Original Title: Identification of SCDR 1 and P5CS Genes in Cultivar of Environmental Stress Tolerant Superior Sugarcane (Saccharum officinarum L.)
Source: li01.tci-thaijo.org
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការកំណត់អត្តសញ្ញាណហ្សែន SCDR 1 និង P5CS នៅក្នុងពូជអំពៅដែលធន់នឹងភាពតានតឹងផ្នែកបរិស្ថាន (Saccharum officinarum L.)

ចំណងជើងដើម៖ Identification of SCDR 1 and P5CS Genes in Cultivar of Environmental Stress Tolerant Superior Sugarcane (Saccharum officinarum L.)

អ្នកនិពន្ធ៖ H. Prabowo, F.Y. Kurniawan, G.R. Aristya, A. Musthofa, R.S. Kasiamdari

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2019, Thai Journal of Agricultural Science

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Genetics

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ភាពតានតឹងផ្នែកបរិស្ថានដែលបង្កឡើងដោយការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ ដូចជាគ្រោះរាំងស្ងួត និងជាតិប្រៃ បានជះឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានយ៉ាងខ្លាំងដល់ការលូតលាស់ និងទិន្នផលផលិតកម្មអំពៅនៅក្នុងប្រទេសឥណ្ឌូនេស៊ី។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះបានប្រើប្រាស់បច្ចេកទេសម៉ូលេគុលដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណហ្សែនដែលទទួលខុសត្រូវលើភាពធន់នឹងបរិស្ថាននៅក្នុងពូជអំពៅ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
PCR Amplification (Molecular Marker Screening)
ការធ្វើតេស្តពង្រីកហ្សែនដោយប្រើប្រាស់សូចនាករម៉ូលេគុល PCR
មានភាពរហ័ស ផ្តល់លទ្ធផលច្បាស់លាស់ និងអាចកំណត់អត្តសញ្ញាណវត្តមានហ្សែនគោលដៅសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវ និងការកែលម្អពូជដំណាំបានយ៉ាងងាយស្រួល។ អាចមានលទ្ធភាពនៃការភ្ជាប់ហ្សែនខុសទីតាំង (Non-specific binding) ដែលបង្កើតបានជាបំណែក DNA បន្ទាប់បន្សំដែលមិនមែនជាគោលដៅ ប្រសិនបើ Primer មិនមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់។ បានរកឃើញវត្តមានហ្សែន SCDR 1 (ទំហំ 315 bp) និង P5CS (ទំហំ 167 bp) នៅក្នុងពូជអំពៅឥណ្ឌូនេស៊ីទាំង ២៤ ដែលបញ្ជាក់ពីលក្ខណៈធន់នឹងបរិស្ថាន។
DNA Sequencing and Bioinformatic Analysis
ការកំណត់លំដាប់ហ្សែន និងការវិភាគជីវព័ត៌មានវិទ្យា
ផ្តល់ព័ត៌មានលម្អិតអំពីលំដាប់នុយក្លេអូទីត និងអាស៊ីតអាមីណូ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យសាងសង់ដើមឈើពង្សាវតារ និងវិភាគរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនបានស៊ីជម្រៅ។ ទាមទារឧបករណ៍ពិសោធន៍កម្រិតខ្ពស់ទំនើប ចំណាយថវិកាច្រើន និងត្រូវការអ្នកជំនាញផ្នែកកុំព្យូទ័រ និងជីវសាស្ត្រដើម្បីវិភាគទិន្នន័យស្មុគស្មាញ។ បានបញ្ជាក់ពីភាពស្រដៀងគ្នានៃហ្សែនទៅនឹងអម្បូរ Saccharum ក្នុងកម្រិត ១០០% សម្រាប់ SCDR 1 និង ៦១,២% សម្រាប់ P5CS លើពូជ PSDK 923 និង VMC 76-16។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការស្រាវជ្រាវនេះទាមទារនូវឧបករណ៍មន្ទីរពិសោធន៍កម្រិតខ្ពស់ សារធាតុគីមីជីវសាស្ត្រជាក់លាក់ និងកម្មវិធីកុំព្យូទ័រសម្រាប់ការវិភាគទិន្នន័យម៉ូលេគុលហ្សែន និងជីវព័ត៌មានវិទ្យា។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងទាំងស្រុងទៅលើពូជអំពៅឥណ្ឌូនេស៊ីចំនួន ២៤ ពូជ ដែលប្រមូលបានពីតំបន់ Yogyakarta និង East Java ប្រទេសឥណ្ឌូនេស៊ី។ ទោះបីជាអាកាសធាតុឥណ្ឌូនេស៊ីមានភាពស្រដៀងគ្នាទៅនឹងតំបន់អាស៊ីអាគ្នេយ៍ដទៃទៀតក៏ដោយ ក៏ហ្សែននៃពូជអំពៅក្នុងស្រុករបស់កម្ពុជាអាចមានការវិវឌ្ឍខុសគ្នាដែលទាមទារការផ្ទៀងផ្ទាត់ឡើងវិញ។ យ៉ាងណាក្តី សូចនាករហ្សែន SCDR 1 និង P5CS នៅតែជាគោលការណ៍ដ៏រឹងមាំមួយដែលអាចអនុវត្តបានសម្រាប់រុក្ខជាតិអម្បូរ Saccharum នៅក្នុងតំបន់ផ្សេងៗ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនៃការប្រើប្រាស់សូចនាករម៉ូលេគុល (Molecular Markers) ដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណហ្សែននេះមានសារៈសំខាន់ និងអាចយកមកអនុវត្តបានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់វិស័យកសិកម្មនៅកម្ពុជា។

