Original Title: Identification of Protein QTLs for High Protein Soybean Breeding Using SSR Markers
Source: doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2018.9
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការកំណត់អត្តសញ្ញាណទីតាំងសែន (QTLs) គ្រប់គ្រងបរិមាណប្រូតេអ៊ីនសម្រាប់បង្កាត់ពូជសណ្តែកសៀងប្រូតេអ៊ីនខ្ពស់ដោយប្រើប្រាស់សញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល SSR

ចំណងជើងដើម៖ Identification of Protein QTLs for High Protein Soybean Breeding Using SSR Markers

អ្នកនិពន្ធ៖ Jeeraporn Kansup (Biotechnology Research and Development Office, Department of Agriculture), Pongsakorn Sunvittayakul, Areerat Prapech, Khanitha Wongwathrat, Supanun Janpraob, Chayanit Distabanjong, Danai Nakprasert, Chitima Yathaputhanon, Somsak Srisomboon, Kingkarn Ptichayakul

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2018, Thai Agricultural Research Journal

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការសិក្សានេះដោះស្រាយបញ្ហាតម្រូវការក្នុងការកែលម្អពូជសណ្តែកសៀង (Glycine max (L.) Merr.) របស់ប្រទេសថៃឱ្យមានបរិមាណប្រូតេអ៊ីនខ្ពស់ ដើម្បីឆ្លើយតបទៅនឹងតម្រូវការទីផ្សារ និងឧស្សាហកម្មកែច្នៃម្ហូបអាហារ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ អ្នកស្រាវជ្រាវបានប្រើប្រាស់វិធីសាស្ត្របង្កាត់ពូជរួមបញ្ចូលនឹងការវិភាគសញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល ដើម្បីកំណត់ទីតាំងសែនដែលគ្រប់គ្រងបរិមាណប្រូតេអ៊ីន។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Marker-Assisted Selection (MAS) via SSR Markers & QTL Mapping
ការជ្រើសរើសពូជដោយប្រើប្រាស់សញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល (MAS) និងការគូរផែនទី QTL
មានភាពរហ័ស សុក្រឹតខ្ពស់ ចំណេញពេលវេលា និងកាត់បន្ថយទំហំដី ឬកម្លាំងពលកម្មក្នុងការជ្រើសរើសពូជសណ្តែកសៀងប្រូតេអ៊ីនខ្ពស់។ ទាមទារឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ទំនើប អ្នកជំនាញបច្ចេកទេស និងមានការចំណាយខ្ពស់លើការទាញយក DNA និងការធ្វើ PCR។ កំណត់បានទីតាំង QTL ចំនួន ៤ ដែលជាប់ពាក់ព័ន្ធនឹងប្រូតេអ៊ីន (Satt184, Satt590, Satt196 និង Satt247)។
Modified semi-micro Kjeldahl method
ការវិភាគបរិមាណប្រូតេអ៊ីនតាមវិធីសាស្ត្រ Modified semi-micro Kjeldahl
ជាវិធីសាស្ត្រស្តង់ដារដែលអាចវាស់ស្ទង់បរិមាណប្រូតេអ៊ីនជាក់ស្តែងនៅក្នុងគ្រាប់សណ្តែកសៀងបានយ៉ាងច្បាស់លាស់ និងអាចទុកចិត្តបាន។ ប្រើប្រាស់ពេលយូរ ត្រូវការសារធាតុគីមីច្រើន និងអាចធ្វើតេស្តបានតែនៅពេលដែលរុក្ខជាតិផ្តល់ផលជាគ្រាប់រួចរាល់ប៉ុណ្ណោះ។ ផ្តល់ទិន្នន័យបរិមាណប្រូតេអ៊ីនជាក់ស្តែងនៃគ្រាប់សណ្តែកសៀងជំនាន់ F8 សម្រាប់ខ្សែស្រឡាយចំនួន ២១១ ដើម្បីយកទៅវិភាគរក QTL។
