Original Title: Detection and allele identification of rice blast resistance gene, Pik, in Thai rice germplasm
Source: doi.org/10.1016/j.anres.2018.11.009
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការរកឃើញ និងការកំណត់អត្តសញ្ញាណអាឡែលនៃហ្សែនធន់នឹងជំងឺប្លាសស្រូវ Pik នៅក្នុងបណ្តុំពូជស្រូវថៃ

ចំណងជើងដើម៖ Detection and allele identification of rice blast resistance gene, Pik, in Thai rice germplasm

អ្នកនិពន្ធ៖ Kasirapat Ariya-anandech (Department of Genetics, Faculty of Science, Kasetsart University), Chaivarakun Chaipanya, Wattanaporn Teerasan, Sureeporn Kate-Ngam, Chatchawan Jantasuriyarat

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2018 Agriculture and Natural Resources

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Genetics

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះដោះស្រាយបញ្ហាជំងឺប្លាសស្រូវ (Rice blast disease) ដែលបង្កឡើងដោយផ្សិត Magnaporthe oryzae ដោយស្វែងរកហ្សែន Pik ដែលមានភាពធន់នឹងជំងឺនេះនៅក្នុងបណ្តុំពូជស្រូវរបស់ប្រទេសថៃ ដើម្បីយកទៅប្រើប្រាស់ក្នុងការបង្កាត់ពូជ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ អ្នកស្រាវជ្រាវបានប្រើប្រាស់បច្ចេកទេសម៉ូលេគុលដើម្បីពិនិត្យវត្តមានហ្សែន និងបំបែកប្រភេទអាឡែលនៅក្នុងសំណាកពូជស្រូវ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
PCR Screening with Specific Primers
ការពិនិត្យសំណាកដោយប្រើប្រាស់ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ PCR
មានភាពរហ័ស និងអាចពិនិត្យសំណាកស្រូវបានច្រើនក្នុងពេលតែមួយដើម្បីរកវត្តមាននៃក្រុមហ្សែន Pik សរុប។ មិនអាចបែងចែកប្រភេទអាឡែល (Alleles) លម្អិតបានទេ ថាតើវាជាប្រភេទធន់កម្រិតទូលាយ ឬកម្រិតចង្អៀត។ រកឃើញពូជស្រូវចំនួន ២៩ ក្នុងចំណោម ៣៧៣ ប្រភេទដែលមានផ្ទុកក្រុមហ្សែន Pik។
Restriction Enzyme Digestion (PCR-RFLP with PstI)
ការកាត់ DNA ដោយប្រើអង់ស៊ីម PstI
មានតម្លៃថោក និងមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងការបែងចែកក្រុមអាឡែល Pikp ចេញពីក្រុមអាឡែលដទៃទៀត។ មិនអាចបែងចែកដាច់រវាងអាឡែល Pikm (ធន់ទូលាយ) និង Piks (ងាយរងគ្រោះ) ដោយសារពួកវាមិនត្រូវបានកាត់ផ្តាច់ដោយអង់ស៊ីមដូចគ្នា។ កំណត់បានពូជចំនួន ២៥ ជាក្រុម Pikp និង ៤ ពូជទៀតដែលមិនរងការកាត់ដោយអង់ស៊ីម (អាចជា Pikm ឬ Piks)។
Nucleotide Sequencing
ការវិភាគលំដាប់នីក្លេអូទីតនៃ DNA
ផ្តល់លទ្ធផលច្បាស់លាស់ និងសុក្រឹតបំផុតក្នុងការកំណត់អត្តសញ្ញាណអាឡែលនីមួយៗ (បែងចែក Pikm និង Piks បាន ១០០%)។ ត្រូវចំណាយថវិកាច្រើន និងទាមទារការបញ្ជូនសំណាកទៅកាន់មន្ទីរពិសោធន៍ឯកទេសនៅក្រៅប្រទេស។ បញ្ជាក់ច្បាស់ថាពូជ Khaw reng មានអាឡែល Pikm ដ៏កម្រ ចំណែក ៣ ពូជទៀតជាអាឡែល Piks ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះទាមទារមន្ទីរពិសោធន៍ជីវវិទ្យាម៉ូលេគុលកម្រិតមធ្យម ដែលបំពាក់ដោយឧបករណ៍ PCR សារធាតុគីមីចម្រាញ់ DNA និងថវិកាសម្រាប់ទិញសេវាកម្មវិភាគលំដាប់ DNA ពីខាងក្រៅ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះប្រើប្រាស់សំណាកពូជស្រូវចំនួន ៣៧៣ ប្រភេទដែលប្រមូលពីគ្រប់តំបន់នៃប្រទេសថៃ (ជើង ត្បូង កណ្តាល ឦសាន និងពូជកែលម្អ)។ ដោយសារប្រទេសកម្ពុជាមានលក្ខណៈភូមិសាស្ត្រ អាកាសធាតុ និងប្រភេទពូជស្រូវស្រដៀងគ្នានឹងប្រទេសថៃ ការរកឃើញនេះមានសារៈសំខាន់ណាស់ ព្រោះវាបង្ហាញថាពូជស្រូវក្នុងតំបន់មានអត្រាផ្ទុកហ្សែន Pik ធន់នឹងជំងឺនេះទាបណាស់ (តិចជាង ៨%) ដែលតម្រូវឱ្យមានការរាវរកប្រភពពូជធន់បន្ថែមដើម្បីយកមកបង្កាត់។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រម៉ូលេគុល និងរបកគំហើញពីការស្រាវជ្រាវនេះ មានអត្ថប្រយោជន៍យ៉ាងធំធេងសម្រាប់វិស័យកសិកម្មនៅកម្ពុជា ជាពិសេសក្នុងកម្មវិធីបង្កាត់ពូជស្រូវឲ្យធន់នឹងជំងឺ។

