Please use this identifier to cite or link to this item: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/13461
Title: การศึกษาการแสดงออกของยีน NCED ที่เกี่ยวข้องกับการสะสมกรดแอบไซซิกในสภาวะขาดน้ำของต้นกล้ายางพารา
Other Titles: Study of 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase (NCED) Gene Expression Involved in ABA Accumulation during Water Deficit Condition in Rubber Tree Seedlings
Authors: กรกช นาคคนอง
ชุติมา สุทจิตร์
Faculty of Natural Resources (Plant Science)
คณะทรัพยากรธรรมชาติ ภาควิชาพืชศาสตร์
Keywords: ยางพารา กล้า
Issue Date: 2019
Publisher: มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์
Abstract: Drought condition affects the physiological changes of plant and gene expression patterns. Under drought condition, plants have to adapt for survival such as stomatal closure to reduce dehydration and to maintain water balance in the cell. The hormone that associated with this process is ABA (abscisic acid) which synthesized by 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase (NCED) gene. This research was studied on morphology relative water content, maximum quantum efficiency of photosystem II (F/F), electrolyte leakage and relative chlorophyll content of PB 5/51, RRIM 600, RRIM 623, RRIT 408, RRIT 251 and BPM 24 rubber clones under water deficit condition at 0, 1, 3, 5, 7, 9 and 11 days. Under drought condition dehydrated, relative water content and maximum quantum efficiency of photosystem II (F/F) were continuously decreased while the electrolyte leakage increased and relative chlorophyll content was stable. Based on the physiological responses of rubber clones, they were divided into three groups: drought tolerance group includes RRIM 623 and RRIT 408. The moderate tolerance group includes RRIT 251 and RRIM 600. The susceptible group includes BPM 24 and PB 5/51. Subsequently, RRIM 623, RRIT 408 and PB 5/51 were chosen for investigation of abscisic acid accumulation and gene expression of 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase (NCED) under drought condition. Therefore, NCED3 gene from rubber tree was cloned and analyzed. The cDNA of NCED3 gene contains a complete open reading frame (ORF) of 1,785 bps. The nucleotide sequence showed similarity to the NCED3 gene from Manihot esculenta 91% and Jatropha curcas 83%. For gene expression analysis. RRIT 408 and RRIM 623 exhibited similar expression pattern with stable expression at 0, 1, 3 and 5 days after water withholding and increased to the highest level at 7 days after water withholding. PB 5/51 showed the increased expression of NCED3 gene after 1 day of water withholding and reached maximum level at 5 days after water withholding then decreased especially on 9 days after water withholding. However, NCED3 transcription level of RRIT 408 and PB 5/51 showed higher expression compare to RRIM 623 which is drought tolerant clone and corresponded to the accumulation of abscisic acid. RRIM 623 accumulated abscisic acid less than RRIT 408 and PB 5/51. PB 5/51 rapidly increased in abscisic acid at the early stage of drought condition while RRIT 408 and RRIM 623 gradually increased especially at 7 days after water withholding. In addition, sensitivity of stomata response to abscisic acid showed that RRIM 623 have higher sensitivity than RRIT 408 and PB 5/51. This may result in better drought adaptation of RRIM 623 even though the amount of abscisic acid accumulation was less than that of RRIT 408 and PB 5/51 during drought conditions.
