การปรับปรุงสายพันธ์ข้าวทนแล้ง IR57514 ให้มีคุณภาพการหุงต้มคล้ายข้าวหอมมะลิโดยการใช้เครื่องหมายโมเลกุลดีเอ็นเอช่วยในการคัดเลือก

การวิจัยโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงสายพันธุ์ข้าวทนแล้ง IR57514 ให้มีความหอม และคุณภาพการหุงต้มคล้ายข้าวหอมมะลิ โดยนำเครื่องหมายโมเลกุลดีเอ็นเอมาช่วยในการคัดเลือกของการปรับปรุงพันธุ์แบบผสมกลับ และใช้ข้าวสายพันธุ์ KD571-77 ซึ่งเป็นสายพันธุ์คู่แฝดของพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 ที่ผนวกยีนทนน้ำท่วมฉับพลัน (Sub1) เป็นพันธุ์ให้ในการถ่ายทอดลักษณะความหอม ปริมาณแอมิโลสต่ำ และอุณหภูมิแป้งสุกต่ำ ไปยังข้าวพันธุ์รับ IR57514 โดยทำการผสมกลับไปยังพันธุ์รับจำนวน 3 ครั้ง และปล่อยให้ผสมตัวเอง 3 ครั้ง แต่ละรุ่นของการผสมกลับใช้เครื่องหมาย Aromarker, Waxy และ SNP2340-41 คัดเลือกแอลลีล badh2, Wxb และ SSIIa-TT ของยีน badh2, Wx และ SSIIa ซึ่งควบคุมลักษณะความหอม ปริมาณแอมิโลสต่ำ และอุณหภูมิแป้งสุกต่ำ ตามลำดับ ได้ประชากรลูกผสมกลับ BC3F3 จำนวน 301 สายพันธุ์ ประกอบด้วย สายพันธุ์ที่มีแอลลีลเป้าหมายของยีนที่สนใจซึ่งเป็นสายพันธุ์แท้ทั้งสามตำแหน่ง จำนวน 214 ต้น, สายพันธุ์แท้สองตำแหน่ง จำนวน 80 ต้น และสายพันธุ์แท้หนึ่งตำแหน่ง จำนวน 7 ต้น นำประชากร BC3F3 เหล่านี้ไปประเมินลักษณะทนน้ำท่วมฉับพลันเบื้องต้น และลักษณะทางการเกษตร สามารถคัดเลือกประชากร BC3F3 ที่มีเปอร์เซ็นต์การรอดชีวิตสูง และมีลักษณะทางการเกษตรดีได้จำนวน 36 สายพันธุ์ นำมาแบ่งกลุ่มตามแอลลีลของยีนเป้าหมายที่คัดเลือก หรือ Haplotype (H) ได้จำนวน 6 กลุ่ม ได้แก่ H1-H6 จากนั้นปลูกขยายเมล็ดได้ประชากร BC3F3:5 นำมาประเมินศักยภาพการให้ผลผลิตในสภาพน้ำปกตอและสภาพน้ำจำกัด และปริมาณความสามารถในการทนน้ำท่วมฉับพลัน โดยแบ่งประชากร BC3F3:5 เป็น 3 กลุ่มจีโนไทป์ (G) ได้แก่ G1(H1) เป็นกลุ่มเป้าหมายซึ่งมียีนควบคุมลักษณะที่สนใจเป็นสายพันธุ์แท้ทั้งสามตำแหน่ง จำนวน 12 สายพันธุ์; G2 (H2) จำนวน 12 สายพันธุ์และ G3 (H3, H4, H5 และ H6) จำนวน 12 สายพันธุ์ ผลการประเมินผลผลิตในสภาพน้ำปกติ พบว่า ข้าวกลุ่มเป้าหมาย G1 ให้ผลผลิตเฉลี่ย 484 กก./ไร่ ไม่แตกต่างทางสถิติกับข้าวสายพันธุ์ IR57514 (531 กก./ไร่) ยกเว้นสายพันธุ์ RGDU07345-4-24-79-B-B (346 กก./ไร่) และในสภาพน้ำจำกัดสามารถทำให้ผลผลิตของข้าวประชากร BC3F3:5 และสายพันธุ์ IR57514 ลดลงเฉลี่ยร้อยละ 43.04 และ 46.89 ตามลำดับ เมื่อเทียบกับผลผลิตข้าวในสภาพการให้น้ำปกติ โดยการประเมินผลผลิตในสภาพน้ำจำกัด พบว่า ข้าวในกลุ่มเป้าหมาย G1 ให้ผลผลิตเฉลี่ยไม่แตกต่างทางสถิติกับข้าวสายพันธุ์ IR57514 การประเมินความสามารถในการทนน้ำท่วมฉับพลันในข้าวกลุ่มเป้าหมาย G1 พบว่า มีแนวโน้มของเปอร์เซ็นต์การรอดชีวิต เปอร์เซ็นต์การยืดตัว และความเขียวของใบเฉลี่ยไม่แตกต่างทางสถิติกับสายพันธุ์ IR57514 จากนั้นสุ่มเมล็ดประชากร BC3F3:6 จากทั้งสามการทดลองดังกล่าวไปประเมินความหอมและคุณภาพการหุงต้ม โดยการประเมินความหอมใช้วิธีการดมกลิ่น (sensory test) และวิเคราะห์ปริมาณ 2-acetyl-1-pyrroline (2AP) ประเมินคุณภาพการหุงต้มโดยการวิเคราะห์ปริมาณแอมิโลสและวัดค่าการสลายตัวของเมล็ดข้าวในสารละลายด่าง 1.7% KOH (alkaline spreading value, ASV) ซึ่งใช้เป็นเกณฑ์ในการประเมินลักษณะอุณหภูมิแป้งสุกทางอ้อม ผลการวิเคราะห์ พบว่า ข้าวประชากร BC3F3:6 กลุ่มเป้าหมาย H1(G1) ทั้ง 12 สายพันธุ์นั้น เมล็ดมีกลิ่นหอม มีปริมาณแอมิโลสต่ำ (AC=11.8-19.7%) และมีค่าการสลายตัวของเมล็ดข้าวในสารละลายด่างสูง (AD\SV=5-7) ซึ่งบ่งชี้ว่าข้าวนั้นมีอุณหภูมิแป้งสุกต่ำ คล้ายกับข้าวขาวดอกมะลิ 105 จากการศึกษานี้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของการนำเครื่องหมายโมเลกุลดีเอ็นเอมาช่วยในการคัดเลือกเพื่อปรับปรุงสายพันธุ์ข้าวทนแล้ง IR7514 ให้มีความหอมและคุณภาพการหุงต้มคล้ายข้าวหอมมะลิโดยที่ข้าวสายพันธุ์ปรับปรุงดังกล่าวยังคงมีลักษณะเด่นของพันธุ์รับ IR57514 ได้แก่ ผลผลิตสูง สามารถทนแล้งและทนน้ำท่วมฉับพลันได้ดี