13
178 การเพาะเลี้ยงอับเรณูเพื ่อพัฒนาประชากรดับเบิ้ลแฮพพลอยด์ สาหรับการคัดเลือกข้าวทนทานดินเค็ม Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid Populations for Salt Tolerant Screening in Rice มาริสา ยูระสิทธิ Marisa Yurasit Abstract Anther culture is a tissue culture technique, which can be applied to meet the urgent need for improving new rice varieties. It benefits rice breeders for pure lines production with various advantages such as shortening breeding cycles by immediate fixation of homozygosity in one generation, increasing selection efficiency and allowing early expression of recessive genes. The present studies were conducted to evaluate the response of rice anthers for high frequency callus induction in two medium (solidified N6 medium and N6 modified medium agar), and to screen forsalt tolerance in callus under 50 and 100 mMNaCl. Five F 1 hybrids and three backcross populations were selected for these studies. The results show that the frequencies of callus induction of all selected populations range from 0.17 to 5.77% in N6 modified medium and the cross Cheniere x TCCP266 showed highest frequency. Whereas, the frequency of callus initiation from N6 medium was between 0.42-5.06% and thecross Geumgangbyeo x Jupiter gave the highest frequency. For screening of salt tolerance in N6 with NaCl, it was not successful in both concentrations. It revealed that induced callus grew slowly, became black and then finally dead. Anther derived calli from the cross ofGeumgangbyeo x Jupiter showed the highest response in plant regeneration (55 plants) in N6 medium, and those from the backcross population of Jupiter/Pokkari//Jupitershowed the highest response in plant regeneration (63 plants) in N6 modified medium. The highest albino plantlets were observed in ศูนย์วิจัยข้าวพระนครศรีอยุธยา อ. พระนครศรีอยุธยา จ. พระนครศรีอยุธยา 13000 โทรศัพท์ 0-3524-1680 PhraNakhon Si Ayutthaya Rice Research Center, PhraNakhon Si Ayutthaya,PhraNakhon Si Ayutthaya. 31000.Tel 0-3570-9051-2

Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

  • Upload
    others

  • View
    7

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

178

การเพาะเลยงอบเรณเพอพฒนาประชากรดบเบลแฮพพลอยด

ส าหรบการคดเลอกขาวทนทานดนเคม

Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid Populations

for Salt Tolerant Screening in Rice

มารสา ยระสทธ Marisa Yurasit

Abstract

Anther culture is a tissue culture technique, which can be applied to meet the urgent need for improving new rice varieties. It benefits rice breeders for pure lines production with various advantages such as shortening breeding cycles by immediate fixation of homozygosity in one generation, increasing selection efficiency and allowing early expression of recessive genes. The present studies were conducted to evaluate the response of rice anthers for high frequency callus induction in two medium (solidified N6 medium and N6 modified medium agar), and to screen forsalt tolerance in callus under 50 and 100 mMNaCl. Five F1 hybrids and three backcross populations were selected for these studies. The results show that the frequencies of callus induction of all selected populations range from 0.17 to 5.77% in N6 modified medium and the cross Cheniere x TCCP266 showed highest frequency. Whereas, the frequency of callus initiation from N6 medium was between 0.42-5.06% and thecross Geumgangbyeo x Jupiter gave the highest frequency. For screening of salt tolerance in N6 with NaCl, it was not successful in both concentrations. It revealed that induced callus grew slowly, became black and then finally dead. Anther derived calli from the cross ofGeumgangbyeo x Jupiter showed the highest response in plant regeneration (55 plants) in N6 medium, and those from the backcross population of Jupiter/Pokkari//Jupitershowed the highest response in plant

regeneration (63 plants) in N6 modified medium. The highest albino plantlets were observed in

ศนยวจยขาวพระนครศรอยธยา อ. พระนครศรอยธยา จ. พระนครศรอยธยา 13000 โทรศพท 0-3524-1680

PhraNakhon Si Ayutthaya Rice Research Center, PhraNakhon Si Ayutthaya,PhraNakhon Si Ayutthaya.

31000.Tel 0-3570-9051-2

Page 2: Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

179

the cross Cheniere x TCCP266in both medium.The 212 green plants weretransferred to soil pots in the greenhouse, they had 33.5% survival rate. Out of 71 plants survived, 35 plants were 100% sterile, 17 plants were fertile with the percentage of seed settransferred to soil pots in the greenhouse, they had 33.5% survival rate. Out of 71 plants survived, 35 plants were 100% sterile, 17 plants werefertile with the percentage of seed set ranging between 0.35-24.3% and 19 plants were dead. All of fertile plants were backcross line, and all of F1 hybrids were sterile.

