Original Title: Single tube amplification and detection of male date palm using polymerase chain reaction and loop-mediated isothermal amplification technique
Source: doi.org/10.34044/j.anres.2021.55.4.13
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការពង្រីក និងការរកឃើញដើមល្មើឈ្មោលក្នុងបំពង់តែមួយ ដោយប្រើប្រាស់បច្ចេកទេស Polymerase Chain Reaction និង Loop-mediated Isothermal Amplification

ចំណងជើងដើម៖ Single tube amplification and detection of male date palm using polymerase chain reaction and loop-mediated isothermal amplification technique

អ្នកនិពន្ធ៖ Noppharat Intha (Faculty of Agriculture Natural Resources and Environment, Naresuan University), Nutchanat Phakdee (Faculty of Agriculture Natural Resources and Environment, Naresuan University), Ryutaro Tao (Laboratory of Pomology, Graduate School of Agriculture, Kyoto University), Peerasak Chaiprasart (Faculty of Agriculture Natural Resources and Environment, Naresuan University)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2021 Agriculture and Natural Resources

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Biotechnology

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការកំណត់ភេទដើមល្មើ (Phoenix dactylifera L.) តាមបែបធម្មជាតិទាមទារពេលរហូតដល់ ៥ ឆ្នាំទើបវាចេញផ្កា ដែលធ្វើឱ្យខាតបង់ពេលវេលា និងថវិកាយ៉ាងខ្លាំងក្នុងការដាំដុះកូនដើមញីដែលមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ផលិតកម្មពាណិជ្ជកម្ម។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះបានបង្កើតវិធីសាស្ត្រថ្មីដោយប្រើបច្ចេកទេសម៉ូលេគុលរួមបញ្ចូលជាមួយថ្នាំជ្រលក់ហ្វ្លុយអូរីសង់ (Fluorescent dye) ដើម្បីកំណត់ភេទដើមល្មើតាំងពីដំណាក់កាលកូនសាបដោយមិនចាំបាច់ប្រើឧបករណ៍ស្មុគស្មាញ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Conventional PCR with Gel Electrophoresis
ការវិភាគតាមបច្ចេកទេស PCR ប្រពៃណី និងការរត់ជែល (Gel Electrophoresis)
ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ មានភាពសុក្រឹតខ្ពស់ និងអាចផ្ទៀងផ្ទាត់ទំហំ DNA បានច្បាស់លាស់។ ចំណាយពេលយូរ (យ៉ាងហោចណាស់ ៤០ នាទីបន្ថែមសម្រាប់ការរត់ជែល) និងទាមទារឧបករណ៍ស្មុគស្មាញព្រមទាំងសារធាតុគីមីពុល។ អាចកំណត់អត្តសញ្ញាណភេទល្មើបានត្រឹមត្រូវ ប៉ុន្តែត្រូវប្រើពេលយូរ និងចំណាយច្រើនថវិកា។
PCR-fluorescent single tube assay
ការវិភាគ PCR បញ្ចូលថ្នាំជ្រលក់ហ្វ្លុយអូរីសង់ក្នុងបំពង់តែមួយ
លឿនជាងមុន លុបបំបាត់ការរត់ជែល ងាយស្រួលពិនិត្យមើលលទ្ធផលផ្ទាល់ភ្នែកក្រោមពន្លឺ UV និងកាត់បន្ថយការចំណាយ។ នៅតែត្រូវការម៉ាស៊ីន PCR (Thermal Cycler) ដែលមានតម្លៃថ្លៃសម្រាប់ដំណើរការបញ្ចុះនិងបង្កើនកម្ដៅ។ សំណាកដើមឈ្មោលបញ្ចេញពន្លឺពណ៌បៃតងក្រោមពន្លឺ UV យ៉ាងច្បាស់ កាត់បន្ថយការចំណាយបាន ៥ ដុល្លារ/សំណាក។
LAMP-fluorescent assay
ការវិភាគ LAMP បញ្ចូលថ្នាំជ្រលក់ហ្វ្លុយអូរីសង់
ប្រើពេលខ្លី មានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ មិនត្រូវការម៉ាស៊ីនកម្ដៅឡើងចុះស្មុគស្មាញ (ប្រើត្រឹម Water bath ឬ Incubator ក៏បាន)។ ការរចនាប្រាយម័រ (Primers) មានភាពស្មុគស្មាញជាង PCR ធម្មតា ដោយត្រូវការប្រាយម័រជាក់លាក់ដល់ទៅ ៦ ប្រភេទ។ កំណត់ភេទល្មើបានត្រឹមត្រូវបំផុត និងលឿន ស័ក្តិសមសម្រាប់មន្ទីរពិសោធន៍ខ្នាតតូចដែលខ្វះខាតឧបករណ៍តម្លៃថ្លៃ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តបច្ចេកទេសបំពង់តែមួយនេះជួយកាត់បន្ថយការចំណាយបានយ៉ាងហោចណាស់ ៥ ដុល្លារអាមេរិកក្នុងមួយសំណាក ដោយលុបបំបាត់ការប្រើប្រាស់ជែល និងសន្សំសំចៃពេលវេលា។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅកសិដ្ឋាននាខេត្ត Phitsanulok ប្រទេសថៃ ដោយផ្តោតលើពូជល្មើ Phoenix dactylifera L. ចំនួន ៥ ប្រភេទរួមមាន KL1, Barhi, Deglet Nour, Khadrawi, និង Medjool។ ដោយសារប្រទេសកម្ពុជាមានលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុ និងកសិកម្មស្រដៀងគ្នានឹងប្រទេសថៃ លទ្ធផលនៃការសិក្សានេះអាចយកមកអនុវត្តបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព ប៉ុន្តែការធ្វើតេស្តផ្ទៀងផ្ទាត់លើពូជក្នុងស្រុកបន្ថែមគឺជារឿងចាំបាច់។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកទេសនេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ក្នុងការជួយជំរុញវិស័យកសិកម្មនៅកម្ពុជា ជាពិសេសសម្រាប់ការដាំដុះដំណាំដែលមានតម្លៃសេដ្ឋកិច្ចខ្ពស់ដូចជាល្មើជាដើម។

