สืบค้นงานวิจัย
การศึกษาบทบาทของยีนสมาชิกกลุ่ม BEL-like และ POTH1-like ในกระบวนการชักนำการพัฒนาการของรากสะสมอาหารมันสำปะหลัง (Phase III/2)
ยินดี ชาญวิวัฒนา - สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ชื่อเรื่อง: การศึกษาบทบาทของยีนสมาชิกกลุ่ม BEL-like และ POTH1-like ในกระบวนการชักนำการพัฒนาการของรากสะสมอาหารมันสำปะหลัง (Phase III/2)
ชื่อเรื่อง (EN): Molecular Characterization of Storage Root Formation in Cassava:Investigating The Role of BEL-type and POTH-type Genes in Controlling Storage Root Formation (Phase III/2)
ผู้แต่ง / หัวหน้าโครงการ: ยินดี ชาญวิวัฒนา
หน่วยงานสังกัดผู้แต่ง:
  1. สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
บทคัดย่อ: ฐานข้อมูลกลไกพันธุกรรมที่ควบคุมการแสดงออกของคุณลักษณะสำคัญทางเศรษฐกิจอันเป็นเป้าหมายของกระบวนการปรับปรุงและพัฒนาสายพันธุ์พืช นับเป็นหนึ่งในแกนหลักในการนำไปสู่ความเข้มแข็งของระบบการปรับปรุงพันธุ์พืชให้มีประสิทธิภาพและประสิทธิผลภายในเวลาอันรวดเร็ว โดยในการศึกษานี้เทคโนโลยีจีโนมิกส์เชิงหน้าที่ของพืชจะถูกนำมาประยุกต์ใช้ในระบบมันสำปะหลังซึ่งเป็นหนึ่งในพืชเศรษฐกิจสำคัญของประเทศไทย เพื่อสร้างองค์ความรู้ของเครือข่ายยีนที่ทำหน้าที่ควบคุมกระบวนการชักนำและพัฒนาการของรากสะสมอาหาร สำหรับนำไปใช้ช่วยเสริมสร้างแนวทางในการปรับปรุงสายพันธุ์มันสำปะหลังให้มีผลผลิตรากสะสมอาหารสูงเพื่อรองรับกับการขยายตัวของภาคอุตสาหกรรมหลากหลายประเภทที่ใช้วัตถุดิบจากแป้งในรากสะสมอาหารของมันสำปะหลัง รวมถึงอุตสาหกรรมการผลิตเอทานอลเพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงานทางเลือก โดยที่ผ่านมาข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับกลไกพันธุกรรมที่ควบคุมการสร้างรากสะสมอาหารของมันสำปะหลังยังแทบไม่มีปรากฏ จึงได้ทำการสืบหายีนมันสำปะหลังที่อาจมีหน้าที่ในกระบวนการดังกล่าวโดยใช้ข้อมูลเครือข่ายยีนที่มีรายงานในมันฝรั่งที่สร้างหัวสะสมอาหารเป็นแม่แบบ ด้วยสมมติฐานที่ว่าเครือข่ายยีนที่เกี่ยวข้องกับระบบการชักนำและพัฒนาการของอวัยวะสะสมอาหารอาจได้ถูกอนุรักษ์ไว้ในระบบวิวัฒนาการของพืช ซึ่งจากการศึกษาพบว่าการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและการตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมในระหว่างการชักนำอวัยวะสะสมอาหารมีความคล้ายคลึงกันระหว่างระบบมันฝรั่งและมันสำปะหลัง จึงมีความเป็นไปได้ว่าทั้ง 2 พืชมีระบบเครือข่ายยีนกลุ่มเดียวกัน ที่ทำหน้าที่ควบคุมและกำหนดการสร้างอวัยวะสะสมอาหาร เป็นที่มาของโครงการ Molecular characterization of storage root formation in cassava: Investigating the role of BEL-type and POTH1-type genes in controlling storage root formation ที่มีวัตถุประสงค์ในการสืบหาและศึกษาบทบาทของยีนสมาชิกกลุ่ม BEL-type และ POTH1-type ในระบบการสร้างรากสะสมอาหารของมันสำปะหลัง โดยใช้ข้อมูลจากการศึกษาที่พบในมันฝรั่งที่บ่งชี้ว่าโปรตีน StBEL5 และ StPOTH1 ทำหน้าที่ร่วมกันในการกระตุ้นการสร้างหัวสะสมอาหารใต้ดิน