Original Title: ldentication of Early Stress – induced Genes from Rice lnfected with Rice Blast Pathogen (Pyricularia grisea (Cook) Sacc.)
Source: doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2011.17
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការកំណត់អត្តសញ្ញាណហ្សែនដែលឆ្លើយតបនឹងសម្ពាធនៅដំណាក់កាលដំបូងពីស្រូវដែលឆ្លងមេរោគផ្សិតបង្កជំងឺប្លាស (Pyricularia grisea (Cook) Sacc.)

ចំណងជើងដើម៖ ldentication of Early Stress – induced Genes from Rice lnfected with Rice Blast Pathogen (Pyricularia grisea (Cook) Sacc.)

អ្នកនិពន្ធ៖ Payungsak Rauyaree (Biotechnology Research and Development Office, Department of Agriculture), Suphawadee Ngorian (Biotechnology Research and Development Office, Department of Agriculture), Paranee Sawangsri (Biotechnology Research and Development Office, Department of Agriculture), Hathairat Urairong (Biotechnology Research and Development Office, Department of Agriculture), Parkpian Arunyanart (Bureau of Rice Research and Development, Department of Rice)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2011, Thai Agricultural Research Journal

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការសិក្សានេះផ្តោតលើបញ្ហាជំងឺប្លាសស្រូវដែលបង្កដោយមេរោគផ្សិត Pyricularia grisea ដែលធ្វើឱ្យទិន្នផលស្រូវធ្លាក់ចុះយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ តាមរយៈការស្វែងយល់ពីអន្តរកម្មរវាងផ្សិតនិងរុក្ខជាតិ ដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណហ្សែនដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការឆ្លងជំងឺនៅដំណាក់កាលដំបូង។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ អ្នកស្រាវជ្រាវបានប្រើប្រាស់បច្ចេកទេសបង្កើតបណ្ណាល័យសេដេអិនអេ (cDNA libraries) ពីកូនស្រូវអាយុ ៣ សប្តាហ៍ ដើម្បីស្រង់ និងវិភាគលំដាប់ហ្សែនដែលឆ្លើយតបនឹងមេរោគ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
cDNA Library Construction and EST Sequencing
ការបង្កើតបណ្ណាល័យសេដេអិនអេ (cDNA Library) និងការកំណត់លំដាប់ស្លាកហ្សែន (ESTs)