ការប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យាហ្សែននេះនឹងជួយកាត់បន្ថយពេលវេលា និងការចំណាយលើការធ្វើតេស្តនៅទីវាលរយៈពេលយូរ ដោយផ្តល់លទ្ធភាពដល់អ្នកស្រាវជ្រាវកម្ពុជាក្នុងការកំណត់ពូជអំពៅដែលមានសក្តានុពលតាំងពីដំណាក់កាលបណ្តុះកូន។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ប្រមូល និងទាញយកសេនេទិចឌីអិនអេ (Genomic DNA Isolation): ប្រមូលសំណាកស្លឹកអំពៅពូជក្នុងស្រុកកម្ពុជា បន្ទាប់មកកិនបំបែកដោយប្រើអាសូតរាវ (Liquid nitrogen) និងធ្វើការញែកយក DNA ដោយប្រើប្រាស់ Nucleon Phytopure reagent kit ឬឧបករណ៍ដែលមានមុខងារស្រដៀងគ្នា។
  2. ធ្វើតេស្តពង្រីកហ្សែនគោលដៅ (Target Gene Amplification): ប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន Thermal Cycler (ឧទាហរណ៍៖ Bio-Rad T100) ជាមួយនឹង Primer ជាក់លាក់ ដើម្បីពង្រីកហ្សែន SCDR 1 (ទំហំ 315 bp) និង P5CS (ទំហំ 167 bp) រួចត្រួតពិនិត្យលទ្ធផលតាមរយៈការរត់ជែល (Gel Electrophoresis)។
  3. កំណត់លំដាប់នុយក្លេអូទីត (DNA Sequencing): បញ្ជូនសំណាក PCR ទៅកាន់ម៉ាស៊ីន Applied Biosystems 3500 Genetic Analyzers ឬសេវាកម្មកំណត់លំដាប់ហ្សែន ដើម្បីទទួលបានទិន្នន័យលំដាប់ហ្សែនច្បាស់លាស់សម្រាប់ការវិភាគបន្ត។
  4. វិភាគទិន្នន័យជីវព័ត៌មានវិទ្យា (Bioinformatic Analysis): ប្រើប្រាស់កម្មវិធី BLAST ដើម្បីប្រៀបធៀបទិន្នន័យហ្សែនកម្ពុជាទៅនឹងទិន្នន័យអន្តរជាតិ (NCBI) និងប្រើប្រាស់ Clustal WPhylip ដើម្បីសាងសង់ដើមឈើពង្សាវតារ (Phylogenetic tree)។ អាចប្រើ ExPASy ដើម្បីទស្សន៍ទាយរចនាសម្ព័ន្ធអាស៊ីតអាមីណូ។
  5. វាយតម្លៃទិន្នផលជាក់ស្តែងនៅទីវាល (Field Evaluation): យកពូជអំពៅដែលមានហ្សែនទាំង២ ទៅដាំសាកល្បងនៅតំបន់ងាយរងគ្រោះដោយគ្រោះរាំងស្ងួត (ឧទាហរណ៍៖ ខេត្តកំពង់ស្ពឺ) រួចតាមដានការលូតលាស់ និងវាស់ស្ទង់បរិមាណជាតិស្ករ (Sucrose) ប្រៀបធៀបជាមួយពូជធម្មតា។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
SCDR 1 gene (ហ្សែន SCDR 1) ជាហ្សែនមួយប្រភេទនៅក្នុងអំពៅ (Sugarcane Drought Related 1) ដែលដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការឆ្លើយតប និងទប់ទល់នឹងភាពតានតឹងផ្នែកបរិស្ថាន ដូចជាគ្រោះរាំងស្ងួត ជាតិប្រៃ និងអុកស៊ីតកម្ម ដោយកាត់បន្ថយអត្រាដកដង្ហើមរបស់កោសិការុក្ខជាតិនៅពេលខ្វះទឹកដើម្បីរក្សាថាមពល។ ដូចជាប្រព័ន្ធសន្សំសំចៃថាមពល (Power Saving Mode) ក្នុងទូរស័ព្ទដៃ ដែលជួយឱ្យវាដំណើរការបានយូរទោះបីជាថ្មជិតអស់ (ពេលរុក្ខជាតិខ្វះទឹក)។
