การตรวจหายีน homolog ของยีนต้านทานเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล (Bph14) ในข้าวพื้นเมือง ข้าวปลูก และข้าวป่าของไทย

Identification of Homolog of a Brown Planthopper Gene, Bph14 in Native, Cultivated, Wild Thai Rice

Abstract

        เพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลเป็นแมลงศัตรูพืชชนิดหนึ่งที่เข้าทำลายผลผลิตข้าวในทวีปเอเชีย และประเทศไทย ดังนั้นการปลูกข้าวสายพันธุ์ต้านทานต่อเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลเป็นแนวทางหนึ่งที่มีประสิทธิภาพ และลดปัญหาสิ่งแวดล้อม จากการเข้าทำลายของเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลในข้าว ปัจจุบันพบว่ามียีนจำนวน 21 ยีนที่เกี่ยวข้องกับการต้านทานเพลี้ยกระโดดน้ำตาล ซึ่งถูกนำมาใช้ในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวกันอย่างแพร่หลาย การวิจัยครั้งนี้มีจุดมุงหมายเพื่อตรวจสอบ conserved (CC-NB-LRR) domains ของยีน Bph14 (FJ941067.1) ในข้าวพื้นเมือง ข้าวปลูก และข้าวป่าของไทย จำนวน 37 สายพันธุ์ ทำการทดลองโดยนำลำดับเบสของยีน Bph14 มาออกแบบไพร์เมอร์ที่จำเพาะสำหรับใช้ตรวจสอบบริเวณ conserved (CC-NB-LRR) domains โดยใช้ปฏิกิริยาพีซีอาร์ ผลการทดลองพบว่าข้าวทั้ง 37 สายพันธุ์ ให้ผลิตภัณฑ์พีซีอาร์ขนาด 267 และ 344bp สำหรับ CC- และ NB-domain ซึ่งบ่งชี้ว่าข้าวทุกพันธุ์อาจมี CC- และ NB-domain อยู่ในส่วนของจีโนม นอกจากนี้ผลการทดลองพบอีกว่า ข้าวสายพันธุ์ Swarnalata และ Oryza rufipogon GS.NO. 15157 ให้ผลิตภัณฑ์พีซีอาร์ขนาด 945 สำหรับ LRR-domain ซึ่งบ่งชี้ว่าข้าว 2 สายพันธุ์อาจมี LRR-domain อยู่ในส่วนของจีโนม จากนั้นทำการวิเคราะห์ความเหมือน ของลำดับเบส โดยตัดชิ้นส่วนของ PCR product จากข้าวสายพันธุ์ดังกล่าว แล้วนำมาสกัดดีเอ็นเอออกจากเจลโดยใช้ชุดสำเร็จ จากนั้น ส่งตัวอย่างไปวิเคราะห์ลำดับเบส ผลการทดลองพบว่า สายพันธุ์ข้าวที่ใช้ศึกษามีค่าความเหมือนของลำดับเบสอยู่ในช่วง 93-95 91-98 และ 67.26-84.7% เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับลำดับเบสที่บริเวณ CC- NB- and LRR domains ของยีน Bph14 ตามลำดับ

         The brown planthopper (BPH) is one of the major serious insect pests of many rice productions in Asia and Thailand. Growing the BPH-resistant rice varieties is the most effective and environment-friendly strategy for protecting the rice crop from BPH. Nowadays, more than 21 BPH-resistant genes have been reported and utilized in rice breeding programs. Here, the aim of this study is to determine the present of Bph14-homolog gene in native-, cultivated-, wild-, Thai rice (37 varieties). Three conserved (CC-NB-LRR) domains in cds of Bph14 gene sequence (accession number: FJ941067.1) had been designed the specific primers to identify of these domains in these rice varieties by using PCR technique. Results showed that the right DNA bands of CC- and NB-domains were expected to be approximately 267bp and 344 bp respectively in all 37 rice varieties. Moreover, two of these rice verities (Swarnalata and Oryza rufipogon GS.NO. 15157) gave the right DNA bands of LRR-domain which was expected to be approximately 945bp. The areas of the gel track corresponding to these sizes were excised, and the DNA fragments in the gel were purified with QIAquick Gel Extraction Kit Protocol, and then purified-DNA fragments were sequenced. The results found that nucleotide sequences of CC-and NB-domains gave 93-95, 91-98 and 67.26-84.7% percentage of homologies with corresponding regions in CC-, NB- and LRR domains of Bph14 gene respectively.