អាចចាប់យកហ្សែនដែលកំពុងបញ្ចេញសកម្មភាព (Expressed genes) នៅពេលវេលាជាក់លាក់ណាមួយ (ម៉ោងទី ៦ និង ២៤) ក្រោយការឆ្លងមេរោគ ដោយផ្តល់ទិន្នន័យពិតប្រាកដពីប្រតិកម្មរបស់រុក្ខជាតិ។ ត្រូវការចំណាយខ្ពស់ ប្រើប្រាស់ពេលយូរក្នុងការអនុវត្តក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ និងបច្ចេកទេស Single-pass sequencing អាចមិនទទួលបានលំដាប់ហ្សែនពេញលេញ (Full-length sequence)។ ទទួលបានបណ្ណាល័យហ្សែន OSHy71/EST6 និង OSHy71/EST24 ដែលមានទំហំហ្សែនបញ្ចូលជាមធ្យម 2.5-kb និង 1.5-kb។
In Silico Analysis (BLASTx Homology Search)
ការវិភាគទិន្នន័យជីវសាស្ត្រដោយប្រើប្រាស់ក្បួនដោះស្រាយ BLASTx
មានល្បឿនលឿនក្នុងការកំណត់មុខងារប៉ាន់ស្មានរបស់ហ្សែន ដោយប្រៀបធៀបជាមួយមូលដ្ឋានទិន្នន័យហ្សែនសកល (NCBI GenBank) ដោយមិនបាច់ធ្វើពិសោធន៍បន្ថែម។ ភាពជាក់លាក់អាស្រ័យលើទិន្នន័យដែលមានស្រាប់នៅក្នុង Database ហេតុនេះហ្សែនថ្មីៗទាំងស្រុងអាចត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ត្រឹមជា "ប្រូតេអ៊ីនមិនទាន់ស្គាល់មុខងារ" (Hypothetical proteins) ប៉ុណ្ណោះ។ កំណត់អត្តសញ្ញាណបានហ្សែនធន់នឹងជំងឺចំនួន ២ (NBS-LRR និង RPM1) ព្រមទាំងប្រូតេអ៊ីនមិនទាន់ស្គាល់មុខងារចំនួន ៤៤% ក្នុងចំណោម ២៥ ESTs។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះទាមទារការវិនិយោគខ្ពស់លើឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍ជីវវិទ្យាម៉ូលេគុលទំនើបៗ សារធាតុគីមីថ្លៃៗ និងកម្មវិធីវិភាគទិន្នន័យជីវពត៌មានវិទ្យា (Bioinformatics)។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងប្រទេសថៃ ដោយប្រើប្រាស់ពូជស្រូវក្នុងស្រុកប្រភេទ Indica (Hahng-Yi 71) និងមេរោគផ្សិត Pyricularia grisea ស្ត្រេន (Strain) បទុមធានី។ ទោះបីជាកម្ពុជាមានលក្ខខណ្ឌកសិ-បរិស្ថាន និងពូជស្រូវ Indica ស្រដៀងគ្នាក៏ដោយ ក៏ស្ត្រេននៃមេរោគផ្សិតប្លាសនៅកម្ពុជាអាចមានភាពកាចសាហាវ (Virulence) ខុសគ្នា ដែលទាមទារឱ្យមានការផ្ទៀងផ្ទាត់ប្រសិទ្ធភាពហ្សែនធន់ទាំងនេះឡើងវិញជាមួយមេរោគក្នុងស្រុក។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

លទ្ធផលនៃការសិក្សានេះមានតម្លៃយ៉ាងធំធេងសម្រាប់វិស័យកសិកម្មកម្ពុជា ជាពិសេសក្នុងការប្រយុទ្ធប្រឆាំងនឹងជំងឺប្លាសដែលតែងតែគំរាមកំហែងដល់ផលិតកម្មស្រូវ។