Single Seed Descent (SSD)
ការដាំដុះដោយប្រើវិធីសាស្ត្រគ្រាប់ពូជមួយក្នុងមួយដើម (SSD) ដើម្បីបង្កើតប្រជាជន RILs
ងាយស្រួលក្នុងការរក្សានូវពូជសុទ្ធ (Inbred lines) និងជួយបង្កើតប្រជាជនរុក្ខជាតិដែលមានភាពចម្រុះសែនខ្ពស់សម្រាប់ការសិក្សា។ ត្រូវការពេលវេលាយូរ (ច្រើនរដូវកាល) ដើម្បីឈានដល់ជំនាន់ F6 ទី F8 ដែលមានស្ថិរភាព។ ជួយបង្កើតបានប្រជាជន Recombinant Inbred Lines (RILs) ជំនាន់ F7 និង F8 ចំនួន ២១១ ខ្សែស្រឡាយសម្រាប់ការសិក្សាភាពខុសគ្នានៃសែន។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះទាមទារធនធានមន្ទីរពិសោធន៍ជីវវិទ្យាម៉ូលេគុលកម្រិតខ្ពស់ រួមទាំងឧបករណ៍វាស់ស្ទង់គីមី និងកម្មវិធីកុំព្យូទ័រសម្រាប់ការវិភាគទិន្នន័យហ្សែន។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងដោយប្រើប្រាស់ពូជសណ្តែកសៀងរបស់ប្រទេសថៃ (C5-2, C42-3, S1-3, S17-3) ដែលសម្របទៅនឹងអាកាសធាតុភាគខាងជើងប្រទេសថៃ។ ដោយសារប្រទេសកម្ពុជាមានលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុ និងដីស្រដៀងគ្នា លទ្ធផលនេះមានតម្លៃខ្លាំងសម្រាប់ការអនុវត្ត ប៉ុន្តែសញ្ញាសម្គាល់ SSR ទាំងនេះគួរតែត្រូវបានធ្វើតេស្តផ្ទៀងផ្ទាត់ឡើងវិញជាមួយនឹងពូជសណ្តែកសៀងក្នុងស្រុករបស់កម្ពុជាជាមុនសិន។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រជ្រើសរើសពូជដោយជំនួយសញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល (MAS) នេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ក្នុងការចូលរួមអភិវឌ្ឍវិស័យកសិកម្ម និងសន្តិសុខស្បៀងនៅកម្ពុជា។

ជារួម ការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យា Marker-Assisted Selection (MAS) នេះអាចជួយកម្ពុជាបង្កើនគុណភាពកសិផលក្នុងស្រុក និងកាត់បន្ថយការពឹងផ្អែកលើការនាំចូលវត្ថុធាតុដើមសណ្តែកសៀងពីបរទេស។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃពន្ធុវិទ្យា និងម៉ូលេគុល: ស្វែងយល់អំពីទ្រឹស្តីនៃការបង្កាត់ពូជរុក្ខជាតិ (Plant Breeding) ការប្រើប្រាស់សញ្ញាសម្គាល់ SSR (Simple Sequence Repeat) និងដំណើរការនៃ Quantitative Trait Loci (QTL) Mapping តាមរយៈឯកសារស្រាវជ្រាវនានា។
  2. ហ្វឹកហាត់ការទាញយក DNA និងប្រើប្រាស់ PCR: អនុវត្តការស្រង់ DNA ពីស្លឹករុក្ខជាតិដោយប្រើវិធីសាស្ត្រ CTAB និងហ្វឹកហាត់ប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន PCR (Polymerase Chain Reaction) នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ ដើម្បីពង្រីកសញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុលឱ្យបានស្ទាត់ជំនាញ។
