Original Title: Genetic Diversity and DNA Fingerprint of Cassava (Manihot esculenta Crantz.) using SSR Markers
Source: doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2022.21
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ភាពចម្រុះនៃពន្ធុ និងការធ្វើស្នាមក្រយៅឌីអិនអេរបស់ដំឡូងមី (Manihot esculenta Crantz.) ដោយប្រើប្រាស់សញ្ញាសម្គាល់ SSR

ចំណងជើងដើម៖ Genetic Diversity and DNA Fingerprint of Cassava (Manihot esculenta Crantz.) using SSR Markers

អ្នកនិពន្ធ៖ Suphawadee Ngorian (Biotechnology Research and Development Office, Department of Agriculture), Jeeraporn Kansup, Vipavee Chanroj, Suwaluk Amawan, Prapit Wongtiem

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2022, Thai Agricultural Research Journal

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះដោះស្រាយបញ្ហាកង្វះខាតទិន្នន័យភាពចម្រុះនៃពន្ធុរបស់ពូជដំឡូងមី ដែលជាព័ត៌មានដ៏មានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការវាយតម្លៃ និងជ្រើសរើសពូជមេបាដើម្បីបង្កាត់ពូជឱ្យបានទិន្នផល និងគុណភាពខ្ពស់។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានវាយតម្លៃភាពចម្រុះនៃពន្ធុ និងការវិភាគចាត់ក្រុមដំឡូងមី ដោយប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាសញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុលឌីអិនអេ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Fluorescent-labeled SSR Markers with Capillary Electrophoresis
ការប្រើប្រាស់សញ្ញាសម្គាល់ SSR បំពាក់ពន្លឺហ្វ្លុយអូរីសង់ រួមជាមួយម៉ាស៊ីនវិភាគទំហំឌីអិនអេស្វ័យប្រវត្តិ		 អាចបែងចែកភាពខុសគ្នានៃទំហំឌីអិនអេបានយ៉ាងច្បាស់លាស់រហូតដល់កម្រិត ២-៣ គូរបាស (bp) ផ្តល់លទ្ធផលច្បាស់លាស់ និងអាចទុកចិត្តបានខ្ពស់។ ត្រូវការឧបករណ៍ទំនើប (ម៉ាស៊ីន ABI 3730XL) និងសារធាតុគីមីដែលមានតម្លៃថ្លៃ ដែលទាមទារការចំណាយខ្ពស់។ រកឃើញអាឡែលប៉ូលីម័រភីក (Polymorphic Alleles) ១០០% ជាមួយនឹងតម្លៃ PIC មធ្យម ០.៦៣ ដែលអាចចាត់ថ្នាក់ដំឡូងមីបានយ៉ាងសុក្រឹតជា ៣ ក្រុមធំៗ។
Agarose Gel Electrophoresis
ការវិភាគទំហំឌីអិនអេដោយប្រើប្រាស់ជែល Agarose (Agarose Gel Electrophoresis)		 ចំណាយតិច ងាយស្រួលរៀបចំ និងស័ក្តិសមសម្រាប់ការត្រួតពិនិត្យគុណភាពម៉ូលេគុលឌីអិនអេជាបឋម។ មានកម្រិតភាពច្បាស់ (Resolution) ទាប មិនអាចបែងចែកភាពខុសគ្នានៃទំហំឌីអិនអេដែលមានប្រវែងកៀកគ្នាពេកបានឡើយ។ អាចបញ្ជាក់ពីការកើនឡើងបរិមាណឌីអិនអេ តែមិនគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការបង្កើតទិន្នន័យក្រយៅឌីអិនអេ (DNA Fingerprint) លម្អិតដើម្បីញែកពូជ។