ការបំប្លែងចំណេះដឹងពីកម្រិតម៉ូលេគុលនេះទៅជាការអនុវត្តជាក់ស្តែងក្នុងការបង្កាត់ពូជ នឹងរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការធានាសន្តិសុខស្បៀង និងនិរន្តរភាពកសិកម្មនៅកម្ពុជា។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាពីមូលដ្ឋានគ្រឹះអន្តរកម្មរុក្ខជាតិនិងមេរោគ: ចាប់ផ្តើមដោយការអានអត្ថបទស្រាវជ្រាវពាក់ព័ន្ធនឹងយន្តការការពារខ្លួនរបស់រុក្ខជាតិ (Plant Defense Mechanisms) និងតួនាទីរបស់ហ្សែន NBS-LRR នៅក្នុងការឆ្លើយតបនឹងមេរោគផ្សិត Pyricularia grisea
  2. ហ្វឹកហាត់ជំនាញជីវព័ត៌មានវិទ្យា (Bioinformatics): រៀនប្រើប្រាស់មូលដ្ឋានទិន្នន័យ NCBI GenBank និងអនុវត្តការស្វែងរកភាពស្រដៀងគ្នានៃហ្សែនដោយប្រើ BLASTx និងកម្មវិធី DNAStar ដើម្បីយល់ពីរបៀបវិភាគទិន្នន័យ ESTs
  3. រចនាសញ្ញាសម្គាល់ម៉ូលេគុល (Primer Design): ប្រើប្រាស់កម្មវិធីដូចជា Primer3 ដើម្បរចនា Specific Primers សម្រាប់ហ្សែនគោលដៅ (RGH1RPM1) ក្នុងគោលបំណងប្រើប្រាស់សម្រាប់ការធ្វើតេស្ត PCR នាពេលអនាគត។
  4. អនុវត្តការស្រង់ RNA និងពិសោធន៍ជាក់ស្តែង: ចូលរួមក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ (ឧ. នៅសាកលវិទ្យាល័យ RUAITC) ដើម្បីអនុវត្តបច្ចេកទេសបណ្តុះផ្សិត ការចម្លងរោគសិប្បនិម្មិតលើស្លឹកស្រូវ និងការចម្រាញ់ Total RNA នៅម៉ោងទី ២៤ ក្រោយការឆ្លងមេរោគ។
  5. បង្កើតគម្រោងស្រាវជ្រាវសហការ: សរសេរសំណើគម្រោងស្រាវជ្រាវ (Research Proposal) សហការជាមួយវិទ្យាស្ថាន CARDI ដើម្បីធ្វើការវាយតម្លៃភាពធន់នឹងជំងឺប្លាសរបស់ពូជស្រូវក្នុងស្រុកកម្ពុជា ដោយប្រើប្រាស់ PCR-based Molecular Markers ដែលបានសិក្សា។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
cDNA library (បណ្ណាល័យសេដេអិនអេ) ជាបណ្តុំនៃកូនហ្សែន (DNA) ដែលត្រូវបានចម្លងត្រឡប់មកវិញពី RNA (mRNA) របស់កោសិកា ដែលបង្ហាញពីហ្សែនដែលកំពុងសកម្មនៅពេលជាក់លាក់ណាមួយ (ឧទាហរណ៍ ពេលកំពុងឆ្លងមេរោគ)។ វាជួយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសិក្សាពីប្រតិកម្មរបស់រុក្ខជាតិ។ ដូចជាការថតចម្លងនិងប្រមូលផ្តុំតែសៀវភៅណាដែលកំពុងបើកអានក្នុងបណ្ណាល័យដ៏ធំមួយ ដើម្បីដឹងថាសិស្សកំពុងរៀនមេរៀនអ្វីនៅពេលនោះ។
Expressed Sequence Tags (ESTs) (ស្លាកលំដាប់ហ្សែនដែលបញ្ចេញសកម្មភាព) ជាបំណែកខ្លីៗនៃលំដាប់សេដេអិនអេ (cDNA) ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណហ្សែនដែលកំពុងបញ្ចេញសកម្មភាពយ៉ាងរហ័ស ដោយមិនចាំបាច់អានលំដាប់ហ្សែនទាំងស្រុង។ វាជួយក្នុងការស្វែងរកហ្សែនថ្មីៗក្នុងកោសិការុក្ខជាតិ។ ដូចជាការអានតែចំណងជើងនិងអត្ថបទសង្ខេបនៃសៀវភៅនីមួយៗ ដើម្បីដឹងយ៉ាងរហ័សថាសៀវភៅនោះនិយាយអំពីអ្វី ដោយមិនបាច់អានគ្រប់ទំព័រ។