Keywords:anther culture, double haploid, salt tolerance rice

บทคดยอ

การเพาะเลยงอบเรณเปนวธการหนงทใชในการพฒนาพชสายพนธแทไดในระยะเวลารวดเรวลกษณะดอยตางๆ จะแสดงออกท าใหเพมประสทธภาพในการคดเลอกงานวจยนมวตถประสงคเพอศกษาสตรอาหาร เพาะเลยงอบเรณส าหรบพฒนาประชากรดบเบลแฮพพลอยด ( double haploid) ส าหรบการคดเลอกขาวทนทานดนเคม ในประชากรขาวสายพนธผสม ( F1) จ านวน 5 คผสมและสายพนธผสมกลบ (backcross) จ านวน 3 คผสม เปรยบเทยบสตรอาหารชกน าใหเกดแคลลส 2 สตร คอ N6 และ N6 modified และคดเลอกแคลลสททนทานสารละลายเกลอ บนอาหาร N6 ทผสมเกลอโซเดยมคลอไรด (NaCl) ทระดบความเขมขน 50 และ 100 mMNaCl จากนนยายแคลลสไปเลยงบนอาหารชกน าใหเกดตนออน (plant regenerating medium)ในสภาพมแสง16 ชวโมงตอวน จากการทดลองพบวา อาหารชกน าใหเกดแคลลส (callus inducting media) N6 modified มอตราการเกดแคลลส 0.17-5.77 เปอรเซนต สายพนธคผสมทเกดแคลลสสงสดคอ Cheniere x TCCP266 ขณะทอาหารสตร N6 มเปอรเซนตการเกดแคลลส0.42-5.06 เปอรเซนต สายพนธคผสมทเกดแคลลสสงสดคอ Geumgangbyeo x Jupiter การเลยงแคลลสบนอาหาร N6 ทผสมเกลอโซเดยมคลอไรด ( NaCl) พบวา แคลลสขยายตวไดเพยงเลกนอยแลวหยดการเจรญเตบโต กลายเปนสด าและตายไปในทสด บางแคลลสโตเปนตนเผอก ( albino) ส าหรบแคลลสทยายลงบนอาหารชกน าใหเกดตนออนและราก ( plant regenerating medium) พบวา อาหารสตร N6 modified มเปอรเซนตการพฒนาเปนตนขาวปกต สงกวาอาหารสตร N6 โดยสายพนธขาวผสมกลบ Jupiter/Pokkari//Jupiter ใหจ านวนตนขาวปกต ( green plants)สงสด 63 ตน ในอาหารสตร N6 modified และสายพนธผสมจากคผสม Geumgangbyeo x Jupiter ใหจ านวนตนขาวปกต สงสด 55 ตน ในอาหารสตร N6 โดยขาวสายพนธผสมจากคผสม Cheniere x TCCP266มเปอรเซนตการเกดตนผดปกตสงสดในอาหารทง 2 สตร จากการเพาะเลยงอบเรณขาวสามารถพฒนาตนขาวทสมบรณได จ านวน 212ตน จาก 7 คผสม เมอยายลงปลกในกระถางในโรงเรอนพบวา มตนขาวทรอดชวตทงหมด 71 ตน คดเปนอตราการรอด

Page 3: Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

180

ชวต 33.5เปอรเซนต โดยขาวสายพนธผสมกลบมอตราการรอดชวตสงกวาขาวลกผสม ( F1) ขาวทงหมด 71 ตนทรอดชวต พบวา เปนหมน 100 เปอรเซนต จ านวน 35 ตน ตดเมลด 17 ตน และตาย 19 ตน โดยตนขาวทตดเมลดทงหมดเปนตนขาวทพฒนาจากสายพนธผสมกลบ (backcross) มเปอรเซนตการตดเมลด 0.35-24.39 เปอรเซนต สวนตนขาวทพฒนาจากสายพนธผสม (F1)เปนหมน 100 เปอรเซนตทง 3 คผสม

