การพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลสำหรับการจำแนกมะละกอพันธุ์ขอนแก่น 80

Abstract

การศึกษาความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมของมะละกอ (Carica papaya L.) จำนวน 32 พันธุ์/สายพันธุ์ ด้วยเครื่องหมายไอเอสเอสอาร์ จากการทดสอบไพรเมอร์ จำนวน 60 ชนิด พบว่าไพรเมอร์ 57 ชนิด ให้แถบดีเอ็นเอทั้งหมด 612 แถบ มีแถบที่แสดงความแตกต่างกัน จำนวน 240 แถบ (39 %) ชิ้นส่วนของดีเอ็นเอที่เกิดขึ้นมีขนาด 160 ถึง 3,000 คู่เบส ค่าดัชนีความเหมือนอยู่ระหว่าง 0.47 ถึง 0.99 เมื่อวิเคราะห์ความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมของมะละกอด้วยวิธี UPGMA โดยใช้ค่าดัชนีความเหมือน สามารถจัดกลุ่มมะละกอออกเป็น 2 กลุ่ม สอดคล้องกับแหล่งที่มาของพันธุ์มะละกอ การวิเคราะห์ผลที่ได้จากไพรเมอร์ไอเอสเอสอาร์จำนวน 57 ชนิด พบว่าไพรเมอร์ P19 ให้แถบดีเอ็นเอที่จำเพาะกับมะละกอฟลอริดา ท่าพระ 3 และขอนแก่น 80 และไพรเมอร์ P16 ให้แถบ ดีเอ็นเอที่จำเพาะกับมะละกอท่าพระ 3 และขอนแก่น 80 ทำการโคลนหาลำดับนิวคลีโอไทด์ของชิ้น ดีเอ็นเอที่จำเพาะทั้ง 2 ชิ้น และออกแบบ SCAR primer 2 คู่ จากนั้นนำไพรเมอร์ทั้ง 2 คู่ ไปใช้ในการทาปฏิกิริยาพีซีอาร์กับดีเอ็นเอของมะละกอทั้ง 32 พันธุ์/สายพันธุ์ ซึ่งผลที่ได้จากคู่ไพรเมอร์ KK80_P19F กับ KK80_P19R ให้แถบดีเอ็นเอสายพันธุ์ ฟลอริดา ท่าพระ 3 และขอนแก่น 80 ขนาด 268 คู่เบส ในสายพันธุ์อื่นให้แถบดีเอ็นเอขนาดประมาณ 257 คู่เบส เช่นเดียวกับผลที่ได้จากคู่ ไพรเมอร์ KK80_P16F กับ KK80_P16R ให้แถบดีเอ็นเอสายพันธุ์ท่าพระ 3 และขอนแก่น 80 ขนาด 793 คู่เบส แต่ในสายพันธุ์อื่นให้แถบดีเอ็นเอขนาดประมาณ 764 คู่เบส เมื่อนำ SCAR primer ทั้ง 2 คู่ ไปทดสอบกับตัวอย่างมะละกอขอนแก่น 80 จำนวน 60 ต้น พบว่ารูปแบบของแถบดีเอ็นเอที่ได้จาก ไพรเมอร์ทั้ง 2 คู่ แสดงความจำเพาะกับตัวอย่างมะละกอขอนแก่น 80 ทุกต้น เครื่องหมายโมเลกุลที่ได้จากการศึกษาในครั้งนี้ สามารถจำแนกมะละกอท่าพระ 3 และ ขอนแก่น 80 ออกจากมะละกอสายพันธุ์อื่นได้ แต่ไม่สามารถแยกมะละกอท่าพระ 3 และ ขอนแก่น 80 ออกจากกันได้

Inter-simple sequence repeat (ISSR) markers were used to analyze the genetic diversity analysis of 32 papaya cultivars (Carica papaya L). Fifty-seven selected ISSR primers out of 60 amplified 612 DNA bands, ranging in size from 160 to 3,000 base pairs, of which 240 DNA bands were polymorphic (39%). The similarity index ranged from 0.47 to 0.99. Cluster analysis using unweighted pair group method arithmetic mean (UPGMA) for genetic similarity indexes indicated that the 32 cultivars were clustered into two major groups, in accordance with their geographical locations. Among 57 ISSR primers, primer P19 produced a band specific to Florida, Tha Phra 3 and Khon Kaen 80 cultivars, while primer P16 produced a band specific to Tha Phra 3 and Khon Kaen 80 cultivars. These two DNA fragments were cloned and sequenced, and two pairs of SCAR primers were designed. The PCR reactions were employed using genomic DNA of 32 papaya cultivars. SCAR primers KK80_P19F and KK80_P19R produced the 268-bp fragment specific to Florida, Tha Phra 3 and Khon Kaen 80 cultivars and the 257-bp fragment which was common in other cultivars. SCAR primers KK80_P16F and KK80_P16R produced the 793-bp fragment specific to Tha Phra 3 and Khon Kaen 80 cultivars and the 764-bp fragment which was common in other cultivars. The DNA patterns derived from these two pairs of SCAR primers showed consistency in all tested 60 individuals of Khon Kaen 80. The molecular markers developed from this research could be used to identify Tha pha 3 and Khon Kaen 80 cultivars from other tested cultivars, however, the markers could not differentiate between Tha pha 3 and Khon Kean 80.