatthalung with non-photoperiod sensitive, semi-dwarf, aromatic, red, non-glutinous rice (namely Maejo 23) showed 75% of flowering days in 108 days, while a number of breeder seeds were selected with 142 plants and Sang Yod Phatthalung with non-photoperiod sensitive, semi-dwarf, aromatic, red, glutinous rice (namely Maejo 24) showed 75% of flowering days in 95 days, while a number of breeder seeds were selected with 214 plants.

Project 2 Sub-project 2 Selection, Observation and Yield Trials of Non-photoperiod Sensitive, Semi dwarf, Aromatic Non-Glutinous, Resistant to Diseases and Insect and High Nutritional Value of Hom Mali Dang Rice Lines

Nowadays, a trend of rice with high nutritional value or with special properties has continuously increasing. Therefore, such rice varieties should be studied and selected,to cultivate and increase productivity for exportation by employing marketing strategies in terms, special properties, and distinct packaging of public interest. Thus, this project aims to select, study, and yield test of non-photoperiod sensitive, semi dwarf, aromatic non-glutinous, resistant to diseases and insect, and high nutritional value of Hom Mali Dang rice lines. During the first year (2020), season 1 (rainy season 2019), an observation trial, planted 2 rows of 50 F7 lines non-photoperiod sensitive, semi dwarf, aromatic non-glutinous, resistant to diseases and insect and high nutritional value of Hom Mali Dang and the 16 plots with the highest yield potential were selected. It was found that the between yield was 341-775 kg per rai. Then, 298 plants with good agricultural characteristics were selected. Self-pollinated F8 seeds were produced and selected by molecular markers; Bph3, xa5, qBL1, qBL11. The most There were 105 lines with homozygous genotypes of the Bph3, xa5, qBL1, qBL11 gene were selected with the flowering date average of 75% in between 86-111 days. In season 2 (dry season 2020), the advance trial planted 4 rows of 35 F8 lines non-photoperiod sensitive, semi dwarf, aromatic non-glutinous, resistant to diseases and insect, and high nutritional value of Hom Mali Dang. and the 16 plots with the highest yield potential were selected. It was found that the between yield was 748-1,082 kg per rai with the flowering date average of 75% in 89-131 days. And 186 plants One hundred eighty-six lines with good agricultural characteristics were selected. As a result, the 16 lines of non-photoperiod sensitive, semi dwarf, aromatic non-glutinous, resistant to diseases and high nutritional value of Hom Mali Dang with the highest yield potential were selected and self-pollinated F9 seeds were produced. The, F9 seeds were then selected by molecular markers; qBL1, qBL11, fgr, Wx/wx, Wxa/Wxb, SSIIa, Rc, OsB1. It was found that all genotypes of the 16 lines were homozygous at qBL1, qBL11, fgr, Waxy, SSIIa, Rc, OsB1 genes. Thus, qBL1 and qBL11 genes control rice to have resistance to blast disease. The fgr gene controls the fragrant rice while waxy genes control non-glutinous/glutinous rice on which all 16 lines were all non-glutinous. SSIIa gene controls rice to have a low starch gelatinization temperature. The Rc and OsB1 genes control the rice to red and black, respectively. These studies of the genotyping were able to select rice that have properties of fragrant rice, low starch gelatinization temperature, red and black colors of rice with high nutritional value. Therefore, they can be planted and further tested on Intra-station trial.

Project 3 Study of Chemical and Milling Quality of Rice Varieties from Sub-project 1 and Sub-project 2