ค าส าคญ:การเพาะเลยงอบเรณ ดบเบลแฮพพลอยดขาวทนดนเคม

ค าน า

ขาวเปนพชททนตอความเคมปานกลาง โดยทขาวพนธตางๆจะทนความเคมไดไมเทากนแมแตขาวพนธเดยวกนท ในแตละชวงของการเจรญเตบโตขาวกจะมความทนทานตอความเคมตางกน (จรพรรณ, 2551) ซงขาวจะมความทนทานตอความเคมมากในชวงระยะงอก แตตนกลาขาวจะไมทนทานจนกวาจะมอายครบ4สปดาห ความทนตอความเคมจะเพมขนในชวงแตกกอและจะไมทนทานในชวงออกดอก แตเมอถงระยะสกแกความทนทานกจะเพมขน จะเหนวามบางชวงทตนขาวไมสามารถทนตอความเคมหรอทนไดนอย ประกอบกบปจจยบางอยางทเกดขนจากดนเคมท าใหขาวดดสารอาหารทจ าเปนจากดนมาใชไดนอยลง( Hussainet al.,2003) สงผลใหขาวทปลกในบรเวณดนเคมมผลผลตลดลง ( Balochet al., 2003)

การแกปญหาขาวทปลกในพนทดนเคมโดยทวไปคอ ปลกขาวในชวงทมน าในแปลงนาระดบท

เหมาะสมและจดการน าใหมปรมาณพอเหมาะเพอลดความเปนพษจากดนเคมซงตองศกษาขอมลการ

เปลยนแปลงของความเคมในรอบปเพอเปนขอมลพนฐานในการตดสนใจปลกขาว นอกจากนการปรบปรง

พนธและพฒนาพนธขาวใหทนเคม โดยพฒนาจากสายพนธหรอพนธขาวทมลกษณะดเดน และคณภาพ

การหงตมดของแตละพนท โดยวธการปรบปรงพนธแบบดงเดม (Conventional breeding) จากการผสม

ขามชนดระหวางขาวปาและขาวปลก ส าหรบสรางความแปรปรวนทางพนธกรรมใหเพมขนและท าใหเกด

ลกษณะใหมๆ เพอการคดเลอกทประสบความส าเรจและรวดเรวขน การเพาะเลยงอบเรณเปนอกเทคนค

หนงทชวยในการปรบปรงพนธขาวใหมความแมนย าขน เนองจากยนทอยในสภาพไมมค ลกษณะของยน

เดนและยนดอยสามารถแสดงออกไดอยางอสระ ท าใหการคดเลอกไวหรอคดทงท าไดงายขน (กฤษฎา ,

2546; Raina, 1989) ดงนนจงน าเทคนคการเพาะเลยงอบเรณมาใชเพอชกน าใหลกผสมของพชผสมตวเอง

เขาสสภาพพนธแทในเวลาอนรวดเรวใชระยะเวลาเพยง 1-2 ชวแทนการผสมตวเองตามวธปกตซงจะเขาส

สภาพพนธแทภายหลงการผสมตวเองไปแลว 6-7 ชว ซงชวยลดระยะเวลาในการผลตพนธแทจากลกผสม

Page 4: Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

181

ไดมาก งานวจยครงนมวตถประสงค เพอสรางประชากรดบเบลแฮพพลอยดในขาวสายพนธผสม ( F1) และ

สายพนธผสมกลบ (backcross) ส าหรบคดเลอกขาวทนทานดนเคมโดยการเพาะเลยงอบเรณ

อปกรณและวธการ

1. การเตรยมพนธขาว

พนธขาวทใชในการทดลองเปนขาวสายพนธผสมระหวางชนด Indicaและ Japonica ซงเปนขาว

สายพนธผสม (F1)จ านวน 5 สายพนธ พนธผสมกลบ (backcross) จ านวน 3 สายพนธ ปลกขาวทงหมดใน

กระถาง สายพนธละ 5กระถาง เกบรวงขาวเพอเพาะเลยงอบเรณ เมอขาวอยในระยะตงทอง (booting

state) คดเลอกชอดอกขาวทยงไมโผลพนกาบใบธง ทมความยาวของชอดอกจากฐานใบธงจนถงขอใบแรก

รองจากใบธง ยาว 5-10 เซนตเมตร จะเปนระยะทเหมาะสมส าหรบการเพาะเลยงอบเรณ ซงเปนระยะทชอ

ดอกมระยะของ microspore เปน mid-uninucleateถง late-uninucleateมากทสด เกบชอดอกขาวในระยะ

