Original Title: Marker-Assisted Selection for Resistance to Cassava Mosaic Disease in Manihot esculenta Crantz
Source: doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2020.6
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការជ្រើសរើសពូជដំឡូងមី Manihot esculenta Crantz ដែលធន់នឹងជំងឺម៉ូសាអ៊ិច (Cassava Mosaic Disease) ដោយប្រើប្រាស់សញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល

ចំណងជើងដើម៖ Marker-Assisted Selection for Resistance to Cassava Mosaic Disease in Manihot esculenta Crantz

អ្នកនិពន្ធ៖ Jeeraporn Kansup (Biotechnology Research and Development Office, Department of Agriculture), Suwaluk Amawan (Rayong Field Crop Research Center), Prapit Wongtiem (Expert Office, Department of Agriculture), Aroonothai Sawwa (Biotechnology Research and Development Office, Department of Agriculture), Suphawadee Ngorian (Biotechnology Research and Development Office, Department of Agriculture), Danai Narkprasert (Biotechnology Research and Development Office, Department of Agriculture), Jinnajar Hansethasuk (Rayong Field Crop Research Center)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2020, Thai Agricultural Research Journal Vol. 38 No. 1

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ជំងឺម៉ូសាអ៊ិចលើដំឡូងមី (Cassava Mosaic Disease - CMD) គឺជាជំងឺដ៏កាចសាហាវដែលបណ្តាលឱ្យទិន្នផលដំឡូងមីធ្លាក់ចុះយ៉ាងខ្លាំងរហូតដល់ជាង ៨០%។ ការសិក្សានេះមានគោលបំណងស្វែងរកនិងជ្រើសរើសពូជដំឡូងមីដែលធន់នឹងជំងឺនេះតាមរយៈកម្រិតម៉ូលេគុល ដើម្បីការពារការខាតបង់របស់កសិករ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះបានធ្វើការវិភាគលើសំណាកពូជដំឡូងមីចំនួន ២៥០ ពូជ នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ដោយប្រៀបធៀបជាមួយពូជ TME3 ដែលជាពូជធន់នឹងជំងឺ តាមរយៈការប្រើប្រាស់សញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល (Molecular Markers) ចំនួន ៣ ក្រុមសរុប ៩ សញ្ញាសម្គាល់។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
SCAR and SSR Markers (RME1, NS158, SSRY28, NS169)
ការប្រើប្រាស់សញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុលប្រភេទ SCAR និង SSR ដែលស្ថិតនៅក្បែរទីតាំងហ្សែនធន់ CMD2