Milling, physical and chemical qualities are important for rice breeding to obtain the market-potential, healthy and processing suitable rice. 14 non-glutinous rice samples (3 reference samples and 11 breed samples) and 10 glutinous rice samples (2 reference samples and 8 breed samples) were used in this research and analyzed for milling, physical and chemical qualities. It was found that the moisture content of paddy and milled non-glutinous rice were in the ranges of 12.45-14.00 and 8.25-9.14, respectively. The moisture content of paddy and glutinous rice were in the ranges of 12.05-13.20 and 7.99-9.04, respectively. The milled rice yield of non-glutinous rice and glutinous rice was 53.58-65.64 and 55.58-65.64 of the paddy rice, respectively. The total content of the whole and head rice of the non-glutinous and glutinous rice was perfectly good and had the values of 52.39-84.61 and 72.01-92.11 of the total milled rice, respectively. All rice samples had the long grain with the ratio of length/width higher than 3.0. 80% (8 samples) of the cooked starch obtained from the breed non-glutinous rice were hard. The 100% (3 samples) of the cooked reference non-glutinous rice were soft. For all of the cooked glutinous rice starch were soft. Breeding rice increased the hardness of the cooked non-glutinous rice starch. The elongation ratio of the non-glutinous rice was in the range of 1.35-1.54 while thet of the glutinous rice was in the range of 1.33-1.49. The amylose content of the non-glutinous rice was in the range of 9.96-23.35%. The breed non-glutinous rice samples were classified as low-medium amylose rice while the reference non-glutinous ones were classified as low amylose rice. For all glutinous rice were low amylose rice with 3.70-6.18% amylose contents. The degradation scores in the alkali of rice non-glutinous was 2-7 and that of the glutinous rice was 4-7. The pasting properties were as follows:- the gelatinization temperature of non-glutinous and glutinous rice flour was in the range of 86.75-91.51 and 73.99-79.33 ?C, respectively. The peak viscosity of non-glutinous and glutinous rice flour was 1340.00-4166.67 and 1534.21-2678.00 cP, respectively.

Project 4 Research project 4: Improvement of rice varieties to increase anthocyanins by molecular marker-assisted selection for increased nutritional values

Black rice has high accumulation of anthocyanins on pericarp tissues. OsB1 and OsC1 genes are important for the controls of anthocyanin biosynthesis in rice. OsDFR gene is structural gene that encodes the vital enzyme in anthocyanin biosynthesis pathway. Our research granted in the year of 2019 showed that DNA markers specific to OsB1, OsDFR and OSC1 genes could be used to distinguish between white and black rice. In this study, we used these DNA markers to study the F2 population of 300 plants derived from the cross between white pericarp rice (Pathumthani 1) as a receptor and black pericarp rice (Kham Noi) as a donor. The inheritance of DNA markers specific to OsB1, OsDFR and OSC1 genes was analyzed by Chi-square test with 1, 2 and 3 genes, respectively. The results showed that DNA markers specific to OsB1 and OsDFR followed the Mendelian manner but DNA marker specific to OsC1 did not. Analysis of anthocyanin content by pH Differential method in seeds of F2 progenies showed that plant no 299 had highest anthocyanin content of 35.04 mg/100 gDW, consistent with 39.52 mg/100 gDW of the cyanidin-3-O-glucoside (C3G) content determined by HPLC method. Antioxidant activity was analyzed by DPPH assay in seeds of F2 progenies and the result showed that plant no. 199 had highest antioxidant activity of 9.7 ?moles/gDW which was similar to that of Kham Noi parent. Analysis of inheritance of F3 pericarp colors by Chi-square test showed the ratio of 3 colored: 1 colorless, corresponding to genotype of OsB1 marker of 3 A_: 1 aa. The relationship between genotype of DNA markers specific to OsB1, OsDFR and OsC1 and phenotype of F2 population was analyzed by ANOVA and regression method. The results suggested that only OsB1 marker was related to anthocyanin content, antioxidant activity pericarp color which had R2 of 31.9 %, 40.6 % and 69.5 %, respectively.

The inheritance of DNA markers specific to OsB1, OsDFR and OSC1 genes was analyzed by Chi-square test with each gene in 321 plants of BC1F1 population. The results showed that only DNA marker specific to OsB1 followed the Mendelian law which had the ratio of 1:1 (Aa:aa). The 15 BC1F1 plants which were heterozygous for DNA markers of OsB1, OsDFR and OSC1 genes were selected. They had different pericarp color including 8 black, 4 dark brown, 2 dark red and 1 red which were backcrossed with Pathumthani 1 for production of BC2F1 seeds and selfing for production of BC1F2 seeds. Antioxidant activity was analyzed by DPPH assay in seeds of BC1F1 and the result showed that plant no. 297 had highest antioxidant activity of 12.8 ?moles/gDW which was higher than 8.8 ?moles/gDW of Kham Noi parent.