ดงกลาว ท าความสะอาดดวยแอลกอฮอล 70 เปอรเซนต หอทบดวยกระดาษฟรอย ล(aluminum foil) ใช

ส าลสะอาดชบน าหอไวทปลายชอรวงขาวกอนหอกระดาษฟรอย ลเกบใสถงพลาสตกตดฉลากชอสายพนธ

วนเดอนปทเกบ จากนนท าการบมดวยความเยน ( cool pretreatment)โดยเกบในตเยนทอณหภม 4-6

องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 5-10 วน

2. การเพาะเลยงอบเรณ (anther culture) น าชอดอกขาวทผานการท า cool pretreatment มาท าความสะอาดฆาเชอดวยแอลกอฮอล 70

เปอรเซนต เปนเวลา 1 นาท แลวฟอกฆาเชอดวยสารละลาย Clorox ความเขมขน 20 เปอรเซนต เปนเวลา

20 นาท ลางดวยน ากลนนงฆาเชอ 3 ครง น าอบเรณขาววางลงบนอาหารสตรชกน าใหเกดแคลลส (callus

induction medium) ทแตกตางกนจ านวน 2 สตร คอ N6 (Chu et al., 1975) และ N6 modified โดย LSU

rice research center (Table5) บนจานเพาะ(petridish)ขนาด 10x15 มลลเมตรจ านวน 100 anther ตอ

จานน าไปเพาะเลยงในทมด อณหภม 25±2 องศาเซลเซยส เปนระยะเวลา 30-60 วนจากนนน าแคลลสทได

ไปชกน าใหเปน doubled haploid ในอาหารทผสมโคลชซน (colchicine) ทความเขมขน 0.1-0.2

เปอรเซนต เปนเวลา 48 ชวโมง แลวน าแคลลสทไดไปเลยงตอบนอาหารสตรชกน าใหเกดตนและราก ( plant

regeneration medium) (Table5) จนไดตนออนทสมบรณดแลรกษาตนขาวใหเจรญเตบโต มใบและรากท

แขงแรง จากนนน าตนขาวมาปรบสภาพกอนปลกลงกระถาง และดแลรกษาขาวตงแตระยะเจรญเตบโตถง

ระยะเกบเกยวบนทกขอมลการเจรญเตบโต ขอมลผลผลต ลกษณะทางการเกษตร เปนตน

Page 5: Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

182

3. การเพาะเลยงแคลลสรวมกบการทดสอบสารละลายเกลอโซเดยมคลอไรด (NaCl) แคลลสทผานการชกน าใหเปน doubled haploid น ามาเพาะเลยงในอาหารชกน าใหเกดตนและ

รากทมเกลอโซเดยมคลอไรด ( NaCl) ทระดบความเขมขน 50 และ 100 mMNaClโดยใชประชากรขาว 2

ประชากรคอ สายพนธขาวลกผสม (F1)จากคผสม Geumgangbyeo x Jupiterและขาวลกผสมกลบ

(backcross) คอJupiter/Pokkari//Jupiter บนทกขอมลการขยายตวของแคลลสหลงจากยายตนขาวลงใน

อาหาร 2 สปดาหและยายแคลลสไปเลยงตอในอาหารชกน าใหเกดตนและราก

4. การทดสอบความสามารถทนเคมในสารละลายเกลอโซเดยมคลอไรด (NaCl)

เกบเกยวขาวทไดจากการเพาะเลยงอบเรณ และเพาะกลาขาวทกเมลดทเกบเกยวได เมอขาวเรม

งอกยายปลกในกระบะพลาสตกทมแผนโฟมเจาะร ( styrofoam board) ทมตะแกรงลวดอยดานลางปลก

ขาวในสารละลาย ( hydroponics) โดยวางเมลดขาวทงอกแลว 1 เมลดตอชองโฟมทเตมน าเปลาเปนเวลา

7 วน จากนนเปลยนจากน าเปลาเปนสารละลายอาหาร Yoshida’s cultural solution (Yoshida et al.,

1976) ปรบ pH 5.6 และเปลยนสารละลายอาหารทก 5 วน และเชค pH 5.6 ทกวน เมอขาวมอาย 25-30

วน เตมสารละลายเกลอโซเดยมคลอไรด ทความเขมขน 6 เดซซเมนต ปรบ pH 5.6 หลงจากนน 3 วน ปรบ

