Original Title: Identification and DREB1 Gene Expression Analysis in Response to Early Water Deficits in a Drought Tolerance Hybrid Maize Nakhon Sawan 3
Source: doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2018.8
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការកំណត់អត្តសញ្ញាណ និងការវិភាគកម្រិតនៃការបញ្ចេញសែន DREB1 ក្នុងការឆ្លើយតបទៅនឹងកង្វះទឹកដំបូងនៅក្នុងពូជពោតកូនកាត់ធន់នឹងគ្រោះរាំងស្ងួត Nakhon Sawan 3

ចំណងជើងដើម៖ Identification and DREB1 Gene Expression Analysis in Response to Early Water Deficits in a Drought Tolerance Hybrid Maize Nakhon Sawan 3

អ្នកនិពន្ធ៖ Payungsak Rauyaree (Biotechnology Research and Development Office, Department of Agriculture), Suriphat Thaitad (Nakhon Sawan Field Crops Research Centre)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2018, Thai Agricultural Research Journal

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះដោះស្រាយបញ្ហាទិន្នផលពោត (Zea mays L.) ធ្លាក់ចុះដោយសារគ្រោះរាំងស្ងួត ដោយផ្តោតលើការស្វែងយល់ពីយន្តការម៉ូលេគុល និងការបញ្ចេញសែនដែលធន់នឹងការខ្វះខាតទឹកនៅក្នុងពូជពោតកូនកាត់ Nakhon Sawan 3។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានប្រើប្រាស់បច្ចេកទេសប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ Polymerase ដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណ និងវាស់ស្ទង់កម្រិតនៃការបញ្ចេញសែនប្រៀបធៀបក្នុងលក្ខខណ្ឌខ្វះទឹក។

ការកំណត់អត្តសញ្ញាណសែនដោយប្រើប្រាស់បច្ចេកទេស Annealing Control Primers (ACP-based PCR)
ការវិភាគបរិមាណនៃការបញ្ចេញសែនធៀបនឹងសែនគោលដោយប្រើ Quantitative Real-Time PCR (qRT-PCR)
ការទាញយក និងកំណត់លំដាប់តំណពូជសែន (Gene Sequencing) ទំហំ 661 bp សម្រាប់ DREB1 និង 519 bp សម្រាប់ AP2-EREBP

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

អ្នកស្រាវជ្រាវបានញែកដោយជោគជ័យនូវសែន DREB1 ចំនួន២ ដែលមានទំហំ 661 bp និង 519 bp ហើយបានចុះឈ្មោះក្នុងមូលដ្ឋានទិន្នន័យ Genbank ក្រោមលេខកូដ KY678233 និង KY678234។
កម្រិតនៃការបញ្ចេញសែន DREB1 មានកម្រិតខ្ពស់ជាងសែន ABRE និង eEF ភ្លាមៗនៅម៉ោងទី 24 និងបន្តកើនឡើងខ្ពស់បំផុតនៅម៉ោងទី 96 បន្ទាប់ពីការកាត់បន្ថយការផ្តល់ទឹក។
ការរកឃើញនេះបញ្ជាក់ថា សែនកត្តាចម្លង (Transcription factors) DREB1 ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការឆ្លើយតបដំបូងទៅនឹងកង្វះទឹក ដែលអាចប្រើប្រាស់ជាសញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល (Molecular markers) សម្រាប់ការបង្កាត់ពូជដំណាំធន់នឹងគ្រោះរាំងស្ងួត។

