การศึกษาองค์ประกอบของสารสี และการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเกิดสีในกลีบประดับของไม้ดอกกลุ่มปทุมมาและกระเจียว

รหัสอ้างอิงมหาวิทยาลัย : มจ.1-62-01-003.1
รหัสอ้างอิง วช. : -- ไม่ระบุ --
สถานะการดำเนินการ : ดำเนินการเสร็จสมบูรณ์แล้ว
วันที่ดำเนินการ : 1 ตุลาคม 2561 ถึง 30 กันยายน 2562
ส่วนที่ 1 ข้อมูลทั่วไป
ข้อมูลทั่วไป ภาษาไทย :
หัวข้อ : การศึกษาองค์ประกอบของสารสี และการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเกิดสีในกลีบประดับของไม้ดอกกลุ่มปทุมมาและกระเจียว
บทคัดย่อ :

ปทุมมาเป็นไม้ดอกเศรษฐกิจที3สำคัญของไทย ปัจจุบันมีการปรับปรุงพันธุ์ปทุมมาให้มีสี

หลากหลายมากยิง3 ขึ*น การศึกษากลไกการเกิดสีในพืชกลุ่มปทุมมาและพืชใกล้เคียงจึงมีความจำเป็นเพ3ือ

ใช้เป็ นขอ้ มูลในการปรับปรุงพนั ธุ์ งานวิจัยนี*ได้ศึกษาชนิดของสารสีกลุ่มฟลาโวนอยด์ และแคโรที

นอยด์ในกลีบประดับสีต่างๆ ของพืชกลุ่มปทุมมาและกระเจียวด้วยเทคนิค HPLC พบว่าสีของกลีบ

ประดบั สีต่างๆ ของพืชกลุ่มนี*เกิดจากการสะสมของสารกลุ่มฟลาโวนอยด์และแคโรทีนอยด์ร่วมกัน สี

ชมพูในกลีบประดับของปทุมมาเกิดจากสารกลุ่มแอนโทไซยานินชนิดหนึ3งเป็ นหลักร่วมกับสาร

cyanidin-3-O-rutinoside สาร delphinidin-3-O-rutinoside สาร lutein และสาร b-carotene สำหรับกลีบ

ประดับสีชมพูของบัวชั*นชมพูซึ3งเป็นพืชกลุ่มกระเจียวพบว่าเกิดจากการสะสมของสาร delphinidin-3-O-rutinoside เป็นหลัก กลีบประดับสีแดงของกระเจียวพันธุ์อุษาเกิดจากการสะสมของสารกลุ่ม

cyanidin-3-O-rutinoside เป็นหลัก ร่วมกับสารสีเหลืองส้มของสารแคโรทีนอยด์หลายชนิด เช่น lutein,

zeaxanthin, b-cryptoxanthin, b-carotene and a-carotene กลีบประดับสีส้มของกระเจียวส้มพบว่ามีการ

สะสมของสารกลุ่มแอนโทไซยานินชนิดหนึ3งเป็นหลัก ร่วมกับสาร lutein, zeaxanthin และ b-carotene

ปริมาณเล็กนอ้ ย และจากการศึกษาระดบั การแสดงออกของยีนในวิถีฟลาโวนอยด์ (ยีน CHS, ยีน CHI,

ยนี DFR) และยนี ในวิถีแคโรทีนอยด ์ (ยนี ZDS) พบการแสดงออกของยีนเหล่านี*แตกต่างกันในเนื*อเยอ3ื สี

ต่างๆ พืชท3ีมีเนื*อเยอ3ื เฉดสีชมพู ส้ม ม่วง จะมีการแสดงออกของยนี CHS, CHI, DFR ร่วมกัน หากยนี ใด

ยีนหน3ึงมีการแสดงออกนอ้ ย หรือไม่แสดงออกจะมีผลทาํ ให้การสะสมสีนอ้ ยลง หรือสังเคราะห์สารสี

ไม่ได้ ทำให้เนื*อเยอ3ื พืชมีเฉดสีท3ีจางลง หรือมีสีขาว สำหรับเนื*อเยอ3ื สีเหลือง-เขียว พบว่ามีการแสดงออก

ของยีน ZDS สูงกว่าเนื*อเย3ือสีอ3ืนๆ ดังนั*น การแสดงออกของยนี ZDS จึงมีความสำคัญต่อการสร้างสาร

แคโรทีนอยแ์ ละทำให้เกิดสีเหลือง ระดับการแสดงออกของยีนท3ีแตกต่างกันทำให้เกิดสีท3ีแตกต่างกัน

นั*น อาจเก3ียวข้องกับการทำงานของยีนควบคุม ลำดับเบสท3ีแตกต่างกันของบริเวณโปรโมเตอร์ หรือ

ลำดับเบสท3ีต่างกันภายในยีน ดังนั*นการศึกษาเก3ียวกับเร3ืองเหล่านี*ในอนาคตอาจทำให้ความเข้าใจ