ការសហការរវាងអ្នកស្រាវជ្រាវ និងអ្នកបង្កាត់ពូជក្នុងការប្រើប្រាស់ម៉ាកឃ័រ DNA ដើម្បីបញ្ចូលហ្សែន Pikm ទៅក្នុងពូជស្រូវពាណិជ្ជកម្មកម្ពុជា គឺជាយុទ្ធសាស្ត្រដ៏មានប្រសិទ្ធភាពក្នុងការធានាសន្តិសុខស្បៀង និងពង្រឹងគុណភាពស្រូវនាំចេញ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាពីបច្ចេកទេសម៉ូលេគុលមូលដ្ឋាន: និស្សិតត្រូវស្វែងយល់ពីរបៀបចម្រាញ់ DNA ពីរុក្ខជាតិ (CTAB extraction method) និងការអនុវត្តប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ដោយប្រើម៉ាស៊ីន PCR (Thermal Cycler) ព្រមទាំងការអានលទ្ធផលលើ Agarose Gel Electrophoresis
  2. ប្រមូល និងចាត់ថ្នាក់សំណាកពូជស្រូវកម្ពុជា: សហការជាមួយវិទ្យាស្ថាន CARDI ឬមន្ទីរកសិកម្មខេត្ត ដើម្បីប្រមូលសំណាកពូជស្រូវក្នុងស្រុក (Landraces) និងពូជស្រូវកែលម្អផ្សេងៗមកធ្វើការចុះបញ្ជី និងរក្សាទុកក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។
  3. អនុវត្តការពិនិត្យហ្សែនតាមបច្ចេកទេស PCR-RFLP: ប្រើប្រាស់ Primer ជាក់លាក់ (RGA4_F3/R3) ដើម្បីពង្រីកសរសៃ DNA រួចប្រើប្រាស់អង់ស៊ីម PstI restriction enzyme ដើម្បីកាត់បំបែក និងកំណត់ក្រុមហ្សែនធន់ Pikp ចេញពីក្រុមហ្សែនដែលរំពឹងទុកផ្សេងទៀត។
  4. បញ្ជូនសំណាកទៅវិភាគលំដាប់ DNA (Sequencing): ចំពោះសំណាកពូជណាដែលមិនរងការកាត់ដោយអង់ស៊ីម (សង្ស័យថាជាប្រភេទ Pikm ឬ Piks) ត្រូវធ្វើបរិសុទ្ធ PCR product រួចបញ្ជូនទៅក្រុមហ៊ុនផ្តល់សេវាកម្មដូចជា Macrogen ដើម្បីបញ្ជាក់អត្តសញ្ញាណឲ្យបានច្បាស់លាស់។
  5. អភិវឌ្ឍកម្មវិធីបង្កាត់ពូជដោយមានជំនួយពីម៉ាកឃ័រ (MAS): យកពូជស្រូវដែលត្រូវបានបញ្ជាក់ថាមានហ្សែន Pikm មកធ្វើជាប្រភពពូជ (Donor parent) ដើម្បិបង្កាត់បញ្ចូលលក្ខណៈធន់នេះទៅក្នុងពូជស្រូវប្រណីតរបស់កម្ពុជា តាមរយៈបច្ចេកទេស Marker-Assisted Selection (MAS)