P5CS gene (ហ្សែន P5CS) ជាហ្សែនដែលគ្រប់គ្រងអង់ស៊ីមផលិតអាស៊ីតអាមីណូប្រូលីន (Proline) ដែលជួយការពារកោសិការុក្ខជាតិពីការខូចខាតពេលមានគ្រោះរាំងស្ងួត។ ទោះជាយ៉ាងណាក្តី សកម្មភាពរបស់វានឹងទាញយកថាមពល និងធនធាន ដែលធ្វើឱ្យការផលិតជាតិស្ករ (Sucrose) របស់អំពៅថយចុះ។ ដូចជាការបង្វែរថវិកាជាតិពីការសាងសង់ផ្លូវ (ការផលិតជាតិស្ករ) ទៅទិញថ្នាំពេទ្យសង្គ្រោះបន្ទាន់ (ការពាររុក្ខជាតិមិនឱ្យងាប់ពេលរាំងស្ងួត)។
PCR method (វិធីសាស្ត្រ PCR) ជាបច្ចេកទេសមន្ទីរពិសោធន៍ម៉ូលេគុល (Polymerase Chain Reaction) ដែលប្រើប្រាស់បម្រែបម្រួលកម្តៅ និងអង់ស៊ីមដើម្បីចម្លង និងពង្រីកបំណែក DNA គោលដៅជាក់លាក់ណាមួយឱ្យមានចំនួនរាប់លានច្បាប់ចម្លង ដើម្បីងាយស្រួលក្នុងការទាញយកមកវិភាគ និងពិនិត្យមើលវត្តមានហ្សែន។ ដូចជាម៉ាស៊ីនថតចម្លង (Photocopy) ដែលអាចផ្តិតយករូបភាពអក្សរមួយជួរពីសៀវភៅ ឱ្យចេញជារាប់លានសន្លឹកក្នុងរយៈពេលខ្លីដើម្បីងាយស្រួលមើល។
Lineage tree (ដើមឈើពង្សាវតារ) ជាដ្យាក្រាមរាងដូចមែកឈើ (Phylogenetic tree) ដែលបង្កើតឡើងតាមរយៈការវិភាគជីវព័ត៌មានវិទ្យា ដើម្បីបង្ហាញពីទំនាក់ទំនងនៃប្រវត្តិវិវឌ្ឍន៍ និងកម្រិតភាពស្រដៀងគ្នានៃហ្សែនរវាងប្រភេទរុក្ខជាតិផ្សេងៗគ្នា។ ដូចជាតារាងខ្សែស្រឡាយគ្រួសារដែលបង្ហាញថាអ្នកណាជាជីដូនជីតា និងអ្នកណាជាបងប្អូននឹងគ្នាយោងតាមឈាមជ័រ (ឬហ្សែន)។
Bioinformatic Analysis (ការវិភាគជីវព័ត៌មានវិទ្យា) ជាការប្រើប្រាស់កម្មវិធីកុំព្យូទ័រ ក្បួនដោះស្រាយគណិតវិទ្យា និងមូលដ្ឋានទិន្នន័យ ដើម្បីវិភាគ រៀបចំ និងប្រៀបធៀបទិន្នន័យជីវសាស្ត្រដ៏ស្មុគស្មាញ ដូចជាលំដាប់កូដនៃ DNA និងរចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីន។ ដូចជាការប្រើប្រាស់កម្មវិធីកុំព្យូទ័រទំនើប ដើម្បីបកប្រែ និងប្រៀបធៀបភាសាកូដសម្ងាត់រាប់លានតួអក្សររបស់ភាវៈរស់ក្នុងពេលតែមួយ។
Proline amino acid (អាស៊ីតអាមីណូប្រូលីន) ជាសមាសធាតុសរីរាង្គ (អាស៊ីតអាមីណូ) មួយប្រភេទដែលរុក្ខជាតិផលិតឡើងយ៉ាងច្រើននៅពេលប្រឈមនឹងគ្រោះរាំងស្ងួត ដើម្បីរក្សាកម្រិតទឹកក្នុងកោសិការកុំឱ្យខ្សោះចេញក្រៅ និងការពាររចនាសម្ព័ន្ធប្រូតេអ៊ីនមិនឱ្យខូចខាត។ ដូចជាសារធាតុរក្សាសំណើម ដែលជួយការពារកោសិកាមិនឱ្យស្ងួតប្រេះបែកនៅពេលស្ថិតក្នុងអាកាសធាតុក្តៅខ្លាំង ឬខ្វះទឹក។
Electropherogram (អេឡិចត្រុហ្វេរ៉ូក្រាម) ជាលទ្ធផលរូបភាពដែលបង្ហាញពីទំហំ និងវត្តមាននៃបំណែក DNA បន្ទាប់ពីឆ្លងកាត់ដំណើរការបំបែកដោយចរន្តអគ្គិសនីលើបន្ទះជែល ដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវដឹងថាតើហ្សែនគោលដៅពិតជាត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងសំណាករុក្ខជាតិឬអត់។ ដូចជាការស្កែនក្រវាត់បាកូដ (Barcode) នៅលើទំនិញ ដែលខ្សែបន្ទាត់ភ្លឺៗនីមួយៗបញ្ជាក់ពីអត្តសញ្ញាណ និងវត្តមានរបស់វត្ថុនោះ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