ความเขมขนของสารละลายเกลอเปน 12 เดซซเมนต ปรบ pH 5.6 ประเมนความสามารถทนความเคมเมอ

ขาวสายพนธเปรยบเทยบออนแอแสดงอาการแหงตาย ใหคะแนนตามวธการของ standard evaluation

system (IRRI, 1997)ตนขาวทรอดชวตเปนขาวททนทานตอความเคมจะยายไปปลกตอในกระถางและเกบ

เกยวเมลดเพอปลกประเมนลกษณะทางการเกษตรตอไป

5. การนบจ านวนโครโมโซมขาวโดยใชเครอง Flow Cytometry

Flow cytometryเปนวธการทใชในการตรวจวเคราะหเซลล ดวยการฉายแสงเลเซอรลงสเซลลท

ผานการยอมสารเรองแสง แลววดการเรองแสงทเกดขนบนผวเซลลหรอภายในเซลล โดยแตละเซลลจะถก

บบใหเคลอนทผานเครองทละ 1 เซลล หรอเปนเซลลเดยวๆ เทคนคนมความไวสง และสามารถตรวจวด

เซลลไดเปนจ านวนมากดวยความรวดเรว เครองจะท าการแปลสญญาณแสงทหกเห และสะทอนกลบ

ออกมาเปนกราฟ การอานผลจะตองเปรยบเทยบกบกราฟมาตรฐาน จงจะสามารถบอกความแตกตางของ

ตวอยางได การศกษาปรมาณ DNA และจ านวนชดโครโมโซม โดยน าเนอเยอจากใบออน ดอก และราก มา

ตดเปนชนเลกๆ เพอท าใหนวเคลยสหลดออกมาจากเซลล น านวเคลยสไปยอมสารสเรองแสง และตรวจวด

ปรมาณ DNA โดยใชเครอง Flow cytometryสามารถตรวจสอบไดวาขาวแตละตนมโครโมโซมเปน haploid

diploid หรอ polyploidyโดยขาวทม 4n จะมปรมาณ DNA เปน 2 เทา ของขาวทม 2n

Page 6: Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

183

สถานทด าเนนการทดลอง :มหาวทยาลยหลยเซยรนา ( Louisiana State University) ประเทศ

สหรฐอเมรกา

ระยะเวลาด าเนนการ: กมภาพนธ – ธนวาคม 2559

ผลการทดลองและวจารณ

1. การชกน าใหเกดแคลลส 1.1 อาหารชกน าใหเกดแคลลสทง 2 สตร สามารถชกน าใหเกดแคลลสเมอวางอบเรณขาวเปน

เวลา 3 สปดาห โดยมอตราการเกดแคลลส 0.17- 5.77 เปอรเซนต พนธขาวททดสอบจ านวน 8 สายพนธ

พบวาม 5 สายพนธตอบสนองตออาหารสตร N6 modified มากกวาอาหารสตร N6 โดยอาหารสตร N6

modified มอตราการเกดแคลลส 0.17-5.77 เปอรเซนต ขณะทอาหารสตร N6มเปอรเซนตการเกดแคลลส

0.42-5.06 เปอรเซนต ขาวสายพนธลกผสม (F1)ใหเปอรเซนตการเกดแคลลสสงกวาขาวสายพนธผสมกลบ

(backcross) (Table1)

1.2 อาหารสตร N6 modified สามารถชกน าใหเกดแคลลสไดมากสดจ านวน 109แคลลส โดย

คผสมทเกดแคลลสสงสดคอ Cheniere x TCCP266 ในขณะทอาหารสตร N6 สามารถชกน าใหเกดแคลลส

ไดจ านวน 62 แคลลส ซงลกผสมจากสายพนธ Geumgangbyeo x Jupiter มเปอรเซนตการเกดแคลลส

สงสด (Table1)

2. การชกน าใหเกดตนออน

2.1 แคลลสเรมขยายขนาดเซลลภายใน 2 สปดาห หลงจากยายลงอาหารชกน าใหเกดตนและรากโดยบางแคลลสพฒนาไปเปนตนขาวปกต บางแคลลสพฒนาไปเปนตนผดปกต

2.2 อาหารสตร N6 modified มเปอรเซนตการพฒนาเปนตนขาวปกตสงกวาอาหารสตร N6 โดยสายพนธขาวผสมกลบ Jupiter/Pokkali//Jupiter ใหจ านวนตนขาวปกต สงสดจ านวน 63 ตน ในอาหารสตร N6 modified และสายพนธทไดจากคผสม Geumgangbyeo x Jupiter ใหจ านวนตนขาวปกต สงสดจ านวน55 ตน ในอาหารสตร N6(Table1)

2.3 ขาวสายพนธลกผสมจากคผสม Cheniere x TCCP266 มเปอรเซนตการเกดตนผดปกต สงสดในอาหารทง 2 สตร(Table1)