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Allele (អាឡែល) ជាទម្រង់ផ្សេងគ្នានៃហ្សែនតែមួយ ដែលស្ថិតនៅទីតាំងដដែលលើក្រូម៉ូសូម។ ក្នុងន័យនេះ អាឡែលផ្សេងគ្នា (ដូចជា Pikm និង Piks) ផ្តល់កម្រិតនៃការធន់នឹងជំងឺប្លាសខុសៗគ្នាដល់រុក្ខជាតិ។ ដូចជាពណ៌នៃរថយន្តម៉ាកតែមួយអញ្ចឹង រថយន្តគឺជារថយន្ត (ហ្សែន) តែវាអាចមានពណ៌ក្រហម ខៀវ ឬស (អាឡែលខុសៗគ្នា)។
Germplasm (បណ្តុំពូជ ឬ ធនធានសេនេទិច) សម្ភារៈសេនេទិចមានជីវិត (ដូចជាគ្រាប់ពូជ កូនរុក្ខជាតិ) ដែលត្រូវបានប្រមូល និងរក្សាទុកសម្រាប់គោលបំណងបង្កាត់ពូជ ការអភិរក្ស និងការស្រាវជ្រាវ ដើម្បីទាញយកប្រយោជន៍ពីភាពចម្រុះនៃសេនេទិចរបស់វា។ ដូចជាបណ្ណាល័យដែលផ្ទុកសៀវភៅគ្រប់ប្រភេទអញ្ចឹង តែទីនេះជាបណ្ណាល័យផ្ទុកពូជស្រូវចម្រុះសម្រាប់យកទៅប្រើប្រាស់ពេលចាំបាច់។
Polymerase chain reaction / PCR (ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ PCR) ជាបច្ចេកទេសមន្ទីរពិសោធន៍សម្រាប់បង្កើតច្បាប់ចម្លងនៃបំណែក DNA ណាមួយរាប់លានដង ដើម្បីឲ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមានបរិមាណ DNA គ្រប់គ្រាន់ក្នុងការត្រួតពិនិត្យមើលវត្តមានរបស់ហ្សែនគោលដៅ។ ដូចជាការប្រើម៉ាស៊ីនកូពី (Photocopy) ដើម្បីថតចម្លងឯកសារមួយទំព័រឲ្យបានរាប់លានសន្លឹកក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី។
Restriction enzyme (អង់ស៊ីមកាត់ DNA) ជាប្រភេទប្រូតេអ៊ីនពិសេសដែលដើរតួជាកន្ត្រៃកាត់សរសៃ DNA នៅត្រង់ចំណុចលំដាប់នីក្លេអូទីតជាក់លាក់ណាមួយ ដើម្បីជួយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រញែកបំណែក DNA ទៅតាមទំហំ ឬដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណភាពខុសគ្នានៃហ្សែន (ដូចជាការប្រើអង់ស៊ីម PstI ដើម្បីញែកក្រុម Pikp)។ ដូចជាកន្ត្រៃដែលកាត់ខ្សែបូតែនៅត្រង់កន្លែងណាដែលមានគូសសញ្ញាសម្គាល់ពណ៌ក្រហមប៉ុណ្ណោះ។