Morphological Characterization
ការចាត់ថ្នាក់ពូជតាមរយៈលក្ខណៈរូបសាស្ត្រ (Morphological Characterization)		 ងាយស្រួលធ្វើការសង្កេតដោយផ្ទាល់នៅនឹងចម្ការ ដូចជាការមើលពណ៌ស្លឹក ពណ៌ដើម រូបរាងស្លឹក និងពណ៌សាច់ដំឡូងមី។ អាចមានការភាន់ច្រឡំខ្ពស់ដោយសារឥទ្ធិពលបរិស្ថាន និងអាកាសធាតុ ព្រមទាំងមិនអាចបែងចែកពូជដែលមានលក្ខណៈស្រដៀងគ្នាខ្លាំងបានច្បាស់លាស់។ មិនអាចកំណត់អត្តសញ្ញាណពូជ (Identification) បានច្បាស់លាស់និងមានភាពសុក្រឹតដូចការវិភាគកម្រិតឌីអិនអេនោះទេ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តបច្ចេកទេសនេះទាមទារឱ្យមានមន្ទីរពិសោធន៍ដែលបំពាក់ដោយឧបករណ៍ទំនើប សារធាតុគីមីជាក់លាក់ និងអ្នកស្រាវជ្រាវដែលមានជំនាញកម្រិតខ្ពស់។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់ពូជដំឡូងមីចំនួន ២៧០ ប្រភេទមកពីមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវដំណាំកសិកម្មរ៉ាយ៉ុង (Rayong Field Crops Research Center) និងពូជពី CIAT។ ទោះបីជាអាកាសធាតុ និងបរិស្ថានស្រដៀងគ្នានឹងកម្ពុជាក៏ដោយ ក៏ទិន្នន័យនេះខ្វះខាតការបញ្ជាក់ពីពូជដំឡូងមីក្នុងស្រុករបស់កម្ពុជាផ្ទាល់ ដែលទាមទារឱ្យមានការសិក្សាបន្ថែមដើម្បីបង្កើតមូលដ្ឋានទិន្នន័យពន្ធុសម្រាប់កម្ពុជា។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកទេសស្នាមក្រយៅឌីអិនអេ (DNA fingerprinting) នេះមានអត្ថប្រយោជន៍ និងសក្តានុពលយ៉ាងធំធេងសម្រាប់វិស័យកសិកម្មនៅកម្ពុជា។

ជារួម ការរៀបចំហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធសម្រាប់អនុវត្តបច្ចេកទេសសញ្ញាសម្គាល់ SSR នឹងជួយលើកកម្ពស់ប្រសិទ្ធភាពនៃការគ្រប់គ្រងធនធានពន្ធុដំណាំ និងការបង្កាត់ពូជដំឡូងមីនៅកម្ពុជាឱ្យមានភាពប្រកួតប្រជែងលើទីផ្សារអន្តរជាតិ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ស្វែងយល់ពីមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃម៉ូលេគុលសញ្ញាសម្គាល់: និស្សិតត្រូវសិក្សាអំពីគោលការណ៍របស់ SSR (Simple Sequence Repeat) និង DNA Fingerprinting តាមរយៈសៀវភៅគោល ឬវគ្គសិក្សាតាមអ៊ីនធឺណិត (ឧទាហរណ៍តាមរយៈការស្វែងរកពាក្យគន្លឹះ Plant Molecular Genetics លើប្រព័ន្ធអនឡាញ)។
  2. ហ្វឹកហាត់ការអនុវត្តបច្ចេកទេសក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍: ចូលរួមកម្មវិធីកម្មសិក្សានៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍កសិកម្មដើម្បីអនុវត្តផ្ទាល់នូវការទាញយកឌីអិនអេពីរុក្ខជាតិ (ឧទាហរណ៍វិធីសាស្រ្ត CTAB extraction) និងការប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន Thermal Cycler (PCR) សម្រាប់បង្កើនបរិមាណឌីអិនអេ។