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method)	គុណសម្បត្តិ (Pros)	គុណវិបត្តិ (Cons)	លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
ACP-based PCR (Annealing Control Primers-based PCR) បច្ចេកទេសប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ Polymerase ដោយប្រើ Annealing Control Primers	អាចកំណត់អត្តសញ្ញាណសែនដែលបញ្ចេញខុសគ្នាបានយ៉ាងរហ័ស និងងាយស្រួលក្នុងការធ្វើប្រតិកម្មពង្រីកសែន (Gene amplification)។	ទោះបីជាលឿន ប៉ុន្តែមិនអាចវាស់ស្ទង់បរិមាណនៃការបញ្ចេញសែនបានច្បាស់លាស់ និងជាក់លាក់ដូចវិធីសាស្រ្តបរិមាណ (Quantitative methods) នោះទេ។	បានរកឃើញ និងកំណត់អត្តសញ្ញាណសែន DREB1 និង AP2-EREBP ដែលមានប្រវែង 661 bp និង 519 bp ដោយជោគជ័យ។
Quantitative Real-Time PCR (qRT-PCR) បច្ចេកទេសវាស់ស្ទង់បរិមាណសែន Quantitative Real-Time PCR	ផ្តល់លទ្ធផលវាស់ស្ទង់កម្រិតនៃការបញ្ចេញសែនបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវ ច្បាស់លាស់ និងត្រូវបានទទួលស្គាល់ជាទូទៅថាជាស្តង់ដារ។	មានតម្លៃដើម (Cost) ខ្ពស់ជាង និងទាមទារការរៀបចំប្រតិកម្មស្មុគស្មាញជាងវិធីសាស្រ្តជំនាន់មុនដូចជា ACP-based PCR។	បង្ហាញថាកម្រិតនៃការបញ្ចេញសែន DREB1 មានខ្ពស់ជាងសែន ABRE និង eEF យ៉ាងច្បាស់នៅម៉ោងទី ២៤ និង ៩៦ ក្រោយពេលរុក្ខជាតិខ្វះទឹក។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះទាមទារការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ជីវវិទ្យាម៉ូលេគុលទំនើបៗ និងសារធាតុគីមី-ជីវសាស្រ្តដែលមានតម្លៃខ្ពស់សម្រាប់ការវិភាគកម្រិតសែន។

Software: កម្មវិធីវិភាគទិន្នន័យជីវសាស្ត្ររួមមានកម្មវិធី DNASTAR Lasergene សម្រាប់ការវិភាគលំដាប់បេសកូដ, BLASTN (ពី NCBI), មូលដ្ឋានទិន្នន័យ OligoArchitech សម្រាប់ការរចនា Primer និង Bio-Rad CFX Manager 3.1 សម្រាប់ការវិភាគទិន្នន័យកម្រិតនៃការបញ្ចេញសែន។
Hardware: ម៉ាស៊ីន Gene Amp PCR system 9700 សម្រាប់ប្រតិកម្មពង្រីកសែនធម្មតា, ម៉ាស៊ីន CFX96 Touch Real-Time PCR Detection System សម្រាប់ការវិភាគបរិមាណ និងឧបករណ៍វាស់ពន្លឺ BioDrop សម្រាប់វាស់កំហាប់ RNA។
Reagents/Kits: ឈុតចម្រាញ់ RNA (Aurum Total RNA, TRIzol, Plant RNeasy mini kit), អង់ស៊ីមសម្រាប់បំប្លែង RNA ទៅ cDNA (iScript Reverse Transcriptase) និង SsoAdvanced Universal SYBR Green PCR Master Mix។
Expertise: ត្រូវការអ្នកស្រាវជ្រាវដែលមានជំនាញកម្រិតខ្ពស់ផ្នែកជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល (Molecular Biology) ហ្សែនវិទ្យារុក្ខជាតិ (Plant Genetics) និងជីវព័ត៌មានវិទ្យា (Bioinformatics)។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងប្រទេសថៃ ដោយផ្តោតជាពិសេសលើពូជពោតកូនកាត់ Nakhon Sawan 3 (NS3) ដែលត្រូវបានអភិវឌ្ឍសម្រាប់បរិបទអាកាសធាតុថៃ។ ទោះបីជាអាកាសធាតុ និងលក្ខខណ្ឌកសិកម្មរបស់ប្រទេសថៃមានភាពស្រដៀងគ្នាខ្លាំងទៅនឹងប្រទេសកម្ពុជាក៏ដោយ ក៏ពូជដំណាំក្នុងស្រុករបស់កម្ពុជាអាចមានហ្សែន និងការឆ្លើយតបខុសគ្នាបន្តិចបន្តួចចំពោះគ្រោះរាំងស្ងួត ដែលតម្រូវឱ្យមានការធ្វើតេស្តផ្ទៀងផ្ទាត់ឡើងវិញជាមួយនឹងពូជនៅក្នុងស្រុកផ្ទាល់។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកទេស និងរបកគំហើញពីការស្រាវជ្រាវនេះមានអត្ថប្រយោជន៍ និងសក្តានុពលយ៉ាងធំធេងសម្រាប់វិស័យកសិកម្មនៅកម្ពុជា ជាពិសេសក្នុងការប្រឈមមុខនឹងការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ។

វិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវ និងអភិវឌ្ឍន៍កសិកម្មកម្ពុជា (CARDI): អាចប្រើប្រាស់សែន DREB1 ដែលបានសិក្សានេះ ជាសញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល (Molecular markers) ដើម្បីតាមដាន បង្កាត់ និងជ្រើសរើសពូជពោត ឬដំណាំផ្សេងៗដែលធន់នឹងគ្រោះរាំងស្ងួតសម្រាប់ការដាំដុះនៅកម្ពុជា។
ការដាំដុះពោតនៅខេត្តប៉ៃលិន បាត់ដំបង និងបន្ទាយមានជ័យ: តំបន់ដាំដុះពោតក្រហមដ៏ធំទាំងនេះតែងតែប្រឈមនឹងបញ្ហាខ្វះខាតទឹកជាញឹកញាប់។ ការយល់ដឹងពីសែនដែលឆ្លើយតបនឹងការខ្វះទឹក អាចជួយក្នុងការណែនាំកសិករឱ្យប្រើប្រាស់ពូជពោតកូនកាត់ (ដូចជាពូជ NS3 ឬស្រដៀងគ្នា) ដែលអាចរក្សាទិន្នផលបានទោះក្នុងរដូវរាំងស្ងួតក្ដី។
ឧស្សាហកម្មចំណីសត្វ និងកសិ-ពាណិជ្ជកម្ម: ការប្រើប្រាស់បច្ចេកទេសម៉ូលេគុលដើម្បីបង្កើតពូជពោតដែលធន់នឹងគ្រោះរាំងស្ងួត នឹងធានាបាននូវការផ្គត់ផ្គង់វត្ថុធាតុដើម (គ្រាប់ពោត) ប្រកបដោយនិរន្តរភាពដល់រោងចក្រផលិតចំណីសត្វ ជួយកាត់បន្ថយការពឹងផ្អែកលើការនាំចូល។

