การคัดเลือกสายพันธุ์ข้าวทนเค็มที่เจริญจากการเลี้ยงเนื้อเยื่อ

Abstract

ศึกษาความทนเค็มของข้าวกลุ่ม Indica 8 พันธุ์คือ กข25 กข23 กข8 ขาวดอกมะลิ105 นางมล เอส-4 เหนียวสันป่าตอง เหลืองประทิว123 และขาวตาแห้ง17 (ซึ่งได้มาจากโครงการ New Varieties of Rice for Saline and Acid Soil Through Tissue Culture ที่กระตุ้นให้เกิดต้นทนเค็มจากการเลี้ยงเนื้อเยี่อด้วยอาหารที่เติม NaCl 0% 1% และ 2% R0 เป็นต้นที่เกิดจากการเลี้ยงเนื้อเยื่อในหลอดทดลอง และ R1 เป็นลูกของ R0) การวิจัยนี้เริ่มตั้งแต่ R2-R5 โดยคัดเลือกสายพันธุ์ ที่เกิดจาก somaclonal variation ด้วยการเติม NaCl 0.5% ในสารละลายธาตุอาหาร ทำให้มีค่าความนำไฟฟ้า 9-10 มิลลิโมห์ต่อเซนติเมตรที่ 25 องศาเซลเซียส เริ่มคัดเลือกเมื่อต้นกล้ามี 5 ใบของ R2 ด้วยวิธี hydroponic เป็นเวลา 4 สัปดาห์ นำต้นรอดตายปลูกเก็บเมล็ดในดินปกติ แล้วคัดเลือกรุ่นต่อไปด้วยวิธีเดียวกันจนถึง R5 ได้ผลการทดลองดังนี้ การคัดเลือกในระยะกล้าจาก R2 ทั้งหมด 322 สายพันธุ์ พบว่ามีต้นรอดตายถึง R5 จำนวน 172 สายพันธุ์ (53.4%) ในจำนวนนี้มี 3 พันธุ์มีอัตราการรอดตายสูงมากในชั่วอายุที่ 5 (R5) คือ เหลืองประทิว123 (รอดตาย 89.8%) ขาวดอกมะลิ105 (54.0%) และ กข23 (53.4%) ซึ่งเป็นกลุ่มที่รอดตายเกิน 50% รองลงมาคือ ขาวตาแห้ง17 กข25 นางมล เอส-4 เหนียวสันป่าตองและ กข8 อัตราการรอดตายที่ดีที่สุดของแต่ละพันธุ์ในชั่วอายุที่ 5 คือ 18.0% 17.8% 17.4% 17.1% และ 13.0% ตามลำดับ ในขณะที่กลุ่มเปรียบเทียบของทุกพันธุ์มีอัตราการรอดตายเฉลี่ย 3.1% และพบว่าสายพันธุ์ที่ทนเค็มสูงสุดของแต่ละพันธุ์ ส่วนมากได้มาจากการคัดเลือกในหลอดทดลองในระยะแคลลัสด้วยการเติม NaCl 1% และเติม NaCl 2% แต่ยังมีสายพันธุ์ที่รอดตายสูงสุดของนางมล เอส-4 และเหนียวสันป่าตองที่ได้จากการเลี้ยงที่ไม่มีการคัดเลือกด้วย NaCl ในหลอดทดลอง การวิเคราะห์ปริมาณไอออนในรากและใบ พบว่าการเพิ่ม NaCl 0.5% ในสารละลายธาตุอาหารมีผลให้ข้าวทุกพันธุ์สะสม Na+ และ Cl- สูงขึ้น ซึ่งสายพันธุ์ที่ทนเค็มสูงสุดมีการสะสมต่ำที่สุด ส่วนการสะสม K+ และ Ca++ ของทุกสายพันธุ์ลดลงเล็กน้อยในระดับเท่า ๆ กัน ผลการทดสอบความทนเค็มของ F1 ซึ่งเป็นลูกผสมสลับระหว่างสายพันธุ์ทนเค็มสูงสุดที่คัดเลือกได้ จากพันธุ์เหลืองประทิว123 (R5-LPT123 TC-171) กับต้นที่เพาะจาก breeder seed พบว่าลูกผสมมีอัตราการรอดตาย 65.7% (เมื่อต้นจาก breeder seed เป็นพ่อ) และ 57.1% (เมื่อต้นจาก breeder seed เป็นแม่) จึงเชื่อว่ายีนที่ควบคุมความทนเค็มในข้าวพันธุ์นี้เป็นยีนที่อยู่ในนิวเคลียส ซึ่งแสดงออกเป็นแบบ incomplete dominance ที่เกิดจากสภาพ heterozygous ของยีนในตำแหน่งเดียว (ซึ่งอาจเป็น single gene หรือ multiple allele) หรือเกิดจากยีนหลายตำแหน่ง (polygene) ก็ได้ การตรวจนับโครโมโซมในรากของต้นจากสายพันธุ์ที่ทนเค็มสูงสุดของทุกพันธุ์ พบว่าทุกต้นมีโครโมโซม 2n=24 เท่ากับต้นที่เพาะจาก breeder seed ดังนั้นคาดว่ามิวเตชั่นที่เกิดขึ้นเป็นมิวเตชันในระดับยีน