មានភាពងាយស្រួល ចំណាយតិចជាងបច្ចេកទេសស្វែងរកលំដាប់នុយក្លេអូទីត និងមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងការកំណត់អត្តសញ្ញាណបឋមនៃហ្សែនធន់។ ដោយសារវាគ្រាន់តែជាសញ្ញាសម្គាល់ក្បែរទីតាំង (flanking markers) វាមិនមែនជាហ្សែនបង្កភាពធន់ដោយផ្ទាល់ទេ ដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានកំហុសក្នុងការបកស្រាយលទ្ធផល។ រកឃើញពូជបេក្ខភាពចំនួន១៤ពូជ ដែលមានសញ្ញាសម្គាល់ DNA ស្រដៀងពូជធន់ TME3។
EST Markers (EST-R protein & EST-Kinase)
ការប្រើប្រាស់សញ្ញាសម្គាល់ផ្នែកនៃហ្សែន (EST) ដែលឆ្លើយតបទៅនឹងមេរោគបង្កជំងឺម៉ូសាអ៊ិច
ជួយឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវស្វែងយល់ផ្ទាល់ពីយន្តការនៃហ្សែនដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការការពាររុក្ខជាតិពីមេរោគកម្រិតប្រូតេអ៊ីន។ សញ្ញាសម្គាល់ខ្លះ (ដូចជា EST-Kinase) មិនបង្ហាញភាពខុសគ្នាច្បាស់លាស់លើទំហំ DNA ឡើយ ដែលទាមទារឱ្យមានការស្វែងរកលំដាប់នុយក្លេអូទីតបន្ថែមទើបអាចវិភាគបាន។ រកឃើញថាពូជ 01-77-1 មានការប្រែប្រួលទំហំ DNA ក្នុង EST-R protein ដែលបង្ហាញពីយន្តការធន់ដែលអាចខុសពីពូជ TME3។
SNP Markers via Pyrosequencing
ការស្វែងរកចំណុចប្រែប្រួលនុយក្លេអូទីតតែមួយ (SNP) ក្នុងហ្សែន Peroxidase ដោយប្រើបច្ចេកទេស Pyrosequencing
ផ្តល់ភាពជាក់លាក់ខ្ពស់បំផុត និងអាចអានលំដាប់ DNA បានយ៉ាងច្បាស់ ដើម្បីបញ្ជាក់ពីការផ្លាស់ប្តូរហ្សែនក្នុងកម្រិតនុយក្លេអូទីត។ បច្ចេកទេសនេះត្រូវការម៉ាស៊ីនទំនើប និងទឹកថ្នាំដែលមានតម្លៃថ្លៃ ព្រមទាំងទាមទារអ្នកជំនាញដែលមានបទពិសោធន៍ខ្ពស់ក្នុងការវិភាគ។ បានបញ្ជាក់យ៉ាងច្បាស់ថាមានពូជចំនួន២ (MMAL63 និង CMR23-149-59) មានទម្រង់ SNP ដូចពូជធន់ TME3 ទាំងស្រុង។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តការសិក្សានេះតម្រូវឱ្យមានការវិនិយោគខ្ពស់លើឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ជីវបច្ចេកវិទ្យាទំនើប និងសារធាតុគីមីដែលមានតម្លៃថ្លៃសម្រាប់ការវិភាគ DNA កម្រិតម៉ូលេគុល។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅប្រទេសថៃ ដោយប្រមូលសំណាកពូជដំឡូងមីចំនួន ២៥០ ពីមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវដំណាំចម្ការរ៉ាក់យ៉ង (Rayong Field Crops Research Center)។ ទិន្នន័យនិងលទ្ធផលនេះមានសារៈសំខាន់និងសក្តិសមបំផុតសម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ដោយសារប្រទេសយើងទាំងពីរមានលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុ កសិកម្ម និងប្រឈមនឹងការគំរាមកំហែងពីជំងឺម៉ូសាអ៊ិច (CMD) ប្រហាក់ប្រហែលគ្នា។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកទេសជ្រើសរើសពូជដោយប្រើសញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល (MAS) នេះមានសក្តានុពលខ្លាំងក្នុងការជួយសង្គ្រោះវិស័យដាំដុះដំឡូងមីនៅកម្ពុជាពីការបំផ្លាញដោយជំងឺម៉ូសាអ៊ិច។