ការផ្លាស់ប្តូរពីការរង់ចាំ ៥ ឆ្នាំដើម្បីដឹងភេទល្មើ មកជាការធ្វើតេស្តរហ័សតាំងពីវគ្គកូនសាប គឺជាការបោះជំហានដ៏ធំមួយដែលអាចបង្កើនប្រាក់ចំណេញ និងកាត់បន្ថយហានិភ័យដល់កសិករកម្ពុជា។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ស្រង់ និងបន្សុទ្ធ Genomic DNA ពីស្លឹកល្មើ: ចាប់ផ្តើមពីការប្រមូលស្លឹកកូនល្មើ និងអនុវត្តវិធីសាស្ត្រចម្រាញ់ DNA តាមបែប CTAB method រួចពិនិត្យកំហាប់និងភាពបរិសុទ្ធដោយប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ NanoDrop spectrophotometer
  2. រចនា និងសំយោគប្រាយម័រ (Primers Design): ប្រើប្រាស់កម្មវិធី Primer Explorer V.5 ដើម្បីរចនាប្រាយម័រសម្រាប់បច្ចេកទេស LAMP (F3, B3, FIP, BIP, Loop F, Loop B) ដោយផ្អែកលើហ្សែន GPAT3 (Accession MH668906) របស់ល្មើឈ្មោល។
  3. រៀបចំប្រតិកម្ម LAMP និងថ្នាំជ្រលក់ក្នុងបំពង់តែមួយ: លាយ DNA ជាមួយ LavaLAMP DNA Master Mix និងថ្នាំជ្រលក់ Fluorescent dye រួចយកទៅដាក់ក្នុងទូកម្ដៅថេរ (Water bathIncubator) នៅសីតុណ្ហភាព ៦៩°C រយៈពេល ៤៥ នាទី។
  4. អានលទ្ធផលក្រោមពន្លឺយូវី (UV Light): យកបំពង់សំណាកមកឆ្លុះក្រោមម៉ាស៊ីន UV Transilluminator។ ប្រសិនបើបំពង់បញ្ចេញពន្លឺហ្វ្លុយអូរីសង់ មានន័យថាជាកូនល្មើឈ្មោល ឯបំពង់មិនបញ្ចេញពន្លឺជាដើមញីដែលអាចជ្រើសរើសយកទៅដាំបាន។
  5. វាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពសេដ្ឋកិច្ច និងពង្រីកសេវាកម្ម: ចងក្រងទិន្នន័យនៃការចំណាយជាក់ស្តែងប្រៀបធៀបនឹងអត្ថប្រយោជន៍ រួចសហការជាមួយសហគមន៍កសិកម្មដើម្បីផ្តល់សេវាកម្មកំណត់ភេទកូនល្មើ (Plant Sex Identification Service) ជូនកសិករក្នុងស្រុក។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Dioecious (រុក្ខជាតិដែលមានភេទញីនិងឈ្មោលនៅដើមផ្សេងគ្នា) ជាប្រភេទរុក្ខជាតិដែលមានផ្កាឈ្មោល និងផ្កាញីដុះលើដើមដាច់ដោយឡែកពីគ្នា ដែលតម្រូវឱ្យមានការជួយបង្កាត់ពូជពីសត្វល្អិត ខ្យល់ ឬមនុស្សទើបអាចមានផ្លែបាន។ ដូចជាសត្វ ឬមនុស្សដែរ ដែលមានញីនិងឈ្មោលនៅរាងកាយផ្សេងគ្នា មិនអាចបង្កកំណើតដោយឯកឯងក្នុងខ្លួនតែមួយបានឡើយ។
Loop-mediated isothermal amplification / LAMP (ការបង្កើនចំនួនឌីអិនអេដោយកម្ដៅថេរ) ជាបច្ចេកទេសម៉ូលេគុលមួយប្រភេទសម្រាប់ពង្រីក ឬថតចម្លង (Amplify) កំណាត់ DNA ជាក់លាក់ណាមួយយ៉ាងរហ័ស ដោយប្រើប្រាស់សីតុណ្ហភាពថេរមួយកម្រិត (ឧទាហរណ៍ ៦៩°C) ដោយមិនចាំបាច់ប្រើម៉ាស៊ីនផ្លាស់ប្តូរកម្ដៅចុះឡើងស្មុគស្មាញដូចបច្ចេកទេស PCR ឡើយ។ ដូចជាម៉ាស៊ីនព្រីនដែលអាចថតចម្លងឯកសាររាប់លានសន្លឹកក្នុងពេលដ៏ខ្លី ដោយគ្រាន់តែដោតភ្លើងកម្ដៅមួយកម្រិតថេរ មិនបាច់ចុចប្តូរលេខកម្ដៅចុះឡើងនោះទេ។