ជារួម ការនាំយកបច្ចេកវិទ្យាវិភាគកម្រិតសែនទាំងនេះមកអនុវត្ត នឹងជំរុញឱ្យការស្រាវជ្រាវ និងការអភិវឌ្ឍពូជដំណាំនៅកម្ពុជាឈានដល់កម្រិតម៉ូលេគុល ដែលមានភាពជាក់លាក់ និងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ជាងការបង្កាត់ពូជតាមបែបប្រពៃណី។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះពីជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល និងកត្តាចម្លងហ្សែន (Transcription Factors): និស្សិតគប្បីចាប់ផ្តើមស្វែងយល់ពីទ្រឹស្តីនៃការបញ្ចេញសែន (Gene Expression), តួនាទីរបស់ Transcription Factors ជាពិសេសត្រកូល AP2/ERF ដូចជាសែន DREB1 និងយន្តការកម្រិតម៉ូលេគុលដែលរុក្ខជាតិប្រើដើម្បីឆ្លើយតបទៅនឹងភាពតានតឹងបរិស្ថាន (Abiotic stress)។
អនុវត្តការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ជីវព័ត៌មានវិទ្យា (Bioinformatics Tools): អនុវត្តការទាញយកទិន្នន័យពីមូលដ្ឋានទិន្នន័យសកល NCBI GenBank និងប្រើប្រាស់កម្មវិធី BLASTN ដើម្បីប្រៀបធៀបលំដាប់នីយក្លេអូទីត ព្រមទាំងរៀនរចនា Primer សម្រាប់ធ្វើ PCR ដោយប្រើកម្មវិធីអនឡាញដូចជា OligoArchitect ឫ Primer3។
ហ្វឹកហាត់បច្ចេកទេសចម្រាញ់ RNA និង Real-Time PCR ក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍: ចុះអនុវត្តផ្ទាល់ជាមួយអ្នកស្រាវជ្រាវជាន់ខ្ពស់ ដើម្បីរៀនពីរបៀបចម្រាញ់ Total RNA ពីរុក្ខជាតិ (ឧទាហរណ៍៖ ការប្រើប្រាស់ TRIzol Reagent) ការធ្វើសំយោគ cDNA និងការប្រតិបត្តិម៉ាស៊ីន Quantitative Real-Time PCR រួមទាំងការវិភាគខ្សែកោងរលាយ (Melting Curve Analysis)។
រៀបចំសំណើគម្រោងស្រាវជ្រាវសាកល្បងលើពូជដំណាំក្នុងស្រុកកម្ពុជា: ចាប់ផ្តើមសរសេរសំណើស្រាវជ្រាវ ដោយច្នៃប្រឌិតវិធីសាស្រ្តពីឯកសារនេះ មកសាកល្បងលើពូជពោត ឬពូជស្រូវក្នុងស្រុក (ឧទាហរណ៍៖ ពូជស្រូវផ្ការំដួល ក្នុងលក្ខខណ្ឌខ្វះទឹក) ដោយផ្តោតលើការប្រៀបធៀបកម្រិតនៃការបញ្ចេញសែន DREB1 និងសែន Housekeeping gene ដូចជា eEF ជាដើម។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស	ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation)	និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
DREB1 (សែនកត្តាចម្លង DREB1)	សែនដែលផលិតប្រូតេអ៊ីនពិសេសម្យ៉ាង (Transcription factor) ដែលដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបញ្ជាឱ្យរុក្ខជាតិបញ្ចេញប្រតិកម្មតបតទៅនឹងភាពតានតឹងដែលបណ្តាលមកពីការខ្វះខាតទឹក (គ្រោះរាំងស្ងួត) និងសីតុណ្ហភាពខុសប្រក្រតី។	ដូចជាមេបញ្ជាការដែលស្រែកប្រាប់កោសិការុក្ខជាតិឱ្យត្រៀមខ្លួន និងបិទប្រព័ន្ធបាត់បង់ជាតិទឹក ពេលអត់មានទឹកផឹក។