Broad disease spectrum (វិសាលភាពនៃការធន់នឹងជំងឺទូលាយ) សមត្ថភាពរបស់រុក្ខជាតិ ឬហ្សែនណាមួយ (ដូចជាហ្សែនក្រុម Pikm) ក្នុងការទប់ទល់ និងប្រឆាំងនឹងមេរោគបង្កជំងឺ ឬពូជមេរោគបានច្រើនប្រភេទ ឬច្រើនទម្រង់ខុសៗគ្នាដោយប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ ដូចជាថ្នាំអង់ទីប៊ីយ៉ូទិកដែលអាចសម្លាប់បាក់តេរីបានច្រើនប្រភេទក្នុងពេលតែមួយ មិនមែនសម្លាប់បានតែមួយប្រភេទនោះទេ។
Nucleotide sequencing (ការវិភាគលំដាប់នីក្លេអូទីត) ជាដំណើរការបច្ចេកវិទ្យាក្នុងការកំណត់រកលំដាប់លំដោយពិតប្រាកដនៃកូដសេនេទិច (A, T, C, G) នៅក្នុងម៉ូលេគុល DNA ដើម្បីដឹងពីភាពខុសប្លែកគ្នារបស់ហ្សែន សូម្បីតែកូដប្រែប្រួលតែមួយតួអក្សរក៏ដោយ។ ដូចជាការអានអក្សរម្តងមួយតួៗនៅក្នុងសៀវភៅមួយក្បាល ដើម្បីរកមើលថាតើមានពាក្យណាប្រកបខុសដែរឬទេ។
NBS-LRR protein (ប្រូតេអ៊ីន NBS-LRR) ជាក្រុមប្រូតេអ៊ីនដ៏សំខាន់នៅក្នុងរុក្ខជាតិ ដែលដើរតួជាភ្នាក់ងារអង្កេត និងចាប់សញ្ញាពីការវាយប្រហាររបស់មេរោគ មុននឹងវាបញ្ជាឲ្យប្រព័ន្ធកោសិការុក្ខជាតិបញ្ចេញប្រតិកម្មការពារខ្លួន។ ដូចជាកាមេរ៉ាសុវត្ថិភាព និងប្រព័ន្ធរោទ៍នៅក្នុងផ្ទះ ដែលចាប់សញ្ញាចោរលួច ហើយរោទ៍ឲ្យម្ចាស់ផ្ទះដឹងដើម្បីការពារ។
Effector protein (ប្រូតេអ៊ីនអេហ្វិចទ័រ) ជាម៉ូលេគុលតូចៗដែលផលិតដោយភ្នាក់ងារបង្កជំងឺ (ដូចជាផ្សិត Magnaporthe oryzae) ហើយត្រូវបានបញ្ជូនចូលទៅក្នុងកោសិការុក្ខជាតិ ដើម្បីជួយឲ្យមេរោគអាចចម្លងជំងឺបាន ប៉ុន្តែជារឿយៗវាត្រូវបានប្រព័ន្ធការពាររុក្ខជាតិ (ដូចជាហ្សែន Pik) ចាប់សញ្ញាបានវិញ។ ដូចជាចារកម្មដែលសត្រូវលួចបញ្ជូនចូលមកក្នុងបន្ទាយរបស់យើង ប៉ុន្តែបែរជាត្រូវឆ្មាំយាមរបស់យើងចាប់បាន និងកម្ទេចចោលទៅវិញ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