3. การเกดตนออนในอาหารทผสมเกลอโซเดยมคลอไรด(NaCl) เมอยายแคลลสลงอาหารทผสมเกลอโซเดยมคลอไรด ( NaCl) ทระดบความเขมขน 50 และ 100

mMNaCl เชคความมชวตและการขยายเซลลหลงจากยายแคลลส2 สปดาห พบวา ทระดบความเขมขน 50

Page 7: Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

184

mMNaClขาวสายพนธผสม (F1) จากคผสมGeumgangbyeo x Jupiter แคลลสยงคงเขยวอยจ านวน 2

แคลลสเปนแคลลสเผอก ( albino) 2 แคลลสและตายจ านวน 15 แคลลส ในขณะทขาวพนธลกผสมกลบ

Jupiter/Pokkari//Jupiter แคลลสตายทงหมดสวนทระดบความเขมขน 100 mMNaClขาวสายพนธผสม

(F1)Geumgangbyeo x Jupiter แคลลสยงคงเปนสเขยวจ านวน 7 แคลลสและตายจ านวน 17 แคลลสสวน

ขาวพนธลกผสมกลบ Jupiter/Pokkari//Jupiter แคลลสยงคงเปนสเขยวจ านวน 2 แคลลสเปนแคลลสเผอก

(albino) 2 แคลลสและตายจ านวน 15 แคลลส(Table2) แตเมอระยะเวลาผานไป 4 สปดาหแคลลสหยด

การเจรญเตบโตไมขยายเซลลและแคลลสตายทงหมด

4. การเจรญเตบโตของตนขาว จากประชากรขาวทงหมดมขาวจ านวน 7 สายพนธ ทสามารถพฒนาเปนตนขาวทสมบรณ

จ านวน 212ตน ยายลงปลกในกระถางในโรงเรอน พบวา มตนขาวทรอดชวตทงหมด 71 ตน คดเปนอตรา

การรอดชวต 33.5 เปอรเซนต โดยขาวสายพนธผสมกลบมอตราการรอดชวตสงกวาขาวลกผสม (F1)ขาวม

ความสงเฉลย 64-88 เซนตเมตร จ านวนตนเฉลย 1-8 ตนตอกอ จ านวนรวงเฉลย 1 -8 รวงตอกอ วนออก

ดอก 60 -86 วน การตดเมลดของขาว พบวาตดเมลด 17 ตน เปนหมน 100 เปอรเซนต35 ตนและตาย 19

ตน โดยตนขาวทตดเมลดทงหมดเปนตนขาวทพฒนาจากสายพนธผสมกลบ ( backcross) ซงมเปอรเซนต

การตดเมลด 0.35-24.39 สวนตนขาวทพฒนาจากสายพนธผสม (F1)เปนหมน 100 เปอรเซนตทง 3 คผสม

(Table 3)

5. การทดสอบความสามารถทนเคมในสารละลายเกลอโซเดยมคลอไรด (NaCl) ในการทดลองครงน เนองจากมระยะเวลาจ ากด ขนตอนตงแตปลกขาว ชกน าใหเกดแคลลส

ดแลจนเปนตนออนจนถงการปลกลงกระถางและเกบเกยวเมลด ตองใชเวลาไมต ากวา 11 เดอน ซง ณ

เวลาเดอนธนวาคม 2559 ขาวยงอยในระยะตดเมลด บางสวนเกบเกยวเมลดไปแลวบางสวนยงไมสกแก

ท าใหไมสามารถทดสอบความสามารถทนเคมในสารละลายเกลอได

6. ขาวทพฒนาจากการเพาะเลยงอบเรณ จ านวน 69 ตน จาก 6 คผสม พบวา ตนขาวทมโครโมโซม

เปน haploid จ านวน 15ตน คดเปน 22เปอรเซนต เปน diploid จ านวน 20 ตน คดเปน 29เปอรเซนต และ

เปน tetraploidจ านวน 34ตน คดเปน 49เปอรเซนต (Table4 และ Fig. 1)

Page 8: Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

185

สรปผลการทดลอง

1. อาหารทเหมาะสมส าหรบชกน าใหเกดแคลลส คอสตร N6 modified มอตราการเกด

แคลลส0.17-5.77 เปอรเซนต ซงสงกวาอาหารสตร N6มเปอรเซนตการเกดแคลลส0.42-5.06 เปอรเซนต

2. ขาวสายพนธลกผสม ( F1)ใหเปอรเซนตการเกดแคลลสสงกวาขาวลกผสมกลบ

(backcross)