เก3ียวกับกลไกลการเกิดสีในพืชกลุ่มนี*ชัดเจนมากขึ*น

คำสำคัญ : ปทุมมา กระเจียว การเกิดสีในดอกไม้ กลีบประดบั ฟลาโวนอยด ์ แคโรทีนอยด ์ การ แสดงออกของยืน
ข้อมูลทั่วไป ภาษาอังกฤษ :
Title : Study of color pigment composition and gene expression involving in bract color formation of ornamental curcuma
Abstract :

Siam tulip or Patumma (Curcuma alismatifolia) is an economically important flower in

Thailand. Currently, Siam tulip has been crossed to other Curcuma sp. both in subgenus Paracurcuma

and Eucurcuma to create novel and attractive characteristics, especially new bract colors. Therefore,

the study of bract color formation in Patumma and its related species is necessary as supporting

information in breeding program planning. In this study, flavonoid and carotenoid compounds

accumulated in bracts of Patumma and its relatives were identified by HPLC. Our results revealed that

the colors of bract in Patumma and its relatives resulted from the accumulation of both flavonoids and

carotenoids. A pink bract of Patumma contained major unknown anthocyanin pigment, a small amount

of cyanidin-3-O-rutinoside and delphinidin-3-O-rutinoside. Moreover, lutein and b-carotene were also

found in its pink bract. Another pink bract from C. petiolata was also analyzed and found that

delphinidin-3-O-rutinoside was the major anthocyanin pigment in its pink bract. A red bract of C.

aurantiaca accumulated cyanidin-3-O-rutinoside as a major anthocyanin pigment and contained a small

amount of carotenoids like lutein, zeaxanthin, b-cryptoxanthin, b-carotene and a-carotene. An orange

bract of C. roscoeana contained a major unknown anthocyanin pigment and small trace of lutein,

zeaxanthin and b-carotene. Moreover, the expression level of genes involving in flavonoid biosynthesis

pathway which are CHS, CHI and DFR, and in carotenoid biosynthesis pathway which is ZDS was also

studied using real-time PCR. We found the difference in gene expression level of these 4 genes among

various tissue color. The results of gene expression elucidated that the expression of CHS, CHI and

DFR was crucial for plants to synthesize the anthocyanin pigments especially in the tissues

accumulating anthocyanin pigments and displaying the color in pink orange and purple. The expression

of ZDS was also essential for the accumulation of a yellowish carotenoid pigment. Low level of

expression or no expression in one of these genes might result in low level of pigment accumulation or

lead to no accumulation of the pigments. Consequently, plants would display faded color or no color(white) in their tissues. The difference in gene expression level might be because of the regulation of

transcription factor gene, the difference in DNA sequence of promoter regions or in the coding

sequences of the interested genes. Therefore, the study of the mentioned topics in the future might

illustrate the mechanism of color formation in these ornamental curcuma plants more clearly.

Keyword : Curcuma alismatifolia, Curcuma sp., flower color formation, bracts, flavonoids, carotenoids, gene expression
รูปแบบงานวิจัย : -- ไม่ระบุ --
ประเภทงานวิจัย : -- ไม่ระบุ --
สาขางานวิจัย : -- ไม่ระบุ --
กิจกรรมที่เกี่ยวข้อง : -- ไม่ระบุ --
Road map : Eco
ส่วนที่ 2 ประเภทโครงการวิจัย
ชุดโครงการ : โครงการวิจัยนี้เป็นงานวิจัยภายใต้งานวิจัย มจ.1-62-01-003 : การศึกษาแนวทางการพัฒนาพันธุ์และการผลิตปทุมมาเพื่อเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจ
ส่วนที่ 3 ลักษณะโครงการวิจัย
โครงการใหม่
ส่วนที่ 4 ข้อมูลเจ้าของผลงานวิจัย
 รายชื่อนักวิจัยตำแหน่งนักวิจัยสัดส่วน (%)ประเภทนักวิจัย
1 อาจารย์ ดร.นฤมล เข็มกลัดเงิน
ประเภทบุคคล : บุคลากรภายใน     กลุ่มนักวิจัย : วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
หน่วยงานต้นสังกัด : คณะวิทยาศาสตร์
ผู้วิจัยหลัก
(2562)
60 ไม่ระบุ
2 ดร.เฉลิมพงษ์ แสนจุ้ม
ประเภทบุคคล : บุคคลภายนอก
หน่วยงานต้นสังกัด : -
ผู้วิจัยร่วม
20 ไม่ระบุ
3 ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.เฉลิมศรี นนทสวัสดิ์ศรี
ประเภทบุคคล : บุคลากรภายใน     กลุ่มนักวิจัย : เกษตรศาสตร์
หน่วยงานต้นสังกัด : คณะผลิตกรรมการเกษตร
ผู้วิจัยร่วม
20 ไม่ระบุ
ส่วนที่ 5 แหล่งทุนสนับสนุนงานวิจัย
 ปีงบประมาณ / วันที่รายละเอียดแหล่งทุนจำนวนเงิน (บาท)
1
ปีงบประมาณ : 2562
1/10/2561 ถึง 30/9/2562
ประเภทแหล่งทุน : งบประมาณภายในสถาบัน งบภายในมหาวิทยาลัย
งบประมาณแผ่นดินมหาวิทยาลัยแม่โจ้
541,200.00
   รวมจำนวนเงิน : 541,200.00
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