In this study, the CAPS marker of OsB1 had relationship with phenotype of anthocyanin content, antioxidant activity and pericarp color. Therefore, it could be used for selection of rice with colored pericarp, high anthocyanin and antioxidant activity in the early stage of development which will be beneficial to plant breeding for facilitating selection and shortening the time in breeding Thai rice for high nutritional value. In addition, the seeds of BC2F1 and BC1F2 which were selected by the DNA markers and had black and red pericarp color, high anthocyanin and antioxidant activity, will be further used for improvement of rice varieties with increased nutritional value.

Project 5 Improvement of rice varieties to increase lutein or zeaxanthin by gene specific DNA marker selection

Lutein is the most abundant plant carotenoid that plays a role in retina protection against photo-stress. The aim of this study was to develop lutein or zeaxanthin specific gene markers from rice which, will be used in breeding program for developing high lutein or zeaxanthin varieties. Lutein content was examined by High Performance Liquid Chromatography. The result showed that Kum Noi, black pericarp rice, had the highest lutein content and was used as donor parent for F1, F2, BC1F1, BC1F2 และ BC2F1 populations production. Carotenoid biosynthesis gene sequence and expression level from different pericarp color rice were analyzed by transcriptome and whole genome sequencing using for gene specific marker development. There are 15 of gene specific marker were designed which were 11 genes of carotenoid synthesis pathway (PSY1 /crtB; phytoene synthase, PDS; phytoenede saturase, ZISO; ?-carotene isomerase, ZDS ; ?-carotene desaturase, CrtISO; carotenoid isomerase, lcyE; lycopene ?-cyclase, lcyB; lycopene ?-cyclase, LUT5/CYP97A3 ; cytochrome P450-type hydroxylase A3, Lut1, CYP97C; cytochrome P450 carotene epsilon-hydroxylase , CYP97B2; cytochrome P450 B and OsEHY /HYD3; ? -carotene hydroxylase), 1 SET DOMAIN gene ( SDG8; histone methyltransferase), 1 bHLH transcriptional factor gene (bHLH_B2_Kala4) and 2 of cleavage genes (LCD_CCD1; lycopene cleave dioxygenase and NCED2;9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase 2/ CCD4b; carotenoid-cleavage dioxygenase 4b/Zeaxanthin cleavage oxygenase). Then simple regression analysis revealed that B2_Kala4 showed highest association with lutein (17.13%) and LCD_CCD1 showed highest association with zeaxanthin (1.73%). These gene specific markers will be used in molecular marker assisted selection for high lutein breeding.

Project 6 Improvement of rice variety to increase resistant starch using molecular marker-assisted selection

Resistant starch is beneficial for comsumer’s health. This research aimed to improve rice variety and develop molecular marker linked to resistant starch content in rice. The correlations between resistant starch content and molecular marker specific to SSIIIa, Waxy and SBEIIb gene which reported affecting on resistant starch content were tested in F2 population from two crossing, RD-Maejo 2 x RD 43 which are glutinous and non-glutinous rice respectively, and Pathum Thani 1 x Chao Lueang which are both non-glutinous rice. The results showed that the resistant starch content of 100 F2 samples from RD-Maejo 2 x RD 43 significantly correlated with marker specific to Waxy gene (r = 0.704, p < 0.000) and non-glutinous rice contained more resistant starch content than glutinous rice. Likewise, the resistant starch content of 92 F2 samples from Pathum Thani 1 x Chao Lueang significantly correlated with marker specific to Waxy gene (r = 0.682, p < 0.000). Rice with high amylose allele from Chao Lueang had more resistant starch content than rice with low amylose allele from Pathum Thani 1. The results indicated that the amylose content was positively related to the resistant starch content in rice. In addition, 100 seeds of BC1F1 were produced.

Project 7 Isolation of rice pathogens and rice endophytic bacteria from organic and chemical rice farms in northern part of Thailand for biological control of organic rice diseases

Rice bacterial leaf blight and rice blast caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae and Pyricularia oryzae are the major problem for rice production in Thailand. Chemical control was shown to be less effective. Endophytic bacteria are bacteria that have intimate relationship with their host without inducing any pathogenic symptom. Therefore, this study was focused on the biocontrol of rice pathogens and plant growth enhancement by endophytic bacteria from rice. These two rice pathogens were collected from various area in northern part of Thailand, particularly Chiangmai, Chiangrai, Lumpoon, Lumpang, Prae, Nan, Payao and Mae Hong Son. Eight strains of Xanthomonas oryzae pv. oryzae were obtained from Chiang mai and Payao area. Nineteen isolates of rice blast fungi, genus Pyricularia, were obtained from 8 provinces. From the rice pathogenicity test, Xoo and Pyricularia were 5 and 2 in severity, respectively.

Total of 471 endophytic bacteria were isolated from healthy rice stem and rice seed. The identification results show that Gram-negative bacteria were belonged to the group of Proteobacteria and Bacteroide and gram-positive bacteria were in the group of Firmicutes and Actinobacteria. Gram-negative endophytic bacteria were belonged to the genera of Acinetobacter, Agrobacterium, Burkhoderia, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella, Methylobacterium, Pantoea, Pseudomonas, Serratia, Sphingobacterium, Spingomonas and Stenotrophomonas, while gram-positive bacteria were in the genera of Bacillus, Brevibacillus, Curtobacterium Lysinibacillus, Paenibacillus, Streptomyces and Virgibacillus,. These bacteria were evaluated in vitro for inhibition of X. oryzae pv. oryzae by spot on lawn. Among these, it was found that fifty-five isolates comprising of Acinetobacter, Bacillus, Citrobacter, Klebsiella and Pseudomonas exhibited the antagonistic activity against X. oryzae pv. oryzae. Cell free supernatant of these antagonist bacteria were then investigated the antibacterial activity by agar well diffusion method. Only fourteen isolates of Pseudomonas and Bacillus expressed the inhibitory effect on X. oryzae pv. oryzae. The highest diameter of inhibition zone was obtained from Bacillus velezensis SK63-R283. These 471 bacteria were also tested against P. oryzae by dual culture assay. Total of 75 isolates comprising of the genera of Bacillus, Paenibacillus, Pseudomonas, Enterobacter and Klebsiella showed the inhibitory effect on fungal growth. Bacillus pumilus SK63-R260 showed the highest percentage of fungal growth inhibition at 65.57 %.

The plant growth enhancement of rice endophytic bacteria were investigated by their activities of phosphate solubilizing, nitrogen fixation and production of indole acetic acid. The phosphate solubilizing activity of bacteria were tested on National Botanical Research Institute’ phosphate growth medium (NBRIP) agar. It was found that 98 isolates showed the ability to solubilize phosphate according to clear zone around bacterial colony. They belonged to the genera of Acenitobacter, Bacillus, Brevibacillus, Enterobacter, Klebsiella, Paenibacillus and Pseudomonas. These bacteria were then carried out phosphate solubilizing activity in liquid medium. Results showed that Acinetobacter sp. SK63-R222 obtained the highest solubilizing ability of Ca3(PO4)2, about 261.66 ?g/ml. According to the growth in nitrogen free medium, sixty-six isolates belonging to Acinetobacter, Bacillus, Lysinibacillus, Paenibacillus and Staphylococcus, were able to fix nitrogen. All bacterial isolates were also screened indolic compound production by spectrophotometer. The result of quantitative analysis of IAA production from 77 bacterial isolates showed that Klebsiella pneumoniae SK63-R155 produced the highest IAA (237 ?g/ml).

In the study of rice disease control by biological methods, Bacillus velezensis SK63-R283 bacteria were selected for the pot experiment. It was found that Bacillus velezensis SK63-R283 could reduce the severity of bacterial leaf blight in rice and rice blast disease by 55% and 25%, respectively.

The optimized media were carried out to produce antibacterial substance against Xoo. Commercial bacterial culture media, comprising of nutrient broth, trypticase soy broth and potato dextrose broth, were investigated. The suitable medium for production cell mass and antibacterial substance by Bacillus velezensis SK63-R283 was trypticase soy broth.