Abstract(Thai): สภาวะขาดน้ําส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาของพืช รวมไปถึงรูปแบบ การแสดงออกของยีน พืชที่อยู่ในสภาวะขาดน้ําจะมีการปรับตัวเพื่อความอยู่รอด เช่น การปิดของ ปากใบเพื่อลดการคายน้ํา และรักษาสมดุลของน้ําภายในเซลล์ ซึ่งฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับ กระบวนการนี้ คือ กรดแอบไซซิก (abscisic acid, ABA) โดยยื่นหลักที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ ABA คือ ยีน 9-cis-epoxycarotenoid alaxygenase (NCED) งานวิจัยนี้ได้ศึกษาเกี่ยวกับปริมาณน้ําสัมพัทธ์ ปริมาณการรั่วไหลของสารอิเล็กโทรไลต์ ประสิทธิภาพการใช้แสง และปริมาณคลอโรฟิลล์สัมพัทธ์ ของต้นกล้ายางพาราพันธุ์ PB 5/51, RRIM 600, RRIM 623, RRIT 408, RRIT 251 และ BPM 24 ภายใต้สภาวะขาดน้ําในช่วงเวลาที่ต่างกันที่ 0, 1, 3, 5, 7, 9 และ 11 วัน เมื่อต้นกล้ายางพาราขาดน้ํา ปริมาณน้ําสัมพัทธ์และประสิทธิภาพการใช้แสงมีค่าลดลงอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ปริมาณการรั่วไหล ของสารอิเล็กโทรไลต์มีค่าเพิ่มขึ้น และปริมาณคลอโรฟิลล์สัมพัทธ์ค่อนข้างคงที่ จากการตอบสนอง ทางสรีรวิทยาของยางพาราแต่ละพันธุ์สามารถจําแนกพันธุ์ยางพาราที่มีศักยภาพในการทนทานต่อ สภาวะขาดน้ํา ออกเป็น 3 กลุ่ม คือ กลุ่มที่ทนทานต่อสภาวะขาดน้ําได้ดี ประกอบด้วย ยางพาราพันธุ์ RRIM 623 และ RRIT 408 กลุ่มที่ทนทานต่อสภาวะขาดน้ําได้ระดับปานกลาง ประกอบด้วย RRIT 251 และ RRIM 600 ส่วนยางพาราพันธุ์ BPM 24 และ PB 5/51 เป็นกลุ่มที่ไวต่อสภาวะขาดน้ํา จึงได้ ทําการคัดเลือกต้นกล้ายางพารา ซึ่งประกอบด้วย ยางพาราพันธุ์ RRIM 623, RRIT 408 และ PB 551 มาทําการศึกษาปริมาณการสะสมกรดแอบไซซิก และการแสดงออกของยีน NCED3 ผลการโคลนยีน NCED3 จาก cDNA ของยางพารา พบว่า ยีน NCED3 มีขนาด 1,785 คู่เบส เมื่อเปรียบเทียบความเหมือน ของลําาดับนิวคลีโอไทด์ พบว่า มีความเหมือนกับลําดับนิวคลีโอไทด์ของยีน NCED3 ในมันสําปะหลัง (Manthot esculenta) 91 เปอร์เซ็นต์ และ สบู่ตา (Jatropha curcas) 83 เปอร์เซ็นต์ สําาหรับการแสดงออก ของยีน NCED3 ยางพาราพันธุ์ RRIT 408 และ RRIM 623 มีรูปแบบการแสดงออกยีน NCED3 ที่ คล้ายคลึงกัน คือ ในวันที่ 0, 1, 3 และ 5 ของการงดน้า การแสดงออกของยีน NCED3 ค่อนข้างคงที่ และเพิ่มขึ้นสูงสุดหลังจากทําการงดน้ําในวันที่ 7 ส่วนยางพาราพันธุ์ PB 5/51 มีการแสดงออกของยีน NCED3 เพิ่มขึ้นหลังจากงดน้ําตั้งแต่วันที่ 1 และเพิ่มขึ้นจนถึงจุดสูงสุดในวันที่ 5 หลังจากนั้น การแสดงออกของยีน NCED3 จะลดลงอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะในวันที่ 9 ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณ การสะสมกรดแอบไซซิก ยางพาราพันธุ์ RRIM 623 มีการสะสมกรดแอบไซซิกน้อยกว่ายางพาราพันธุ์ RRIT 408 และ PB 551 โดยยางพาราพันธุ์ PB 551 มีการสะสมกรดแอบไซซิกในช่วงแรกของการขาดน้ํา ตั้งแต่วันที่ 1 ของการงดน้ําและมีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ยางพาราพันธุ์ RRIT 408 และ RRIM 623 มีการสะสมกรดแอบไซซิกที่ช้ากว่า โดยมีการเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในวันที่ 7 ของ การงด า นอกจากนี้จากการตรวจสอบความไวของการปิดปากใบต่อกรดแอบไซซิก พบว่า ยางพารา พันธุ์ RRIM 623 มีความไวต่อการปิดปากใบมากกว่ายางพาราพันธุ์ RRIT 408 และ PB 5/51 ซึ่ง อาจส่งผลให้ยางพาราพันธุ์ RRIM 623 มีความสามารถในการปรับตัวได้ดีกว่า แม้ว่าจะมีปริมาณ การสะสมกรดแอบไซซิกในปริมาณที่น้อยกว่ายางพาราพันธุ์ RRIT 408 และ PB 551 ภายใต้สภาวะแล้ง
Description: วิทยานิพนธ์ (วท.ม. (พืชศาสตร์))--มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์, 2562
URI: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/13461
Appears in Collections:510 Thesis

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
438208.pdf2.35 MBAdobe PDFView/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons