ความหลากหลายทางพันธุกรรมและการวิเคราะห์การมียีน Avirulence ของเชื้อรา Pyricularia oryzae ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
โรคไหม้ของข้าวมีสาเหตุจากเชื้อรา Pyricularia oryzae Cavara เป็นโรคข้าวที่สำคัญส่งผลกระทบต่อการปลูกข้าวนาน้ำฝนและนาชลประทาน ความรุนแรงของโรคนี้ขึ้นกับความหลากหลายทางพันธุกรรมของยีน Avirulence (AVR) ของเชื้อรา ในการศึกษาครั้งนี้มี วัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมของเชื้อรา และตรวจการมียีนAVR ในเชื้อรา P. oryzae ที่พบในภาคตะวันออกเฉียงเหนือในฤดูนาปี 2563 และ 2566 โดยดำเนินการศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยา และวิเคราะห์ความหลากหลายทางพันธุกรรมของเชื้อรา ด้วยเทคนิค repetitive-based polymerase chain reaction (rep-PCR) และตรวจยีน AVR จำนวน 7 ยีน ด้วยเทคนิคพีซีอาร์ ผลการศึกษาพบว่าเชื้อราจากแหล่งปลูกข้าวเดียวกันหรือต่างกันมีความแตกต่างของลักษณะทางสัณฐาน มีความหลากหลายทางพันธุกรรมสามารถจัดกลุ่มเชื้อสายพันธุ์ได้ 24 กลุ่ม และการมียีน AVR ของเชื้อราที่เก็บรวบรวมปี พ.ศ. 2563 และ 2566 ดังนี้ ไม่พบยีน AVR-Pizt แต่พบยีน AVR-Pii ร้อยละ 17.9 และ 31.7 AVR-Pia ร้อยละ 71.9 และ 69.8 AVR-Pi9 ร้อยละ 96.4 และ 100 AVR-Pib ร้อยละ 91.1 และ 73 AVR-Pik ร้อยละ 87.5 และ 100 และ AVR-Pita 1 ร้อยละ 91.1 และ 77.7 ผลจากการศึกษาลักษณะทางสัณฐาน ความหลากหลายทางพันธุกรรมของเชื้อรา และการมีอยู่ของยีน AVR ของเชื้อรา สามารถนำไปใช้ในการพัฒนาพันธุ์ข้าวให้ต้านทานต่อโรคไหม้และวางแผนการป้องกันโรคไหม้ข้าวในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ
Article Details
References
กรมส่งเสริมการเกษตร. 2567. รายงานสถานการณ์ศัตรูข้าว. วันที่ 18 กันยายน 2567. หน้า 1-8. สืบค้นจาก: https://ppsf.doae.go.th/สถานการณ์การระบาดศัตรูข้าว-207/. (25 พฤศจิกายน 2567)
พูนศักดิ์ เมฆวัฒนากาญจน์, พยอม โคเบลลี่, อัจฉราพร ณ ลำปาง เนินพลับ, ถนอมจิตร์ ฤทธิ์มนตรี, กุลชนา เกศสุวรรณ, ชนสิริน กลิ่นมณี และสงวน เที่ยงดีฤทธิ์. 2550. การตรวจสอบความหลากหลายของสายพันธุ์เชื้อราสาเหตุโรคไหม้ของข้าวในประเทศไทย. วารสารวิชาการข้าว 1(1): 52-64.
พูนศักดิ์ เมฆวัฒนากาญจน์, วราพงษ์ ชมาฤกษ์, จิรพงศ์ ใจรินทร์, อุไรวรรณ คชสถิตย์, บุญรัตน์ จงดี, สมใจ สาลีโท, วีระศักดิ์ หอมสมบัติ, อัจฉราพร ณ ลำปาง เนินพลับ และพันนิภา ยาใจ. 2554. ความหลากหลายของเชื้อราสาเหตุโรคไหม้กับการพัฒนาข้าวต้านทานโรคไหม้. วารสารวิชาการข้าว 5(1): 16-28.
เพ็ญนภา ตันเซียน, ธานี ศรีวงศ์ชัย และนงลักษณ์ เภรินทวงค์. 2557. วิเคราะห์ความหลากหลายทางพันธุกรรมของเชื้อราสาเหตุโรคไหม้ในประเทศไทย โดยใช้เครื่องหมายไมโครแซทเทลไลท์. หน้า 400- 406. ใน: การประชุมทางวิชาการของมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ครั้งที่ 52: สาขาพืช. 4-7 กุมภาพันธ์ 2557. กรุงเทพฯ.
Damchuay, K., A. Longya, T. Sriwongchai, P. Songkumarn, N. Parinthawong, K. Darwell, S. Talumphai, P. Tasanasuwan and C. Jantasuriyarat. 2020. High nucleotide sequence variation of avirulent gene, AVR-Pita1, in Thai rice blast fungus population. Journal of Genetics 99: 1-11.
Dissanayaka, D.M.H.R., M.D. Pabasara, G.K.S.N. Gajanayake, W.A.M. Daundasekera and H.A.C.K. Ariyarathna. 2024. A case report on Blast disease in Rice and Finger millet in Sri Lanka. Ceylon Journal of Science 53(2).
George, M.L.C., R.J. Nelson, R.S. Zeigler and H. Leung. 1998. Rapid population analysis of Magnaporthe grisea by using rep-PCR and endogenous repetitive DNA sequences. Phytopathology 88: 223-229.
Hu, Z.J., Y.Y. Huang, X.Y. Lin, H. Feng, S.X. Zhou, Y. Xie, Y.X.X. Liu, C. Liu, R.M. Zhao, W.S. Zhao and C.H. Feng. 2022. Loss and natural variations of Blast Fungal Avirulence genes breakdown rice resistance genes in the Sichuan Basin of China. Frontiers in Plant Science 13: 788876.
IRRI. 2014. Standard Evaluation System for Rice (SES). International Rice Research Institute, Los Baños, Philippines. 57 p.
Longya, A., S. Talumphai and C. Jantasuriyarat. 2020. Morphological characterization and genetic diversity of rice blast fungus, Pyricularia oryzae, from Thailand using ISSR and SRAP markers. Journal of Fungi 6(1): 38.
Mekwatanakarn, P., W. Kositratana, M. Levy and R.S. Zeigler. 2000. Pathotype and Avirulence Gene Diversity of Pyricularia grisea in Thailand as Determined by Rice Lines Near Isogenic for Major Resistance Genes. Plant Disease 84: 60-70.
Olukayode, T., B. Quime, Y.C. Shen, M.J. Yanoria, S. Zhang, J. Yang, X. Zhu, W.C. Shen, A. von Tiedemann and B. Zhou. 2019. Dynamic insertion of Pot3 in AvrPib prevailing in a field rice blast population in the Philippines led to the high virulence frequency against the resistance gene Pib in rice. Phytopathology 109(5): 870-877.
Peng, Z., Y. Fu, F. Wang, Q. Liu, Y. Li, Z. Zhang, L. Yin, X.L. Chen, J. Xu, H. Deng and J. Xing. 2023. Genetic Variation of Magnaporthe oryzae Population in Hunan Province. Journal of Fungi 9(7): 776.
Rohlf, F.J. 2000. NTSYSpc: Numericail Taxonomy and Multivariate Analysis system, version 2.20e. User Guide. Exeter Software, Se tauket, New York, USA.
Selisana, S.M., M.J. Yanoria, B. Quime, C. Chaipanya, G. Lu, R. Opulencia, G.L. Wang, T. Mitchell, J. Correll, N.J. Talbot and H. Leung. 2017. Avirulence (AVR) gene-based diagnosis complements existing pathogen surveillance tools for effective deployment of resistance (R) genes against rice blast disease. Phytopathology 107(6): 711-720.
Sirisathaworn, T., T. Srirat, A. Longya and C. Jantasuriyarat. 2017. Evaluation of mating type distribution and genetic diversity of three Magnaporthe oryzae avirulence genes, PWL-2, AVR-Pii and Avr-Piz-t, in Thailand rice blast isolates. Agricuiture and Natural Resources 51(1): 7-14.
Wang, S.W., W.J. Zheng, J.M. Zhao, S.H. Wei, Y. Wang, B.H. Zhao and Z.H. Liu. 2014. Identification and analysis of Magnaporthe oryzae avirulence genes in Liaoning province. Journal of integrative agriculture 47: 462-472.
White, T.J., T. Bruns, S. Lee and J.W. Taylor. 1990. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics. pp.315-322. In: PCR protocols: A Guide to Methods and Applications. Academic Press, New York.
Wu, J., Y. Kou, J. Bao, Y. Li, M. Tang, X. Zhu, A. Ponaya, G. Xiao, J. Li, C. Li and M.Y. Song. 2015. Comparative genomics identifies the Magnaporthe oryzae avirulence effector AvrPi9 that triggers Pi9-mediated blast resistance in rice. New Phytologist. 206 (4): 1463-1475.
Xing, J.J., Y. Jia, J.C. Correll, F.N. Lee, R. Cartwright, M. L. Cao and L.P. Yuan. 2013. Analysis of genetic and molecular identity among field isolates of the rice blast fungus with an international differential system, rep-PCR, and DNA sequence. Plant Disease 97:491-495.
Yap, I. and R.J. Neison. 1996. Winboot: A Program for Performing Bootstrap Analysis of Binary Data to Determine the Confidence Limits of UPGMABased Dendrograms. IRRI Discussion Paper Series 14. International Rice Research Institute, Manila, Philippines.
Zhang, S.L., L. Wang, W.H. Wu, L.Y. He, X.F. Yang and Q.F. Pan. 2015. Function and evolution of Magnaporthe oryzae avirulence gene AvrPib responding to the rice blast resistance gene Pib Scientific reports 5(1): 11642.
Zhang, N., S. Zhao and Q. Shen. 2011. A six-gene phylogeny reveals the evolution of mode of infection in the rice blast fungus and allied species. Mycologia 103: 1267-1276.
Zhou, E., Y. Jia, P. Singh, J.C. Correll and F.N. Lee. 2007. Instability of the Magnaporthe oryzae avirulence gene Avr-Pita alters virulence. Fungal Genetics and biology 44(10): 1024-1034.