Polymerase chain reaction / PCR (ប្រតិកម្មពង្រីកសង្វាក់ឌីអិនអេ) ជាវិធីសាស្ត្រក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ដែលប្រើកម្ដៅឡើងចុះតាមវដ្ត ដើម្បីបង្កើនចំនួន ឬថតចម្លងកំណាត់ DNA ជាក់លាក់ណាមួយឱ្យបានរាប់លានដង ដែលធ្វើឱ្យគេអាចមើលឃើញនិងវិភាគវត្តមានរបស់វាបានយ៉ាងច្បាស់លាស់។ ដូចជាការប្រើកែវពង្រីកដើម្បីថតចម្លងវត្ថុដ៏តូចមួយឱ្យធំឡើងរាប់លានដង ដើម្បីងាយស្រួលឱ្យយើងសង្កេតមើលឃើញ។
Gel electrophoresis (ការបំបែកម៉ូលេគុលដោយចរន្តអគ្គិសនីលើជែល) ជាបច្ចេកទេសសម្រាប់ញែកម៉ូលេគុល DNA ទៅតាមទំហំរបស់វា ដោយទាញឱ្យវារត់កាត់បន្ទះជែល (Gel) តាមរយៈការបញ្ជូនចរន្តអគ្គិសនី ដែលជាទូទៅត្រូវប្រើពេលយូរ និងត្រូវការឧបករណ៍ស្មុគស្មាញ។ ដូចជាការរែងខ្សាច់ និងគ្រួសតាមកញ្ច្រែង ដោយគ្រួសតូចៗ (DNA ខ្លី) ធ្លាក់ទៅលឿនជាង និងឆ្ងាយជាងគ្រួសធំៗ (DNA វែង)។
Fluorescent dye (ថ្នាំជ្រលក់ហ្វ្លុយអូរីសង់) ជាសារធាតុគីមីម្យ៉ាងដែលត្រូវបានលាយបញ្ចូលទៅក្នុងប្រតិកម្ម PCR ឬ LAMP។ នៅពេលវាចាប់ភ្ជាប់ជាមួយ DNA ដែលបានកើនចំនួន វានឹងបញ្ចេញពន្លឺភ្លឺ (Fluorescence) ពេលត្រូវកាំរស្មីយូវី (UV light) ដែលជួយបញ្ជាក់វត្តមានរបស់ DNA នោះបានភ្លាមៗ។ ដូចជាការលាបថ្នាំពណ៌ដែលអាចបញ្ចេញពន្លឺក្នុងទីងងឹត (Glow-in-the-dark) លើរបស់របរ ដើម្បីឱ្យយើងងាយស្រួលរកវានៅពេលដែលបិទភ្លើង។
Male-specific primer (ប្រាយម័រជាក់លាក់សម្រាប់ហ្សែនឈ្មោល) ជាកំណាត់ DNA ខ្លីៗដែលត្រូវបានរចនាឡើងយ៉ាងពិសេស ដើម្បីចាប់ភ្ជាប់តែជាមួយកូដ DNA របស់ហ្សែនឈ្មោល (ដូចជាហ្សែន GPAT3) ប៉ុណ្ណោះ។ វាជួយធានាថា មានតែ DNA ដើមឈ្មោលទេដែលត្រូវបានថតចម្លង (Amplify) ក្នុងបំពង់ប្រតិកម្ម។ ដូចជាសោរពិសេសមួយដែលអាចចាក់បើកបានតែទ្វារបន្ទប់បុរសប៉ុណ្ណោះ វាមិនអាចចាក់បើកទ្វារបន្ទប់ស្ត្រីបានឡើយ។
Genomic DNA (សេណូមិចឌីអិនអេ) ជាសំណុំ DNA ពេញលេញដែលផ្ទុកនូវព័ត៌មានសេណេទិចទាំងអស់របស់សរីរាង្គណាមួយ ដែលត្រូវបានចម្រាញ់ចេញពីកោសិកា (ក្នុងករណីនេះគឺទាញចេញពីស្លឹកល្មើ) សម្រាប់យកមកធ្វើតេស្តបន្ត។ ដូចជាបណ្ណាល័យដ៏ធំមួយដែលផ្ទុកសៀវភៅប្លង់សាងសង់រាងកាយនិងព័ត៌មានទាំងមូលរបស់ដើមឈើនោះ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