Original Title: NHX1 Gene in Sugarcane cv. KPS94-13 and Wild Sugarcane and Gene Expression Pattern in Mimicking Saline Soil
Source: doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2019.17
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ហ្សែន NHX1 នៅក្នុងអំពៅពូជ KPS94-13 និងអំពៅព្រៃ ព្រមទាំងគំរូនៃការបញ្ចេញហ្សែនក្នុងស្ថានភាពដីប្រៃសិប្បនិម្មិត

ចំណងជើងដើម៖ NHX1 Gene in Sugarcane cv. KPS94-13 and Wild Sugarcane and Gene Expression Pattern in Mimicking Saline Soil

អ្នកនិពន្ធ៖ Tanawan Promkhlibnil (Center for Agricultural Biotechnology, Kasetsart University), Chanakan Laksana (Faculty of Agricultural Technology, Burapha University), Sontichai Chanprame (Center for Agricultural Biotechnology, Kasetsart University)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2019 Thai Agricultural Research Journal

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ដីប្រៃធ្វើឱ្យប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ការលូតលាស់ និងទិន្នផលរបស់ដំណាំអំពៅ ដែលទាមទារឱ្យមានការសិក្សាដើម្បីកែលម្អពូជអំពៅពាណិជ្ជកម្មឱ្យមានភាពធន់នឹងកម្រិតជាតិប្រៃ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះបានធ្វើការក្លូន និងកំណត់អត្តសញ្ញាណហ្សែន NHX1 ពីអំពៅពូជ KPS94-13 និងអំពៅព្រៃ ព្រមទាំងសិក្សាពីគំរូនៃការបញ្ចេញហ្សែន (Gene expression pattern) ក្រោមស្ថានភាពសម្ពាធអំបិលសិប្បនិម្មិត។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Gene Cloning and Bioinformatics Analysis
ការក្លូនហ្សែន និងការវិភាគជីវព័ត៌មានវិទ្យា
អាចកំណត់អត្តសញ្ញាណ ទំហំ និងទស្សន៍ទាយរចនាសម្ព័ន្ធមុខងាររបស់ប្រូតេអ៊ីនបានយ៉ាងច្បាស់លាស់ (ឧទាហរណ៍៖ ការរកឃើញដែនឆ្លងកាត់ភ្នាស)។ មិនអាចបង្ហាញពីសកម្មភាពជាក់ស្តែងរបស់ហ្សែនថាតើវាឆ្លើយតបយ៉ាងដូចម្តេចនៅពេលរុក្ខជាតិជួបប្រទះសម្ពាធបរិស្ថាន។ បានរកឃើញហ្សែន NHX1 ប្រវែង 1,623 bp ដែលបង្កើតបានអាស៊ីតអាមីណូចំនួន 540 និងមានដែនឆ្លងកាត់ភ្នាស (transmembrane domains) ចំនួន 11។
Real-time PCR Expression Profiling
ការវិភាគកម្រិតនៃការបញ្ចេញហ្សែនដោយ Real-time PCR
អាចវាស់ស្ទង់កម្រិតនៃការបញ្ចេញហ្សែនជាក់ស្តែងក្នុងពេលដំណាំកំពុងរងសម្ពាធអំបិល និងអាចប្រៀបធៀបរវាងជាលិកាផ្សេងៗគ្នា (ស្លឹក និងឫស)។ ទាមទារឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ទំនើប និងមានតម្លៃថ្លៃ ព្រមទាំងទាមទារភាពសុក្រឹតខ្ពស់ក្នុងការទាញយក RNA ។ អំពៅព្រៃមានកម្រិតនៃការបញ្ចេញហ្សែន NHX1 ខ្ពស់ជាងពូជ KPS94-13 ជាពិសេសនៅផ្នែកស្លឹក ក្រោមសម្ពាធអំបិល 200 mM។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះទាមទារមន្ទីរពិសោធន៍ជីវបច្ចេកវិទ្យាទំនើប ដែលបំពាក់ដោយឧបករណ៍ម៉ូលេគុល កម្មវិធីជីវព័ត៌មានវិទ្យា និងអ្នកជំនាញផ្នែកពន្ធុវិទ្យារុក្ខជាតិ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ដោយប្រព័ន្ធអ៊ីដ្រូប៉ូនិក (Hydroponics) ដើម្បីត្រួតពិនិត្យកំហាប់អំបិល។ លទ្ធផលនេះអាចមានភាពខុសគ្នាខ្លះពីស្ថានភាពដីប្រៃពិតប្រាកដក្នុងធម្មជាតិ ដែលមានកត្តាអាកាសធាតុ សំណើម និងអតិសុខុមប្រាណផ្សេងៗទៀត។ យ៉ាងណាក្តី វាជាមូលដ្ឋានវិទ្យាសាស្ត្រដ៏រឹងមាំមួយសម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ក្នុងការស្វែងយល់ពីយន្តការធន់នឹងអំបិលរបស់រុក្ខជាតិ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកទេស និងលទ្ធផលពីការសិក្សានេះ មានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការស្រាវជ្រាវ និងអភិវឌ្ឍន៍ពូជដំណាំនៅប្រទេសកម្ពុជា ពិសេសក្នុងការទប់ទល់នឹងការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ។

ការប្រើប្រាស់សូចនាករម៉ូលេគុល (Molecular markers) ដែលបានមកពីការសិក្សាហ្សែន NHX1 នេះ នឹងជួយកាត់បន្ថយពេលវេលាយ៉ាងច្រើនក្នុងការបង្កាត់ និងជ្រើសរើសពូជដំណាំធន់នឹងដីប្រៃ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះពីហ្សែន និងការទាញយក RNA: ចាប់ផ្តើមពីការរៀនអនុវត្តវិធីសាស្ត្រ CTAB ក្នុងការទាញយក RNA ពីរុក្ខជាតិ និងប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ Nanodrop Spectrophotometer ដើម្បីវាស់កំហាប់ និងគុណភាពភាពបរិសុទ្ធ (អនុបាត 260/280 និង 230/280) របស់ RNA ។
  2. អនុវត្តការសំយោគ cDNA និងរចនាប្រៃមឺរ (Primer): បំប្លែង RNA ទៅជា first strand cDNA តាមរយៈប្រតិកម្ម reverse transcription រួចប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ BLAST របស់ NCBI និងកម្មវិធី Primer3 ដើម្បីរចនាប្រៃមឺរដែលជាក់លាក់ជាមួយហ្សែនគោលដៅ។
  3. វិភាគទិន្នន័យជីវព័ត៌មានវិទ្យា (Bioinformatics Analysis): ប្រើប្រាស់កម្មវិធី MEGA6 ដើម្បីគូសមែកធាងពន្ធុវិទ្យា (Phylogenetic tree) និងប្រើកម្មវិធី TMpred ព្រមទាំង GeneDoc ដើម្បីវិភាគរកទីតាំង transmembrane domains និងរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីន។
  4. វាស់ស្ទង់ការបញ្ចេញហ្សែនដោយ Real-time PCR: អនុវត្តប្រតិកម្ម Real-time PCR ដោយប្រើប្រាស់សារធាតុ SYBR Green ដើម្បីតាមដានកម្រិតនៃការបញ្ចេញហ្សែន NHX1 ធៀបនឹងហ្សែនយោង (ឧ. GADPH) ក្រោមលក្ខខណ្ឌសម្ពាធផ្សេងៗ។
  5. វិភាគទិន្នន័យស្ថិតិ និងបកស្រាយលទ្ធផល: ប្រើប្រាស់កម្មវិធីស្ថិតិដូចជា R រួមជាមួយវិធាន DMRT (Duncan's multiple range test) ដើម្បីវិភាគរកភាពខុសគ្នាមានអត្ថន័យធៀបនឹងស្ថិតិ (P≤0.05) រវាងសំណាកនីមួយៗ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Antiporter (ប្រូតេអ៊ីនដឹកជញ្ជូនបញ្ច្រាសទិស) ប្រូតេអ៊ីននៅលើភ្នាសកោសិកា ឬភ្នាសវ៉ាគ្យូអូល ដែលមានមុខងារដឹកជញ្ជូនអ៊ីយ៉ុង ឬម៉ូលេគុលពីរប្រភេទខុសគ្នាក្នុងទិសដៅផ្ទុយគ្នា។ ក្នុងបរិបទនៃការសិក្សានេះ វាដឹកជញ្ជូនសូដ្យូម (Na+) ចូលទៅក្នុងវ៉ាគ្យូអូល ហើយទាញយកប្រូតុង (H+) ចេញមកក្រៅ ដើម្បីកាត់បន្ថយការពុលអំបិលក្នុងកោសិកា។ ដូចជាទ្វារវិលនៅច្រកចូលអគារ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមនុស្សម្នាក់ដើរចូល ស្របពេលដែលទាញមនុស្សម្នាក់ទៀតឱ្យដើរចេញមកក្រៅក្នុងពេលតែមួយ។