សរុបមក ការអនុវត្តបច្ចេកទេសម៉ូលេគុលនេះអាចជួយកម្ពុជាពន្លឿនការស្វែងរក និងបង្កាត់ពូជដំឡូងមីធន់នឹងជំងឺបានឆាប់រហ័ស ជំនួសឱ្យការរង់ចាំមើលលទ្ធផលនៃការសាកល្បងដាំដុះក្នុងចម្ការដែលត្រូវចំណាយពេលយូរឆ្នាំ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះពីជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល: ស្វែងយល់ពីបច្ចេកទេសនៃការទាញយក DNA ពីរុក្ខជាតិ (CTAB extraction method) និងយន្តការដំណើរការម៉ាស៊ីន PCR (Polymerase Chain Reaction) តាមរយៈឯកសារអនឡាញ ឬវគ្គសិក្សានៅសាកលវិទ្យាល័យ។
  2. អនុវត្តការវិភាគទិន្នន័យហ្សែន: រៀនប្រើប្រាស់មូលដ្ឋានទិន្នន័យអនឡាញ NCBI ដើម្បីស្វែងរកលំដាប់ហ្សែនរបស់ Manihot esculenta និងរៀនប្រើកម្មវិធីរចនា Primer design សម្រាប់ទីតាំង SCAR, SSR, និង SNP markers
  3. ស្វែងរកការអនុវត្តផ្ទាល់ក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍: ទាក់ទង ឬសុំចុះកម្មសិក្សានៅវិទ្យាស្ថាន CARDI ស្ថាប័ន GDA ឬមន្ទីរពិសោធន៍កសិកម្មនៅតាមសាកលវិទ្យាល័យ ដើម្បីអនុវត្តការវាស់វែង និងបំបែក DNA លើ Agarose Gel Electrophoresis ក្នុងលក្ខខណ្ឌជាក់ស្តែង។
  4. ផ្សារភ្ជាប់ការពិសោធន៍ម៉ូលេគុលទៅនឹងការដាំដុះជាក់ស្តែង: សិក្សាពីរបៀបផ្ទៀងផ្ទាត់គ្នារវាងលទ្ធផលម៉ូលេគុល (Genotype) ជាមួយនឹងការវាយតម្លៃលក្ខណៈរូបសាស្ត្រ (Phenotypic Evaluation) ដោយធ្វើការសាកល្បងដាំកូនរុក្ខជាតិ និងចម្លងវីរុស Cassava mosaic virus (CMV) ដោយផ្ទាល់ដើម្បីបញ្ជាក់ពីភាពធន់ពិតប្រាកដ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Marker-Assisted Selection (ការជ្រើសរើសដោយប្រើសញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល) ជាបច្ចេកទេសក្នុងហ្សែនវិទ្យាដែលប្រើប្រាស់សញ្ញាសម្គាល់ DNA ជាក់លាក់ដើម្បីជ្រើសរើសរុក្ខជាតិ ឬសត្វដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិល្អ (ដូចជាធន់នឹងជំងឺ) ដោយមិនចាំបាច់រង់ចាំឱ្យវាលូតលាស់ធំពេញលេញ ហើយត្រូវយកទៅឆ្លងមេរោគសាកល្បងនោះទេ។ ដូចជាការពិនិត្យមើល 'លេខកូដសម្ងាត់' នៅលើសំបុត្រកំណើតរបស់ទារក ដើម្បីដឹងពីទេពកោសល្យពីកំណើតរបស់ពួកគេ ដោយមិនបាច់រង់ចាំដល់ពួកគេធំឡើង។
Molecular markers (សញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល) ជាបំណែក DNA ខ្លីៗដែលមានទីតាំងជាក់លាក់នៅលើក្រូម៉ូសូម ដែលត្រូវបានគេប្រើជាសូចនាករសម្រាប់តាមដានវត្តមានរបស់ហ្សែនណាមួយ (ឧទាហរណ៍ ហ្សែនធន់នឹងជំងឺ CMD2) នៅក្នុងសេណូម (Genome) របស់សារពាង្គកាយ។ ដូចជាផ្លាកសញ្ញាចង្អុលផ្លូវដែលប្រាប់យើងថា 'កំណប់' (ហ្សែនល្អ) ត្រូវបានលាក់ទុកនៅទីតាំងណាមួយនៅក្នុងព្រៃដ៏ធំ (DNA ទាំងមូល)។