  3. ប្រមូលទិន្នន័យ Phenotype និង Genotype: ចាប់ផ្តើមគម្រោងដាំដុះពូជសណ្តែកសៀងក្នុងស្រុក ប្រមូលទិន្នន័យកម្រិតប្រូតេអ៊ីនជាក់ស្តែងដោយប្រើឧបករណ៍ Kjeldahl និងធ្វើតេស្ត Genotyping ប្រៀបធៀបជាមួយលទ្ធផល PCR ពីសញ្ញាសម្គាល់ Satt184, Satt590, Satt196, Satt247
  4. វិភាគទិន្នន័យដោយប្រើកម្មវិធីកុំព្យូទ័រ: រៀនប្រើប្រាស់កម្មវិធីកុំព្យូទ័រសម្រាប់ការវិភាគហ្សែនដូចជា Mapmaker/EXP, MapChart និង QTL IciMapping ដើម្បីគូរផែនទីក្រូម៉ូសូម និងគណនាតម្លៃ LOD Score ក្នុងការកំណត់ទំនាក់ទំនងនៃសែន។
  5. អភិវឌ្ឍគម្រោងស្រាវជ្រាវ (Thesis Project): សហការជាមួយវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវដូចជា CARDI ដើម្បីចងក្រងលទ្ធផលនៃការធ្វើតេស្តសញ្ញាសម្គាល់ SSR ទៅលើពូជសណ្តែកសៀងកម្ពុជា ហើយរៀបចំជានិក្ខេបបទបញ្ចប់ការសិក្សា ឬបោះពុម្ពផ្សាយជាសាធារណៈ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Quantitative Trait Loci (QTL) (ទីតាំងសែនគ្រប់គ្រងលក្ខណៈបរិមាណ) ជាតំបន់ជាក់លាក់មួយនៅលើក្រូម៉ូសូម (DNA) ដែលមានផ្ទុកសែនមួយ ឬច្រើន ដែលចូលរួមគ្រប់គ្រងលក្ខណៈរូបសាស្ត្រដែលអាចវាស់វែងបាន (ដូចជា ទម្ងន់ កម្ពស់ ឬបរិមាណប្រូតេអ៊ីន) ជាជាងលក្ខណៈគុណភាព (ដូចជា ពណ៌ផ្កាជាដើម)។ ការរកឃើញទីតាំងនេះជួយឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដឹងថាសែនសំខាន់ៗនៅត្រង់ណា។ ដូចជាតំបន់ឧស្សាហកម្មមួយនៅក្នុងទីក្រុង ដែលមានរោងចក្រជាច្រើនរួមសហការគ្នាដើម្បីផលិតទំនិញតែមួយមុខ។
Simple Sequence Repeat (SSR) Markers (សញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល SSR) ជាបំណែកខ្លីៗនៃ DNA ដែលមានលំដាប់បេស (Base) ដដែលៗត្រួតគ្នាជាច្រើនដង។ ដោយសារចំនួននៃការត្រួតគ្នានេះមានភាពខុសៗគ្នាពីពូជមួយទៅពូជមួយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រប្រើវាជាសញ្ញាសម្គាល់ ដើម្បីតាមដានសែនដែលនៅជាប់វា (ឧទាហរណ៍ សែនប្រូតេអ៊ីន) នៅក្នុងកូនកាត់រុក្ខជាតិ។ ដូចជាលេខកូដប្រៃសណីយ៍ (Zip code) ដែលជួយប្រាប់ទីតាំងផ្ទះយ៉ាងច្បាស់លាស់នៅលើផែនទីទីក្រុងដ៏ធំមួយ។
Marker-Assisted Selection (MAS) (ការជ្រើសរើសពូជដោយមានជំនួយពីសញ្ញាសម្គាល់) ជាបច្ចេកទេសបង្កាត់ពូជដ៏ទំនើប ដោយមិនរង់ចាំមើលលទ្ធផលផ្លែផ្កានៅពេលរុក្ខជាតិលូតលាស់ធំនោះទេ គឺគេទាញយក DNA តាំងពីរុក្ខជាតិនៅជាកូនរុក្ខជាតិតូចៗមកពិនិត្យមើលសញ្ញាសម្គាល់ (Marker) ថាតើវាមានសែនល្អដែលគេចង់បានឬអត់ ដើម្បីចំណេញពេលវេលា និងទីកន្លែងដាំដុះ។ ដូចជាការប្រើម៉ាស៊ីនស្កេនដើម្បីមើលរបស់ដែលមានក្នុងប្រអប់កាដូ ដោយមិនបាច់ហែកសំបកកាដូមើលនោះទេ។