3. อาหารสตร N6 modified สามารถชกน าใหอบละอองเรณเกดแคลลสไดสงสดจ านวน

109 แคลลสซงสงกวาอาหารสตร N6ทสามารถชกน าใหอบละอองเรณเกดแคลลสไดสงสดจ านวน 62

แคลลส

4. สายพนธลกผสมจากคผสม Cheniere x TCCP266 เกดแคลลสสงสดในอาหารสตร N6

modified และจากคผสมGeumgangbyeo x Jupiter เกดแคลลสสงสดในอาหารสตร N6

5. อาหารสตร N6 modified มเปอรเซนตการพฒนาเปนตนขาวปกต สงกวาอาหารสตร N6

6. สายพนธขาวผสมกลบ Jupiter/Pokkari//Jupiter ใหจ านวนตนขาวปกต สงสด 63 ตน ใน

อาหารสตร N6 modified และสายพนธทไดจากคผสม Geumgangbyeo x Jupiter ใหจ านวนตนขาวปกต

สงสด 55 ตน ในอาหารสตร N6ขาวสายพนธลกผสมจากคผสม Cheniere x TCCP266 มเปอรเซนตการ

เกดตนผดปกต สงสดในอาหารทง 2 สตร

7. แคลลสไมสามารถเจรญเตบโตขยายเซลลไดในอาหาร N6 ทผสมเกลอโซเดยมคลอไรด

(NaCl)

8. ตนขาวมอตราการรอดชวตเฉลย 33.5เปอรเซนต โดยขาวสายพนธผสมกลบ ( backcross)

มอตราการรอดชวตสงกวาขาวลกผสม (F1)

9. ตนขาวทพฒนาจากสายพนธผสม (F1)เปนหมน 100 เปอรเซนตทง 3 คผสม สวนตนขาวท

พฒนาจากสายพนธผสมกลบ ( backcross) ตดเมลด 17 ตน โดยมเปอรเซนตการตดเมลดตงแต

0.35-24.39 เปอรเซนต

10. โครโมโซมของขาวทเกดจากการเพาะเลยงอบเรณ มสภาพเปนไดในลกษณะ haploid

diploid และ polyploidy

Page 9: Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

186

ค าขอบคณ

ขอขอบคณส านกงานพฒนาการวจยการเกษตร (องคการมหาชน) ทสนบสนนทนวจยและขอบคณ

มหาวทยาลย Louisiana State University ทเออเฟอสถานทท าการวจย

เอกสารอางอง

กฤษฎา สมพนธารกษ. 2546. ปรบปรงพนธพช : พนฐาน วธการ และแนวคด.ส านกพมพ

มหาวทยาลยเกษตรศาสตร, กรงเทพฯ.486 น.

จรพรรณ ทองสรอย.2551. การปรบปรงพนธขาวทนเคมโดยการเพาะเลยงเนอเยอรวมกบการฉายรงสแกรมมา. วทยานพนธปรญญาโท, มหาวทยาลยเกษตรศาสตร.74 น.

Baloch, A.W., A.M. Soomro, M.A. Javed, H.M. Alam, M.S. Bughio, T. Mohammed and N.N. Mastoi. 2003. Induction of salt tolerance in rice through mutation breeding. Asian J. Plant Sci. 2: 273-276.

Chu C.C., C.S.Wang, C.S. Sun, C. Hsu, K.C. Yin, C.Y.Chu andF.Y. Bi 1975. Establishment of an

efficient medium for anther culture of cultures of rice Oryza sativaL. Var. IR50. J. Plant

Physiol. 142.754-758.

Hussain, N., A. Ali, A.G. Khan, O.U. Rehman and M. Tahir. 2003. Selectivity of ions absorption as mechanism of salt tolerance in rice (Variety Shaheen Basmati). Asian J.

Plant Sci. 2: 445-448. IRRI. 1997. Screening rice for salinity tolerance. IRRI discussion paper series no.22. P.O. Box

933. Manila 1099. Philippines.

Raina, S.K. 1989. Tissue culture in rice improvement: Status and potential. Adv. Agron.42: 339-

397.

Yoshida S.F.D.A., J.H. Cock and K.A. Gomez.1976. Laboratory manual for physiological studies

ofrice.Manila (Philippines): International Rice Research Institute. 82p.

Page 10: Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

187

Table 1Callusing and plant-forming abilities of the anthers cultured in N6 Modified medium and N6 medium.