Artificial inoculation (ការចាក់បញ្ចូលមេរោគសិប្បនិម្មិត) គឺជាវិធីសាស្ត្រក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ដែលអ្នកស្រាវជ្រាវយកស្ព័រផ្សិតឬមេរោគទៅបាញ់ ឬចាក់បញ្ចូលដោយផ្ទាល់លើរុក្ខជាតិក្នុងកម្រិតដែលបានកំណត់ទុកជាមុន ដើម្បីបង្កឱ្យមានជំងឺ និងសិក្សាពីយន្តការការពាររបស់រុក្ខជាតិនោះ។ ដូចជាការសាកល្បងប្រព័ន្ធសុវត្ថិភាពដោយចេតនា តាមរយៈការយកមេរោគទៅដាក់លើកុំព្យូទ័រ ដើម្បីមើលថាតើកម្មវិធីកម្ចាត់មេរោគដំណើរការល្អកម្រិតណា។
NBS-LRR resistance gene (ហ្សែនធន់នឹងជំងឺប្រភេទ NBS-LRR) ជាក្រុមហ្សែនដ៏ធំបំផុតនៅក្នុងរុក្ខជាតិដែលមានតួនាទីចាំចាប់សញ្ញាពីម៉ូលេគុលរបស់មេរោគ (Pathogens) និងបញ្ជាឱ្យកោសិការុក្ខជាតិរៀបចំយន្តការការពារខ្លួនពីជំងឺភ្លាមៗ។ ដូចជាប្រព័ន្ធរោទិ៍សុវត្ថិភាពនៅក្នុងផ្ទះ (Alarm System) ដែលនឹងបន្លឺសំឡេងពេលមានចោរគាស់ទ្វារចូល ដើម្បីប្រាប់ម្ចាស់ផ្ទះឱ្យត្រៀមខ្លួនការពារ។
BLASTx (កម្មវិធីប្រៀបធៀបហ្សែន BLASTx) ជាឧបករណ៍ជីវព័ត៌មានវិទ្យាមួយ (Bioinformatics) សម្រាប់យកលំដាប់នុយក្លេអូទីត (DNA) ដែលទើបរកឃើញថ្មី ទៅប្រៀបធៀបស្វែងរកភាពស្រដៀងគ្នាជាមួយនឹងមូលដ្ឋានទិន្នន័យប្រូតេអ៊ីនជាសកល ដើម្បីទស្សន៍ទាយពីមុខងាររបស់ហ្សែននោះ។ ដូចជាការយកស្នាមម្រាមដៃរបស់ជនសង្ស័យ ទៅស្កេនផ្ទៀងផ្ទាត់ជាមួយមូលដ្ឋានទិន្នន័យរបស់ប៉ូលីសអន្តរជាតិ ដើម្បីរកមើលថាគេជានរណា និងមានប្រវត្តិបែបណា។
Transcription factor (កត្តាចម្លងហ្សែន) ជាប្រភេទប្រូតេអ៊ីនពិសេសដែលតភ្ជាប់ទៅនឹង DNA របស់កោសិកា ដើម្បីគ្រប់គ្រង (បើក ឬបិទ) ដំណើរការនៃការបញ្ចេញសកម្មភាពរបស់ហ្សែនផ្សេងៗទៀត ជាពិសេសនៅពេលរុក្ខជាតិត្រូវឆ្លើយតបទៅនឹងសម្ពាធឬជំងឺ។ ដូចជាកុងតាក់ភ្លើងកុងត្រូលធំប្រចាំអគារ ដែលអាចបញ្ជាបើកឬបិទភ្លើងនៅតាមបន្ទប់នីមួយៗទៅតាមតម្រូវការចាំបាច់ជាក់ស្តែង។
Single-pass sequencing (ការកំណត់លំដាប់បេសកាត់ទិសដៅតែមួយ) ជាបច្ចេកទេសអានលំដាប់ DNA ដែលធ្វើឡើងតែម្ខាងឬតែមួយជុំ ដើម្បីទទួលបានទិន្នន័យបឋមបានលឿននិងចំណាយតិច ជាជាងការអានទាំងសងខាងដើម្បីបានភាពសុក្រឹតខ្ពស់។ វិធីនេះប្រើច្រើនក្នុងការផលិតទិន្នន័យ ESTs ។ ដូចជាការអានអត្ថបទត្រួសៗតែមួយដងដើម្បីចាប់យកអត្ថន័យសំខាន់ ដោយមិនបានចំណាយពេលផ្ទៀងផ្ទាត់អក្ខរាវិរុទ្ធមួយពាក្យម្តងៗដើម្បីរកកំហុស។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