Quantitative Real-Time PCR (បច្ចេកទេសវាស់ស្ទង់បរិមាណសែនផ្ទាល់)	បច្ចេកទេសក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍សម្រាប់វាស់ស្ទង់បរិមាណម៉ូលេគុល RNA (ឬកម្រិតនៃការបញ្ចេញសែន) ដោយផ្ទាល់នៅពេលដែលប្រតិកម្មកំពុងដំណើរការ ដែលជួយឱ្យដឹងថាសែនណាមួយកំពុងសកម្មខ្លាំង ឬខ្សោយ។	ដូចជាកាមេរ៉ាសុវត្ថិភាពដែលតាមដាន និងរាប់ចំនួនមនុស្សដើរចូលក្នុងបន្ទប់ភ្លាមៗនៅពេលនោះផ្ទាល់ ជាជាងចាំរាប់នៅពេលចប់កម្មវិធី។
Transcription factor (កត្តាចម្លង)	ប្រូតេអ៊ីនពិសេសម្យ៉ាងដែលតោងជាប់នឹងតំបន់ជាក់លាក់នៃ DNA ដើម្បីគ្រប់គ្រងដំណើរការនៃការចម្លងព័ត៌មានពីសែន (បើក ឬ បិទការបញ្ចេញសែននោះ) ឆ្លើយតបទៅនឹងសញ្ញាផ្សេងៗពីបរិស្ថាន។	ដូចជាកុងតាក់ភ្លើង ឬបុគ្គលិកបញ្ជាដែលសម្រេចចិត្តថាត្រូវបើកឬបិទអំពូលភ្លើង (សែន) តាមតម្រូវការជាក់ស្តែង។
Housekeeping gene (សែនគោល ឬសែនប្រចាំការ)	សែនដែលមានវត្តមាន និងបញ្ចេញសកម្មភាពជាប្រចាំនៅក្នុងកោសិកាគ្រប់ពេលវេលា ដើម្បីទ្រទ្រង់ដំណើរការរស់រានធម្មតារបស់កោសិកា។ ក្នុងការពិសោធន៍ គេប្រើវាជាខ្នាតវាស់ប្រៀបធៀប (Normalization) ដើម្បីដឹងពីការប្រែប្រួលពិតប្រាកដនៃសែនផ្សេងទៀត។	ដូចជាចង្វាក់បេះដូងរបស់មនុស្សដែលលោតជាប្រចាំ ដែលគ្រូពេទ្យប្រើវាជាគោលសម្រាប់ប្រៀបធៀបជាមួយអាការៈរោគផ្សេងៗ។
Cq / Quantification cycle (វដ្តនៃការវាស់ស្ទង់បរិមាណ)	ចំនួនជុំនៃប្រតិកម្ម PCR ដែលកម្រិតពន្លឺ (Fluorescence signal) នៃ DNA ដែលត្រូវពង្រីក ឆ្លងកាត់ខ្សែបន្ទាត់គោល (Threshold) កំណត់ដោយកម្មវិធី។ តម្លៃ Cq កាន់តែទាប មានន័យថាសែននោះមានបរិមាណដើមកាន់តែច្រើននៅក្នុងកោសិកា។	ដូចជាការរាប់ថាតើត្រូវដักទឹកប៉ុន្មានកែវទើបពេញធុង បើទឹកក្នុងធុងមានស្រាប់ច្រើន យើងត្រូវការដักថែមតែបន្តិចជុំ (Cq ទាប)។
ACP-based PCR (បច្ចេកទេសពង្រីកសែនដោយប្រើម៉ូលេគុលនុយត្រួតពិនិត្យ)	បច្ចេកទេសដែលប្រើប្រាស់ Primer (ម៉ូលេគុលនុយ) ពិសេសដើម្បីចាប់យក និងពង្រីកតែសែនណាដែលបញ្ចេញសកម្មភាពខុសប្លែកគ្នាក្នុងលក្ខខណ្ឌពីរផ្សេងគ្នា វាជួយសម្រួលដល់ការរកឃើញសែនថ្មីៗដែលឆ្លើយតបនឹងបរិស្ថាន។	ដូចជាការប្រើប្រាស់នុយពិសេសសម្រាប់ស្ទូចយកតែត្រីប្រភេទដែលយើងចង់បាន (សែនដែលប្រែប្រួល) ចេញពីក្នុងបឹងដ៏ធំមួយដែលមានត្រីរាប់ពាន់ប្រភេទ។
Annealing temperature (សីតុណ្ហភាពភ្ជាប់នុយ)	សីតុណ្ហភាពដ៏ស័ក្តិសមបំផុតនៅក្នុងម៉ាស៊ីន PCR ដែលត្រូវបានបន្ទាបចុះដើម្បីអនុញ្ញាតឱ្យ Primer ទៅចាប់តោងជាប់យ៉ាងរឹងមាំជាមួយសរសៃ DNA គោលដៅ មុនពេលអង់ស៊ីមចាប់ផ្តើមចម្លងពង្រីកវា។	ដូចជាការកំណត់សីតុណ្ហភាពអ៊ុតខោអាវឱ្យល្មម ដើម្បីឱ្យតែមអាចស្អិតជាប់ខោអាវបានល្អដោយមិនឆេះ ឬមិនរបក។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