Single Nucleotide Polymorphism (ភាពប្រែប្រួលនុយក្លេអូទីតតែមួយ ឬ SNP) ជាការផ្លាស់ប្តូរ ឬភាពខុសគ្នានៃអក្សរ DNA (A, T, C, ឬ G) តែមួយគត់នៅក្នុងលំដាប់ហ្សែនរវាងពូជមួយទៅពូជមួយ ដែលការផ្លាស់ប្តូរដ៏តូចមួយនេះអាចកំណត់ពីភាពធន់ ឬភាពខ្សោយរបស់រុក្ខជាតិចំពោះជំងឺ។ ដូចជាការសរសេរពាក្យខុសអក្ខរាវិរុទ្ធតែមួយតួអក្សរ (ឧទាហរណ៍ 'សាន' និង 'មាន') ដែលធ្វើឱ្យអត្ថន័យនៃពាក្យទាំងមូលផ្លាស់ប្តូរទាំងស្រុង។
Pyrosequencing (បច្ចេកទេសអានលំដាប់ហ្សែនដោយពន្លឺ) ជាបច្ចេកទេសស្វែងរកលំដាប់នុយក្លេអូទីតនៃ DNA ដោយផ្អែកលើការចាប់យកសញ្ញាពន្លឺដែលបញ្ចេញមកនៅពេលមានការភ្ជាប់បេស DNA ថ្មីមួយទៅលើខ្សែ DNA ដែលកំពុងសំយោគ។ វាត្រូវបានប្រើដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ចំណុច SNP យ៉ាងជាក់លាក់។ ដូចជាការចុចគ្រាប់ចុចព្យាណូ ដែលនៅពេលចុចត្រូវគ្រាប់នីមួយៗ វានឹងបញ្ចេញពន្លឺពណ៌ខុសៗគ្នា ជួយឱ្យយើងដឹងថាបទភ្លេង (លំដាប់ DNA) នោះមាននោតអ្វីខ្លះ។
Simple Sequence Repeat (លំដាប់ច្រំដែលសាមញ្ញ ឬ SSR) ជាបំណែក DNA ខ្លីៗដែលមានលំដាប់បេសច្រំដែលៗ (ឧទាហរណ៍ ATATATAT) ហើយចំនួននៃការច្រំដែលនេះមានភាពខុសគ្នារវាងពូជសាសន៍។ គេប្រើវាជាសញ្ញាសម្គាល់ដើម្បីកំណត់ភាពខុសគ្នានៃហ្សែនដោយវាស់ប្រវែងរបស់វា។ ដូចជាការរាប់ចំនួនតំណខ្សែសង្វាក់; ខ្សែសង្វាក់អ្នកខ្លះមាន ៥ កង អ្នកខ្លះមាន ១០ កង ដែលយើងអាចប្រើចំនួននេះដើម្បីសម្គាល់ម្ចាស់ខ្សែសង្វាក់នីមួយៗបាន។
Expressed Sequence Tag (ស្លាកសម្គាល់លំដាប់ហ្សែនដែលបញ្ចេញសកម្មភាព ឬ EST) ជាបំណែកតូចៗនៃ DNA ដែលបានមកពី mRNA ដែលកំពុងបញ្ចេញសកម្មភាព (ឧទាហរណ៍ នៅពេលរុក្ខជាតិកំពុងឆ្លើយតបនឹងការវាយប្រហារពីមេរោគ)។ គេប្រើវាដើម្បីសិក្សាពីហ្សែនដែលកំពុងធ្វើការនៅពេលជាក់លាក់ណាមួយ។ ដូចជាការថតរូបសកម្មភាពកម្មករកំពុងសាងសង់ផ្ទះ ដើម្បីដឹងថានរណាខ្លះកំពុងធ្វើការជាក់ស្តែងនៅពេលនោះ ជំនួសឱ្យការមើលតែបញ្ជីឈ្មោះកម្មករសរុប។
Polymerase Chain Reaction (ប្រតិកម្មខ្សែច្រវាក់ប៉ូលីមេរ៉ាស ឬ PCR) ជាបច្ចេកទេសមន្ទីរពិសោធន៍ដែលប្រើសម្រាប់ចម្លង ឬពង្រីកបំណែក DNA គោលដៅពីបរិមាណតិចតួចបំផុតឱ្យទៅជារាប់លានច្បាប់ចម្លងក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី ដើម្បីងាយស្រួលក្នុងការវិភាគមើលទំហំ ឬលំដាប់បន្ត។ ដូចជាម៉ាស៊ីន Photocopy ដែលអាចកូពីឯកសារមួយសន្លឹកទៅជារាប់លានសន្លឹកក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី ដើម្បីឱ្យគេអាចមើលឃើញឯកសារនោះបានច្បាស់។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