การศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมและความสัมพันธ์กับความหวานด้วยเทคนิค Target Region Amplification Polymorphism Polymerase Chain Reaction (TRAP-PCR) ในพืชกลุ่มแตง Cucumis melo L.

Abstract

          แตงกลุ่ม Cucumis melo (C. meloL.) เป็นพืชที่มีมูลค่าทางเศรษฐกิจเพิ่มมากขึ้น และมีความต้องการพันธุ์ที่มีรสชาติดีเหมือนแตงเมลอน ทนทานต่อโรค แมลง และสภาพอากาศเหมือนแตงไทย งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมและศึกษาความสัมพันธ์กับความหวานของแตงในกลุ่มนี้ ด้วยเทคนิค Target Region Amplification Polymorphism Polymerase Chain Reaction (TRAP-PCR) โดยการใช้ไพรเมอร์จำเพาะที่ออกแบบจากยีนในวิถีเมทาบอลิซึมของน้ำตาลของแตงเมลอน จำนวน 9 ยีน ร่วมกับไพรเมอร์แบบสุ่ม จำนวน 12 ไพรเมอร์ พบว่าคู่ไพรเมอร์ จำนวน 59 คู่ สามารถเพิ่มปริมาณดีเอ็นเอให้แถบดีเอ็นเอ จำนวน 379 แถบ เมื่อนำไปใช้ในการศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรม พบแตง C. meloL. มีค่าดัชนีความเหมือนอยู่ระหว่าง 0.69 ถึง 0.95และที่ค่าสัมประสิทธ์ความเหมือน Jaccard เท่ากับ 0.8 สามารถ จัดกลุ่มแตงออกเป็น 3 กลุ่ม ที่สอดคล้องกับความหวาน (% brix) ในขณะที่ผลการศึกษาความเชื่อมโยงของเครื่องหมาย โมเลกุลกับลักษณะความหวาน จากแถบดีเอ็นเอที่แตกต่าง (polymorphic bands) จ านวน 220 แถบ คิดเป็น 58.05 เปอร์เซ็นต์ พบเครื่องหมาย CM01(X174) แสดงความเชื่อมโยงและมีอิทธิพลกับความหวานเป็น 87.07เปอร์เซ็นต์ โดยเป็น เครื่องหมายที่ได้จากการเพิ่มจำนวนของไพรเมอร์Neutral invertase 1 กับ Sa17_800 โดยผลการศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมและเครื่องหมายดีเอ็นเอที่พัฒนาได้นี้จะสามารถนำไปใช้ในการปรับปรุงพันธุ์และคัดเลือกพันธุ์ของแตงกลุ่ม C. melo L. ต่อลักษณะความหวานให้มีประสิทธิภาพ แม่นยำ และรวดเร็วมากขึ้นต่อไป           Cucumis melo(C. meloL.) groups is an important plant with increasing economic value. The improvement of the varieties with great tastes like melon and resistance to insect and unfavorable weather conditions similar to Thai-melon has been needed. This research aimed to study genetic diversity and relationship between molecular markers and sweetness trait of C. melo L. by using Target Region Amplified Polymorphism Polymerase Chain Reaction (TRAP-PCR) technique. Specific primers which were designed based on the sequence of nine genes involving in metabolic pathway of sugar combining with twelve arbitrary primers were used in TRAP-PCR. It was found that 59 pairs of primers were able to amplify DNA generating total 379 amplicons. The polymorphic data was used to create dendrogram based on Jaccard’s similarity index through UPGMA. The results revealed the similarity index ranged from 0.69 to 0.95. Studied plants could be divided into 3 groups with a similarity coefficient of 0.8, corresponding to the sweetness (% brix). The 220 of polymorphic bands were detected with a percentage of 58.05. Analysis of the relationship between molecular markers and sweetness trait showed thatCM01 (X174) marker was found to correlate with the sweetness of 87.07 percent, resulting from the use of primers, Neutral invertase 1 with Sa17_800. The results of genetic diversity and developed DNA markers in this study will assist breeding processes and selection of sweetness trait in C. melo L. to be more efficient, more accurate and faster.