The formulation of Bacillus velezensis SK63-R283 for controlling bacterial leaf blight were also studied. Bamboo biochar and kaolin were used as carriers in this experiment. These two substances were effective to maintain bacterial survival with 9 log CFU/g after 2-month storage. Pot experiments using seed treatment and foliar spray showed the decrease in bacterial leaf bight by 35%.

These results suggested that rice endophytic bacteria can be used for biological control of rice diseases and they can be potential for enhancing the plant growth. The others bioformulation of will be developed in ours research lab and the safety of this endophytic bacterium must be test before using in the rice field

Keyword : Sang Yod Phatthalung, High Nutritional Rice, Molecular marker-assisted backcrossing, Plant Variety Protection, Seed Production, Non-photoperiod Sensitive Rice, Semi-dwarf Rice, Non-glutinous Rice, Glutinous Rice, Aromatic Rice and Red Rice, yield selection, observation, advance trail, Hom Mali Dang, , Hom Mali Dang, disease and insect resistance, high nutritional values, molecular markers, Amylose, Alkaline test, Gel consistency, Gelatinization temperature, Elongation ratio, Milling Quality, ant
รูปแบบงานวิจัย : -- ไม่ระบุ --
ประเภทงานวิจัย : -- ไม่ระบุ --
สาขางานวิจัย : -- ไม่ระบุ --
กิจกรรมที่เกี่ยวข้อง : -- ไม่ระบุ --
Road map : Eco
ส่วนที่ 2 ประเภทโครงการวิจัย
ชุดโครงการ : แผนงาน หรือชุดโครงการ
ส่วนที่ 3 ลักษณะโครงการวิจัย
โครงการใหม่
ส่วนที่ 4 ข้อมูลเจ้าของผลงานวิจัย
 รายชื่อนักวิจัยตำแหน่งนักวิจัยสัดส่วน (%)ประเภทนักวิจัย
1 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.วราภรณ์ แสงทอง
ประเภทบุคคล : บุคลากรภายใน     กลุ่มนักวิจัย : วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
หน่วยงานต้นสังกัด : คณะวิทยาศาสตร์
ผู้วิจัยหลัก
(2563)
100 ไม่ระบุ
ส่วนที่ 5 แหล่งทุนสนับสนุนงานวิจัย
 ปีงบประมาณ / วันที่รายละเอียดแหล่งทุนจำนวนเงิน (บาท)
1
ปีงบประมาณ : 2563
30/4/2563 ถึง 1/10/2563
ประเภทแหล่งทุน : งบประมาณภายในสถาบัน กองทุนวิจัย มหาวิทยาลัยแม่โจ้
งบประมาณแผ่นดินแม่โจ้
11,176,726.00
   รวมจำนวนเงิน : 11,176,726.00
ส่วนที่ 6 การนำเสนองานวิจัย
ไม่มีข้อมูลการนำเสนองานวิจัย
ส่วนที่ 7 การตีพิมพ์เผยแพร่
ไม่มีข้อมูลการนำเสนองานวิจัย
ส่วนที่ 8 การอ้างอิงงานวิจัย
ไม่มีข้อมูลการอ้างอิงงานวิจัย
ส่วนที่ 9 การนำงานวิจัยไปใช้ประโยชน์
ไม่มีข้อมูลการนำงานวิจัยไปใช้ประโยชน์
ที่อยู่การติดต่อ
กองเทคโนโลยีดิจิทัล สำนักงานมหาวิทยาลัย
มหาวิทยาลัยแม่โจ้ เลขที่ 63 หมู่ 4 ตำบลหนองหาร อำเภอสันทราย จังหวัดเชียงใหม่ 50290
โทรศัพท์สอบถาม
งานประชาสัมพันธ์ มหาวิทยาลัย 0-5387-3000
ระบบสารสนเทศสำหรับนักศึกษา 0-5387-3457
ระบบสารสนเทศสำหรับบุคลากร 0-5387-3285
ERP Maejo University - All Rights Reserved 2023