Recombinant Inbred Lines (RILs) (ប្រជាជនខ្សែស្រឡាយកាត់បញ្ចូលគ្នាបង្កាត់ជិត) ជាក្រុមប្រជាជនរុក្ខជាតិដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការបង្កាត់កូនកាត់ជំនាន់ទី១ (F1) ជាមួយខ្លួនឯង (Self-pollination) ជាច្រើនជំនាន់បន្តបន្ទាប់គ្នា (រហូតដល់ F7 ឬ F8) រហូតទទួលបានពូជថ្មីដែលមានលក្ខណៈសែនថេរ (Homozygous) និងមានការលាយបញ្ចូលគ្នានូវសែនរបស់មេបាដើម ដែលងាយស្រួលសម្រាប់ការសិក្សាផែនទីសែន។ ដូចជាការយកថ្នាំពណ៌ពីរប្រភេទមកលាយបញ្ចូលគ្នា ហើយកូរវារហូតទាល់តែល្បាយនោះលែងប្រែប្រួលពណ៌ថ្មីទៀត។
Single Seed Descent (SSD) Method (វិធីសាស្ត្រគ្រាប់ពូជមួយក្នុងមួយដើម) ជាវិធីសាស្ត្រក្នុងការបង្កាត់ពូជរុក្ខជាតិ ដោយជ្រើសរើសយកតែគ្រាប់ពូជមួយគ្រាប់គត់ពីដើមនិមួយៗនៃជំនាន់នីមួយៗ ដើម្បីយកទៅដាំសម្រាប់ជំនាន់បន្ទាប់បន្តទៀត។ វិធីនេះជួយរក្សានូវភាពចម្រុះនៃសែនដើមឱ្យនៅដដែល និងជៀសវាងការលម្អៀងទៅលើដើមណាមួយដែលផ្តល់គ្រាប់ច្រើនជាងគេ។ ដូចជាការជ្រើសរើសសិស្សតែម្នាក់គត់ពីថ្នាក់នីមួយៗ ដើម្បីតំណាងឱ្យសាលាចូលរួមប្រកួតប្រជែងជាបន្តបន្ទាប់គ្នា។
Polymorphism (ភាពខុសគ្នានៃទម្រង់សែន) គឺជាអត្ថិភាពនៃទម្រង់ DNA ខុសៗគ្នានៅក្នុងចំណោមបុគ្គលនៃប្រភេទតែមួយ។ នៅក្នុងការស្រាវជ្រាវនេះ វាសំដៅទៅលើភាពខុសគ្នានៃប្រវែងសញ្ញាសម្គាល់ SSR រវាងពូជសណ្តែកសៀងមេ និងបា ដែលជួយឱ្យគេអាចតាមដានថាតើកូនកាត់ទទួលបានសែនពីខាងណា។ ដូចជាមនុស្សពីរនាក់ដែលមានទម្រង់មុខខុសគ្នា ទោះបីជាពួកគេសុទ្ធតែជាមនុស្សដូចគ្នាក៏ដោយ ដែលធ្វើឱ្យយើងអាចចំណាំពួកគេបាន។
Polymerase Chain Reaction (PCR) (ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ប៉ូលីមេរ៉ាស) ជាបច្ចេកវិទ្យាក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ដែលប្រើដើម្បីបង្កើតច្បាប់ចម្លងរាប់លាននៃបំណែក DNA ជាក់លាក់មួយយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដើម្បីឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមានបរិមាណ DNA គ្រប់គ្រាន់សម្រាប់យកទៅអាន សិក្សា និងវិភាគរកសញ្ញាសម្គាល់។ ដូចជាម៉ាស៊ីនថតចម្លង (Photocopy) ដ៏មានឥទ្ធិពលមួយ ដែលអាចថតចម្លងទំព័រសៀវភៅមួយទំព័របានរាប់លានសន្លឹកក្នុងរយៈពេលតែប៉ុន្មាននាទី។
LOD Score (ពិន្ទុ LOD - Logarithm of the Odds) ជារង្វាស់ស្ថិតិមួយប្រើក្នុងពន្ធុវិទ្យា ដើម្បីវាយតម្លៃថាតើសញ្ញាសម្គាល់ DNA (Marker) និងសែនដែលយើងកំពុងសិក្សា (QTL) ពិតជាស្ថិតនៅជិតគ្នាលើក្រូម៉ូសូមតែមួយឬអត់។ ជាទូទៅ បើពិន្ទុ LOD ធំជាង ៣ (LOD ≥ 3) មានន័យថាវាមានទំនាក់ទំនងគ្នាយ៉ាងពិតប្រាកដ។ ដូចជាពិន្ទុបញ្ជាក់ពីកម្រិតនៃភាពជឿជាក់ដែលថាមនុស្សពីរនាក់ជាមិត្តភក្តិជិតស្និទ្ធនឹងគ្នា ដោយផ្អែកលើភាពញឹកញាប់ដែលគេឃើញអ្នកទាំងពីរនៅជាមួយគ្នា។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