และการเพิ่มระดับการแสดงออกของยีนทั้ง 2 ส่งผลให้ต้นมันฝรั่งสามารถสร้างหัวสะสมอาหารขนาดใหญ่ได้เป็นจำนวนมาก จึงถือเป็นยีนเป้าหมายที่มีศักยภาพในการเพิ่มผลผลิตอวัยวะสะสมอาหาร และจากการดำเนินการวิจัยที่ผ่านมาสามารถสืบพบและคัดเลือกยีนมันสำปะหลังเป้าหมายในกลุ่ม BEL-type ได้จำนวน 2 ยีน คือยีน MeBEL29-1 และ MeBEL29-2 และในกลุ่ม POTH1-type ได้ 2 ยีน คือ ยีน MeKN1-2/6_2 และ MeKN1-2/6_7 ซึ่งทั้งหมดมีโครงสร้างและแบบแผนการแสดงออกของ mRNA ที่คล้ายคลึงกับยีน StBEL5 และ StPOTH1 นับเป็นยีน candidate สำหรับนำมาทำการศึกษาวิเคราะห์หน้าที่ในระบบการสร้างรากสะสมอาหารของมันสำปะหลังในเชิงลึก จึงได้ใช้เทคนิคพันธุวิศวกรรมเพื่อทำการตัดต่อสร้างพาหะถ่ายโอนยีนเพื่อชักนำเข้าสู่โครงสร้างพันธุกรรมของมันฝรั่งและมันสำปะหลัง สำหรับการตรวจสอบผลจากการกระตุ้นการแสดงออกของยีน โดยใช้ระบบพืชแม่แบบ คือมันฝรั่ง และมันสำปะหลังเองในการตรวจวิเคราะห์ ซึ่งสามารถที่จะสร้างต้นมันฝรั่งและมันสำปะหลังที่ได้รับยีนเป้าหมายสำหรับพาหะจำนวนหนึ่ง แต่ยังขาดสำหรับอีกบางพาหะ นอกจากนี้จำนวนต้นมันฝรั่งและมันสำปะหลัง transgenic ที่ได้ยังมีไม่เพียงพอสำหรับเข้าสู่กระบวนการวิเคราะห์ผลกระทบทางฟีโนไทป์ จึงเป็นที่มาของโครงการวิจัยนี้ที่จะดำเนินการต่อเนื่องจากระยะแรกเพื่อสร้างต้นมันฝรั่งและมันสำปะหลังที่ได้รับการถ่ายโอนชุดพาหะสำหรีบยีนมันสำปะหลังเป้าหมายกลุ่ม BEL-type และ POTH1-type ทั้งหมดให้เสร็จสมบูรณ์และเพียงพอ โดยจะดำเนินการตรวจสอบคุณลักษณะของยีนเป้าหมายที่ได้รับการถ่ายโอนสำหรับแต่ละต้น transgenic ที่คัดเลือกได้ ก่อนนำเข้าสู่กระบวนการประเมินผลกระทบทางฟีโนไทป์ที่เกิดขึ้นจากการดัดแปรการแสดงออกของแต่ละยีนเป้าหมาย โดยเฉพาะต่อการพัฒนาการของอวัยวะสะสมอาหาร และจำนวนรวมถึงขนาดของอวัยวะสะสมอาหารที่เกิดขึ้น เพื่อเป็นก้าวแรกที่สำคัญในการนำไปสู่ความเข้าใจในกลไกพันธุกรรมที่ซับซ้อนของระบบการชักนำและพัฒนาการของรากสะสมอาหารมันสำปะหลัง และทราบถึงศักยภาพในการนำข้อมูลของยีนกลุ่ม กลุ่ม BEL-type และ POTH1-type มาใช้ช่วยพัฒนาสายพันธุ์มันสำปะหลังของไทยที่มีผลผลิตรากสะสมอาหารโดดเด่นให้บรรลุตามวัตถุประสงค์ของการศึกษาวิจัย
บทคัดย่อ (EN): Fundamental knowledge of the genetic control of economically important traits is highly valuable and has been widely applied to help enhance the efficiency of plant varietal improvement. In this study, plant functional genomics technology is being integrated in the system of cassava, a leading crop of Thailand. The main purpose is to gain information on the genetic regulation of storage root formation and development in cassava. This is part of an attempt to generate a knowledge repertoire of this vital process for future use in the generation of elite cassava with enhanced storage root yield to support the growing industrial demands of cassava starch enriched in the storage root.