Crosses

N6 modified medium N6 medium(Chu et al., 1975)

Callus % of

callus Callus Plant regeneration Callus

% of callus

Callus Plant regeneration

induction Induction regeneration Green Albino induction induction regeneration Green Albino

1. Merm x Hasawi 8 2.22 4 - 1 17 4.72 25 - 3

2. Merm x Pokkali 1 0.17 1 8 - 2 0.42 - - -

3. Chen x TCCP266 90 5.77 109 2 42 67 3.72 53 5 9

4. Geum x Jupiter 13 0.98 24 4 1 79 5.06 62 55 1

5. Jupiter x FL478 21 2.19 10 - - 5 0.46 1 19 -

6. Mer / Nona // Mer 8 1.11 24 22 - 10 0.93 11 5 -

7. Mer // Geum / Mer 4 0.48 22 25 - 1 0.42 15 - -

8. Jup / Pok // Jup 68 3.54 31 63 2 50 2.19 13 14 1

Page 11: Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

188

Table 2Callusing and plant-forming abilities of the anthers cultured in N6medium with 50 and 100 mMNaCl.

NaCl concentrate 50 mMNaCl 100 mMNaCl

Callus plant forming Callus plant forming

Crosses induction green albino dead induction green albino dead

1. Geumgangbyeo x Jupiter 20 2 2 15 24 7 - 17

2. Jup/Pok//Jup 17 - - 17 18 2 2 14

Table 3Transplanting survival, spikelet fertility and agronomic performance of the anther derived from F1 hybrids and backcross lines

Crosses Transplanting survival (plants) Average of plant No.of No. of No. of plants Flowering

Plants transferred

Plants survived % of survival high (cm)

tiller panicle Fertile Sterile dead date (days)

1. MermentauxPokkali 8 1 13 72 3 2 - 1 - 86 2. Cheniere x TCCP266 7 0 0 - - - - - - - 3. Geumgangbyeo x Jupiter 59 15 25 64 1-5 1-3 - 8 7 60-81 4. Jupiter x FL478 9 3 33 88 2-5 1-3 - 3 - 67-86 5. Mer / Nona // Mer 27 11 41 80 1-8 1-8 8 2 1 68-86 6. Mer // Geum / Mer 25 8 32 66 1-4 1-4 3 3 2 63-80 7. Jup / Pok // Jup 77 33 43 74 1-7 1-6 6 18 9 59-86

Page 12: Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

189

Table 4haploid, diploid and triploid plants from flow cytometry analysis

Crosses No. of plants Ploidy plants haploid diploid tetraploid 1. Mermentau x Pokkali 1 - - 1 2. Geumgangbyeo x Jupiter 14 3 7 4 3. Jupiter x FL478 3 - - 3 4. Mer / Nona // Mer 11 - 4 7 5. Mer // Geum / Mer 7 - 5 2 6. Jup / Pok // Jup 33 12 4 17 Total 69 15 20 34

Fig. 1 Histograms of number of nuclei per channel as a function of relative fluorescence

intensity (peak position on horizontal axis).

Haploid plant Diploid plant

tetraploid plant

Page 13: Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid …brrd.ricethailand.go.th/images/pdf/2560/seminarrice2060/... · 2017-12-20 · Anther Culture Techniques to Develop Double Haploid

190

Table5Composition of the modified media used for callus induction and plant

Component (mg/l) Callus induction medium Plant regenerate N6 N6 modified medium

KNO3 2830 3000 3000 (NH4)2SO4 463 300 300 KH2PO4 400 500 500 MgSO4.7H2O 185 200 200 CaCl2.2H2O 166 150 150 ZnSO4.7H2O 1.5 3 3 MnSO4.4H2O 4.4 5 5 H3BO3 1.6 2 2 KI 0.8 0.83 0.83 CuSO4.5H2O 0.0250 0.0250 0.0250 CoCl2.6H2O 0.0250 0.0250 0.0250 Na2MoO4.2H2O 0.2500 0.2500 0.2500 Na2EDTA 37.25 56 56 FeSO4.7H2O 27.85 43 43 Thiamine-HCl 1 4 4 Nicotinic acid 0.5 2 2 Pyridoxine-HCl 0.5 2 2 Glycine 2 10 10 Kinetin 1 - - Inositol - 100 100 2,4_D 2.5 2 2 NAA - - 2 Bap - - 2 Sucrose 50 g/L 40 g/L 30 g/L Agar 8 g/L 6g/L 6 g/L Cascinhydrolysate 0.1 g/L 1g/L 1 g/L Sorbital - 20g/L 10 g/L pH 5.8