49
ปญหาพิเศษ เรื่อง การศึกษาความสัมพันธของปริมาณสาร Antioxidant กับการทนแลงในพันธุออยลูกผสม Study on Relation between Antioxidant Contents and Drought Tolerance in Sugarcane Hybrid Clones โดย นางสาวสุกัญญา สิทธิเวช สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตร คณะเกษตร กําแพงแสน PROGRAM IN AGRICULTURAL BIOTECHNOLOGY FACULTY OF AGRICULTURE KAMPHAENG SAEN มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร KASETSART UNIVERSITY .. 2549

ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

ปญหาพิเศษ

เรื่อง

การศึกษาความสัมพันธของปริมาณสาร Antioxidant กับการทนแลงในพันธุออยลูกผสม

Study on Relation between Antioxidant Contents and Drought Tolerance in Sugarcane Hybrid Clones

โดย นางสาวสุกญัญา สิทธิเวช

สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตร

คณะเกษตร กําแพงแสน PROGRAM IN AGRICULTURAL BIOTECHNOLOGY

FACULTY OF AGRICULTURE KAMPHAENG SAEN

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร KASETSART UNIVERSITY

พ.ศ. 2549

Page 2: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

ปญหาพิเศษปริญญาตรี สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตร

เร่ือง

การศึกษาความสัมพันธของปริมาณสาร Antioxidant กับการทนแลงในพันธุออยลูกผสม

Study on Relation between Antioxidant Contents and Drought Tolerance in Sugarcane Hybrid Clones

โดย

นางสาวสุกัญญา สิทธิเวช

ควบคุมและอนุมัติโดย

.................................................. วันที่............เดือน.....................พ.ศ. ............ (ผศ.ดร.เรวัต เลิศฤทัยโยธิน)

Page 3: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

การศึกษาความสัมพันธของปริมาณสาร Antioxidant กับการทนแลงในพันธุออยลูกผสม

นางสาวสุกัญญา สิทธิเวช

บทคัดยอ

การทดลองนีม้ีวัตถุประสงคเพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน้ําของพันธุออยลูกผสม ตอการสะสมสาร Antioxidant โดยแบงออยออกเปน 2 ชุด คือ ชุดที่หนึ่ง ออยพันธุแมและพันธุพอที่ทนแลง ( กพส94-13 x UT3 ) และ ลูกผสมจํานวน 5 สาย พันธุ คือพันธุ Kps00-148 , Kps00-32 , Kps00-92 , Kps00-61 และ Kps00-59 พันธุพอ คือ UT-3 พันธุแมคือ พันธุ Kps94-13 และชุดที่สองออยพันธุแมและพันธุพอที่ไมทนแลง(Kps93-10-10 x Kps93-1-25) และลูกผสมจํานวน 5 สายพันธุคือ พันธุ Kps98-024 , Kps98-077 , Kps98-029 , Kps98-005 และ Kps98-090 โดยทําการปลกูทอนพันธุออยที่มีตา 1 ตา ในกระถางขนาด 8 นิ้ว ภายในโรงเรือนเปนเวลา 2 เดือน จากนั้นงดน้ําเปนเวลา 7 วนั เก็บตัวอยางใบออยที่ผานการงดน้ําและใบออยที่ใหน้ําปกติมาตรวจสอบปริมาณสาร Antioxidant โดยวิธี Ferric Thiocyanate method จากผลการทดลองพบวา ผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ในพันธุออย สามารถแบงออย 14 พันธุไดออกเปน 3 กลุม คือ กลุมที่มีคาผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant มาก คือพันธุ UT-3, Kps00-92 และพันธุ Kps98-029 กลุมทีม่ ีนอยคือพันธุ Kps00-148, Kps98-024, Kps00-32 และKps98-005 สวนพันธุอ่ืน มีคาปานกลางโดยคาผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant มีแนวโนมสามารถใชในการประเมินความทนแลงในสภาพแปลงนอกจากนี้พบวาเปอรเซ็นตความเขียวของใบหลังฟนตัว 7 วันมีความสัมพันธกับผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ในทิศทางตรงกันขามในพันธุลูกผสม และพันธุพอแมระหวาง Kps94-13 x UT-3 คําสําคัญ : ปริมาณสาร Antioxidant , การทนแลง, พันธุออย ปญหาพิเศษ : ปริญญาตรี สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตร คณะเกษตร กําแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร อาจารยที่ปรึกษา : ผศ. ดร. เรวตั เลิศฤทัยโยธิน ปที่พิมพ : 2549 จํานวนหนา : 39