Since the information of how storage root formation and development in cassava is genetically controlled is virtually non-existent, identification of target genes in cassava was carried out using information from the potato system. It is hypothesized that the genetic networks controlling storage organ formation and development are evolutionarily conserved. Therefore, similar genes might be playing the same role in various storage organ-bearing plants. Previously, a research project ‘Molecular characterization of storage root formation in cassava: Investigating the role of BEL-type and POTH1-type genes in controlling storage root formation’ was carried out to identify and analyze the role of BEL-type and POTH1-type genes in cassava storage root formation. Molecular studies in potato indicate that the StBEL5 & StPOTH1 heterodimer plays an important role in tuberization. Interestingly, overexpression of both genes resulted in enhanced tuber formation and development. Hence, they are considered tuber-promoting genes. Genome search and expression study have identified BEL-type and POTH1-type target genes in cassava. Thus, two BEL-type genes; MeBEL29-1 & MeBEL29-2 and two POTH1-type genes; MeKN1-2/6-2 (MePOTH1) & MeKN1-2/6-7 have been selected for in depth functional analysis based on their conserved structures and expression patterns. These genes were subjected to genetic transformation into the potato and cassava genetic background to investigate the effect of their overexpression on storage organ formation.

So far, the attempt to generate transgenic potato and cassava plants harbouring the target cassava BEL-type and POTH1-type overexpression constructs have had some success. A number of transgenic lines were made for some constructs. However, the number of lines for each construct was not enough for further phenotypic study. In addition, there have been problems of transgene instability and chimera in the transgenic plants identified. Therefore, generation of stable transgenic lines for the target constructs is the main priority in the current study. Detailed genotypic analysis will then be performed on the selected transgenics with stable transgene integration. This and the data obtained from phenotypic evaluation of those transgenic lines will provide invaluable insights into the genetic regulation of cassava storage root initiation. Thus, the potential role of BEL-type and POTH1-type genes in storage root promotion will be revealed, and subsequently the possibility of their exploitation in cassava varietal improvement could be assessed.
บทคัดย่อ: ไม่พบข้อมูลจากหน่วยงานต้นทาง
ภาษา (EN): th
เผยแพร่โดย: สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
คำสำคัญ: มันสำปะหลัง การสร้างรากสะสมอาหาร ยีนสมาชิกกลุ่ม BEL และ POTH
คำสำคัญ (EN): BEL & POTH Gene Family
เจ้าของลิขสิทธิ์: สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
หากไม่พบเอกสารฉบับเต็ม (Full Text) โปรดติดต่อหน่วยงานเจ้าของข้อมูล

การอ้างอิง

ยินดี ชาญวิวัฒนา. "การศึกษาบทบาทของยีนสมาชิกกลุ่ม BEL-like และ POTH1-like ในกระบวนการชักนำการพัฒนาการของรากสะสมอาหารมันสำปะหลัง (Phase III/2)Molecular Characterization of Storage Root Formation in Cassava:Investigating The Role of BEL-type and POTH-type Genes in Controlling Storage Root Formation (Phase III/2)". สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ. 2558

ยินดี ชาญวิวัฒนา. "การศึกษาบทบาทของยีนสมาชิกกลุ่ม BEL-like และ POTH1-like ในกระบวนการชักนำการพัฒนาการของรากสะสมอาหารมันสำปะหลัง (Phase III/2)Molecular Characterization of Storage Root Formation in Cassava:Investigating The Role of BEL-type and POTH-type Genes in Controlling Storage Root Formation (Phase III/2)". สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ. 2558. Print.



TARR Wordcloud:
การศึกษาบทบาทของยีนสมาชิกกลุ่ม BEL-like และ POTH1-like ในกระบวนการชักนำการพัฒนาการของรากสะสมอาหารมันสำปะหลัง (Phase III/2)
ยินดี ชาญวิวัฒนา
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
2558
อาหารจากมันสำปะหลัง การศึกษาบทบาทของยีนสมาชิกกลุ่ม BEL-like และ POTH1-like ในกระบวนการชักนำการ พัฒนาการของรากสะสมอาหารมันสำปะหลัง (Phase III/3) มันสำปะหลังพันธุ์ใหม่ "ระยอง 3" การเพิ่มโปรตีนของมันสำปะหลังโดยใช้น้ำกากผงชูรสเพื่อใช้เป็นอาหารโค สถานการณ์ปัจจุบันและศักยภาพการผลิตมันสำปะหลังของไทย ผลผลิตของมันสำปะหลังที่เก็บเกี่ยวอายุสั้นในสภาพปริมาณน้ำฝนต่างกัน สภาวะที่เหมาะสมต่อการวัดปริมาณไชยาไนด์อิสระในมันสำปะหลัง (Manihot esculenta Crantz) ความสัมพันธ์ระหว่างดัชนีพืชพรรณผล ต่างแบบนอร์แมลไลซ์กับผลผลิตมันสำปะหลังในจังหวัดกำแพงเพชร การสกัดแป้งจากกากมันสำปะหลังและการเตรียมเทอร์โมพลาสติกสตาร์ช การประเมินศักยภาพของยีนสมาชิกกลุ่ม FT/TFL1 และ EXOในการกระตุ้นผลผลิตรากสะสมอาหารมันสำปะหลัง
คัดลอก URL
กระทู้ของฉัน
ผลการสืบค้นทั้งหมด โพสต์     เรียงลำดับจาก
พัฒนาระบบโดยศูนย์ความรู้เฉพาะด้านวิศวกรรมความรู้และวิศวกรรมภาษาDeveloped by Center of Excellence for Unified Knowledge and Language Engineering
สนับสนุนโดยสำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน)Supported by the Agricultural Research Development Agency (Public Organization)
แบบสำรวจความพึงพอใจQuestionair