  3. ការវិភាគ និងអានទិន្នន័យពីម៉ាស៊ីន: សិក្សាពីដំណើរការ និងរបៀបអានទិន្នន័យក្រាហ្វិក (Electropherograms) ដែលទទួលបានពីបច្ចេកទេស Capillary Electrophoresis ដោយប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ដូចជា ABI 3730XL។
  4. ការប្រើប្រាស់កម្មវិធីកុំព្យូទ័រសម្រាប់ការវិភាគទិន្នន័យ: ដំឡើង និងរៀនប្រើប្រាស់កម្មវិធីកុំព្យូទ័រសម្រាប់ការវិភាគសេនេទិចរុក្ខជាតិ ដូចជា NTSYSpc, DARwin, ឬកញ្ចប់កម្មវិធីនៅលើ R software (e.g., adegenet, poppr) ដើម្បីគណនាតម្លៃ PIC និងបង្កើតដ្យាក្រាមចាត់ក្រុម (Dendrogram/Cluster Analysis)។
  5. អនុវត្តគម្រោងស្រាវជ្រាវជាក់ស្តែងខ្នាតតូច: រៀបចំសំណើគម្រោងស្រាវជ្រាវថ្នាក់បរិញ្ញាបត្រដោយប្រមូលសំណាកពូជដំឡូងមីក្នុងស្រុកកម្ពុជាពីតំបន់ដាំដុះសំខាន់ៗ មកធ្វើការវិភាគដើម្បីប្រៀបធៀប និងវាយតម្លៃភាពចម្រុះនៃពន្ធុដោយប្រើប្រាស់ SSR Markers ដែលបានកត់ត្រាក្នុងឯកសារនេះជាគោល។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
SSR marker (សញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល SSR) ជាបំណែកឌីអិនអេខ្លីៗដែលច្រំដែលៗ (ម៉ៃក្រូសាធែលឡាយ - Microsatellites) ដែលត្រូវបានប្រើជាសញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុលដើម្បីកំណត់ភាពខុសគ្នានៃសេនេទិចរវាងពូជរុក្ខជាតិ។ ដោយសារវាមានកម្រិតបម្រែបម្រួលខ្ពស់ និងអាចចម្លងតាមបានច្បាស់លាស់ វាស័ក្តិសមបំផុតសម្រាប់ការបង្កើតក្រយៅឌីអិនអេដើម្បីវាយតម្លៃពូជដំឡូងមី។ ដូចជាលេខកូដសម្ងាត់ ឬបាកូដ (Barcode) ពិសេសមួយនៅលើខ្សែកូដឌីអិនអេ ដែលជួយឱ្យយើងអាចចំណាំ និងបែងចែកពូជដំឡូងមីនីមួយៗដាច់ពីគ្នាបាន។
DNA fingerprint (ក្រយៅឌីអិនអេ) ជាការបង្កើតទម្រង់លក្ខណៈដោយឡែកនៃបំណែកឌីអិនអេរបស់ពូជរុក្ខជាតិនីមួយៗ។ នៅក្នុងការស្រាវជ្រាវនេះ គេប្រើវាដើម្បីបញ្ជាក់អត្តសញ្ញាណពូជដំឡូងមី ការពារការភាន់ច្រឡំ ផ្ទៀងផ្ទាត់ប្រវត្តិពូជមេបា និងការពារកម្មសិទ្ធិបញ្ញាពូជដំណាំ។ ដូចជាក្រយៅដៃរបស់មនុស្សដែរ ដែលដំឡូងមីមួយដើមៗមានក្រយៅឌីអិនអេខុសៗគ្នា មិនអាចបន្លំ ឬក្លែងបន្លំបានឡើយ។
Polymorphism Information Content / PIC (មាតិកាព័ត៌មានប៉ូលីម័រភីសឹម / PIC) ជារង្វាស់ស្ថិតិដែលប្រើដើម្បីវាយតម្លៃពីសមត្ថភាព និងប្រសិទ្ធភាពរបស់សញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល (Marker) ណាមួយ ក្នុងការញែកភាពខុសគ្នានៃពន្ធុរវាងពូជរុក្ខជាតិ។ តម្លៃ PIC កាន់តែខ្ពស់ (ជិតដល់ ១.០) មានន័យថាសញ្ញាសម្គាល់នោះកាន់តែពូកែ និងមានប្រយោជន៍ក្នុងការបែងចែកប្រភេទពូជដំឡូងមី។ ដូចជាពិន្ទុសម្រាប់វាយតម្លៃឧបករណ៍ស្កេនមួយអញ្ចឹង បើពិន្ទុឧបករណ៍នោះកាន់តែខ្ពស់ វាអាចស្កេនរកភាពខុសគ្នាកាន់តែបានច្បាស់។
Polymorphic alleles (អាឡែលប៉ូលីម័រភីក / អាឡែលប្រែប្រួល) ជាទម្រង់ផ្សេងៗគ្នានៃហ្សែន ឬទំហំបំណែកឌីអិនអេដែលកើតមាននៅទីតាំងតែមួយ (Locus) លើក្រូម៉ូសូម។ អត្ថិភាពនៃអាឡែលច្រើនប្រភេទនេះ បង្ហាញពីភាពចម្រុះនៃសេនេទិចនៅក្នុងសហគមន៍ពូជដំឡូងមី ដែលអំណោយផលល្អដល់ការបង្កាត់ពូជយកលក្ខណៈល្អៗ។ ដូចជាអាវយឺតម៉ាកតែមួយ (ទីតាំងហ្សែន) ប៉ុន្តែមានពណ៌ខុសៗគ្នាជាច្រើនពណ៌ (អាឡែល) សម្រាប់មនុស្សម្នាក់ៗពាក់។
UPGMA (ក្បួនគណនា UPGMA) ជាក្បួនដោះស្រាយគណិតវិទ្យាសម្រាប់ចាត់ក្រុម (Clustering) ផ្អែកលើកម្រិតនៃភាពស្រដៀងគ្នានៃសេនេទិចជាមធ្យម។ វាទាញយកទិន្នន័យទំហំពីក្រយៅឌីអិនអេ ដើម្បីគូសជាគំនូសបំព្រួញមែកធាង (Dendrogram) ដែលបង្ហាញពីប្រវត្តិពូជអម្បូរទាក់ទងគ្នារវាងពូជដំឡូងមីនីមួយៗ។ ដូចជាកម្មវិធីកុំព្យូទ័រដែលជួយតម្រៀបសមាជិកគ្រួសារចូលទៅក្នុងមែកធាងវង្សត្រកូលតែមួយ ដោយមើលថាតើនរណាមានហ្សែនស្រដៀងនរណាជាងគេ។
Capillary electrophoresis (ការវិភាគទំហំឌីអិនអេតាមបំពង់ទូចតូចកាពីលែរ) ជាបច្ចេកទេសបំបែក និងវាស់ប្រវែងបំណែកឌីអិនអេយ៉ាងសុក្រឹត ដោយប្រើចរន្តអគ្គិសនីរត់កាត់បំពង់កញ្ចក់ដ៏តូចឆ្មារ។ វិធីនេះមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ អាចចាប់យកពន្លឺហ្វ្លុយអូរីសង់ និងញែកទំហំឌីអិនអេដែលខុសគ្នាសូម្បីតែ ២ ទៅ ៣ គូរបាស (Base pairs) ដែលវិធីចាស់ (Agarose gel) មិនអាចធ្វើបាន។ ដូចជាការរត់ប្រណាំងក្នុងបំពង់តូចមួយ ដែលអ្នករត់តូច (ឌីអិនអេខ្លី) អាចរត់ដល់ត្រើយមុនអ្នករត់ធំ (ឌីអិនអេវែង) ធ្វើឱ្យគេអាចវាស់ទំហំពួកគេបានយ៉ាងច្បាស់។
Heterozygosity (ភាពហេរតេរ៉ូស៊ីហ្កូត / ភាពខុសគ្នានៃអាឡែលទ្វេ) ជាស្ថានភាពដែលកោសិការុក្ខជាតិមានផ្ទុកអាឡែល (ទម្រង់ហ្សែន) ចំនួនពីរខុសគ្នានៅលើទីតាំងក្រូម៉ូសូមតែមួយ (មួយបានពីឪពុក មួយបានពីម្តាយ)។ តម្លៃនេះ (Ho និង He) ត្រូវបានប្រើប្រាស់ដើម្បីបញ្ជាក់ពីភាពសំបូរបែប និងភាពសម្បូរសេនេទិចនៃការបង្កាត់ពូជរបស់ប្រជាសាស្ត្ររុក្ខជាតិ។ ដូចជាការដែលកូនកាត់មានឈាមកាត់សាសន៍ពីរខុសគ្នា (ឧទាហរណ៍ ឪពុកចិន ម្តាយខ្មែរ) ដែលធ្វើឱ្យកូននោះមានលក្ខណៈចម្រុះល្អជាជាងការកាត់ក្នុងសាសន៍តែមួយ។
Cophenetic correlation (សហសម្ព័ន្ធកូហ្វេនេទិក) ជារង្វាស់ស្ថិតិ (r) ដែលផ្ទៀងផ្ទាត់ថាតើ ដ្យាក្រាមមែកធាង (Dendrogram) ដែលបានគូសចេញមកនោះ ពិតជាឆ្លុះបញ្ចាំង និងរក្សាបានត្រឹមត្រូវទៅនឹងគម្លាតស្រដៀងគ្នានៃទិន្នន័យម៉ាទ្រីសដើមរបស់ឌីអិនអេកម្រិតណា។ ដូចជាការវាយតម្លៃថាតើផែនទីដែលគូសនៅលើក្រដាស ពិតជាមានសមាមាត្រត្រឹមត្រូវ និងច្បាស់លាស់ទៅនឹងចម្ងាយផ្លូវជាក់ស្តែងនៅលើដីដែរឬទេ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