Transmembrane domain (ដែនឆ្លងកាត់ភ្នាសកោសិកា) ផ្នែកមួយនៃរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីន ដែលមានលក្ខណៈមិនចូលទឹក (Hydrophobic) និងលាតសន្ធឹងកប់កាត់ទីតាំងភ្នាសកោសិកា។ វាមានតួនាទីបង្កើតជាប៉ុស្តិ៍ ឬរន្ធសម្រាប់ឱ្យអ៊ីយ៉ុង ឬសារធាតុផ្សេងៗអាចធ្វើដំណើរឆ្លងកាត់ភ្នាសបាន។ ដូចជាបំពង់ ឬរូងក្រោមដីដែលទម្លុះឆ្លងកាត់ជញ្ជាំងទំនប់ ដើម្បីឱ្យទឹកអាចហូរឆ្លងកាត់ពីម្ខាងទៅម្ខាងទៀតបាន។
Phylogenetic tree (មែកធាងពន្ធុវិទ្យា) ដ្យាក្រាមដែលមានរាងដូចមែកធាង ប្រើសម្រាប់វិភាគ និងបង្ហាញពីទំនាក់ទំនងនៃពូជអម្បូរ និងការវិវត្ត (Evolution) រវាងហ្សែន ឬប្រភេទរុក្ខជាតិផ្សេងៗគ្នា ដោយផ្អែកលើកម្រិតនៃភាពស្រដៀងគ្នានៅក្នុងលំដាប់ DNA ឬប្រូតេអ៊ីន។ ដូចជាគំនូសតំណពូជ (Family Tree) ដែលបង្ហាញពីទំនាក់ទំនងសាច់ញាតិ ការបែកមែកធាង និងប្រវត្តិដូនតារបស់មនុស្ស។
Real-time PCR (បច្ចេកទេស Real-time PCR) បច្ចេកទេសម៉ូលេគុលកម្រិតខ្ពស់ដែលប្រើសម្រាប់ចម្លងហ្សែន (DNA/RNA) ឱ្យបានច្រើន និងអាចវាស់ស្ទង់បរិមាណនៃការបញ្ចេញហ្សែន (Gene expression) ជាក់ស្តែងក្នុងពេលកំពុងដំណើរការប្រតិកម្ម (Real-time) ដើម្បីដឹងថាតើហ្សែនមួយកំពុងសកម្មកម្រិតណា។ ដូចជាម៉ាស៊ីនថតចម្លងឯកសារដែលអាចរាប់ចំនួនសន្លឹកដែលបានថតចម្លងរួចភ្លាមៗបង្ហាញនៅលើអេក្រង់ ដោយមិនបាច់រង់ចាំដល់ថតចប់ទើបរាប់នោះទេ។
Hydrophobicity (ភាពមិនចូលទឹក) លក្ខណៈគីមីនៃម៉ូលេគុល ឬផ្នែកណាមួយនៃប្រូតេអ៊ីនដែលច្រានចេញនូវម៉ូលេគុលទឹក។ នៅក្នុងការសិក្សាប្រូតេអ៊ីន ការវិភាគរកផ្នែកមិនចូលទឹកនេះ ជួយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រក្នុងការកំណត់ទីតាំងនៃប្រូតេអ៊ីនដែលបង្កប់នៅក្នុងស្រទាប់ខ្លាញ់នៃភ្នាសកោសិកា។ ដូចជាលក្ខណៈរបស់ប្រេងដែលតែងតែអណ្តែត និងគេចចេញពីទឹក ដោយមិនព្រមរលាយចូលគ្នា។
Tonoplast (ភ្នាសតូណូប្លាស ឬភ្នាសវ៉ាគ្យូអូល) ភ្នាសដែលរុំព័ទ្ធជុំវិញថង់វ៉ាគ្យូអូល (Vacuole) នៅក្នុងកោសិការុក្ខជាតិ ដែលមានតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការគ្រប់គ្រងការចេញចូលនៃអ៊ីយ៉ុង (ដូចជាប្រៃសូដ្យូម) និងសារធាតុចិញ្ចឹម ដើម្បីរក្សាតុល្យភាពសម្ពាធអូស្មូសនៅក្នុងកោសិកា។ ដូចជាសំបកប៉េងប៉ោងដែលផ្ទុកទឹកនៅខាងក្នុង និងមានតួនាទីទប់មិនឱ្យទឹក ឬសារធាតុពុលខាងក្នុងលេចជ្រាបចេញមកបំផ្លាញបរិវេណខាងក្រៅ។
Isoform (អ៊ីសូហ្វម / ទម្រង់ផ្សេងនៃប្រូតេអ៊ីន) ទម្រង់ផ្សេងគ្នានៃប្រូតេអ៊ីនតែមួយប្រភេទ ដែលបំពេញមុខងារស្រដៀងគ្នា ប៉ុន្តែអាចត្រូវបានបំប្លែងចេញពីហ្សែនផ្សេងគ្នា (Gene family) ឬមកពីហ្សែនតែមួយ តែមានការកាត់តលំដាប់ RNA ផ្សេងគ្នា (Alternative splicing) ធ្វើឱ្យរចនាសម្ព័ន្ធវាខុសគ្នាបន្តិចបន្តួច។ ដូចជារថយន្តម៉ូដែលតែមួយ ប៉ុន្តែមានជម្រើសពណ៌ និងកម្លាំងម៉ាស៊ីនខុសៗគ្នាតិចតួច ដើម្បីតម្រូវតាមស្ថានភាពប្រើប្រាស់។
cDNA (Complementary DNA / ឌីអិនអេបំពេញ) ម៉ូលេគុល DNA ដែលត្រូវបានសំយោគត្រឡប់មកវិញពីម៉ូលេគុល RNA (mRNA) ដោយប្រើអង់ស៊ីម Reverse Transcriptase ដើម្បីប្រើប្រាស់ជាគំរូ (Template) សម្រាប់បន្តធ្វើការក្លូនហ្សែន ឬវិភាគកម្រិតនៃការបញ្ចេញហ្សែនដោយបច្ចេកទេស PCR។ ដូចជាការបកប្រែអត្ថបទពីភាសាមួយ (RNA) ទៅជាភាសាមួយទៀត (DNA) ដើម្បីងាយស្រួលអាន ទុកចម្លង និងសិក្សាបន្តនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