Page 4: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

Study on Relation between Antioxidant Contents and Drought Tolerance in Sugarcane Hybrid Clones

Miss Sukanya Sittiwet

Abstract

Objectives of this experiments are study the effect of drought condition to antioxidant accumulation of sugarcane hybrid clones. Study was done in 2 set of sugarcane hybrid clones. First set of hybrid clones, Kps00-148, Kps00-32, Kps00-92, Kps00-61 and Kps00-59, derived from the drought tolerant parents, Kps94-13 and UT-3. Second set of hybrid clones, Kps98-024 , Kps98-077 , Kps98-029 , Kps98-005 and Kps98-090, derived from drought intolerant parents, Kps93-10-10 and Kps93-1-25. One-budded seeded cane were planted in 8 inches pots under green house condition for 2 mouths. Then, water did not applied for 7 days. Leaf samples of drought plants and normal plants were collected for antioxidant evaluation by Ferric Thiocyanate method. The experiments revealed that difference in percentage of antioxidant of 14 sugarcane clones could be devided into 3 groups. The high level of difference in percentage of antioxidant sugarcane clones were UT-3, Kps00-92 and Kps00-029. The low level of difference in percentage of antioxidant sugarcane clones were Kps00-148, Kps98-024, Kps00-32 and Kps98-005. The other sugarcane clones had moderate level of difference in percentage of antioxidant. Difference in percentage of antioxidant in this study tended to be used for evaluation of drought tolerance in sugarcane clones under field condition. Moreover, green leaf area percentage after regrowth for 7 days had significant negative correlation coefficient with difference in percentage of antioxidant in hybrid clones and parents between Kps94-13 and UT-3 Key words : Antioxidant, drought, sugarcane Degree : Bachelor of Science, Program in Agricultural Biotechnology, Faculty of Agriculture at Kamphaeng Saen, Kasetsart University Advisor : Assist. Prof. Dr. Rewat Lersruthaiyotin Year : 2006 Page : 39

Page 5: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

คํานิยม

ผูเขียนขอกราบขอบพระคุณ ผูชวยศาสตราจารย ดร. เรวตั เลิศฤทัยโยธิน อาจารยที่ปรึกษาปญหาพิเศษเปนอยางสูงที่ไดคําแนะนําตาง ๆ ตลอดการวจิัย ขอกราบขอบพระคุณ ดร. ชัยณรงค รัตนกรีฑากุล และหนวยวิจัยสภาพแวดลอม ที่ไดกรุณาใหความอนุเคราะหอุปกรณและใหคําปรึกษาสําหรับการตรวจวเิคราะห antioxidant ขอขอบพระคุณ สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตร คณะเกษตร กําแพงแสน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ที่ไดใหการสนับสนุนงบประมาณสําหรับการทําวิจยั ขอขอบพระคุณศูนยวิจยั และพัฒนาออยและน้ําตาล สถาบันวิจยัและพัฒนาแหงมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ที่ไดใหความอนุเคราะหทอนพันธุออย อุปกรณสําหรับปลูกออย และอุปกรณสําหรับการตรวจวิเคราะห RAPD ขอขอบพระคุณ คุณสมหวัง อนุสนธิ์พรเพิ่ม และเพื่อน ๆ ทุกคน สําหรับความชวยเหลือในการทําปญหาพิเศษ จนเสร็จสิ้น ทายนี้ขอกราบขอบพระคุณ พอ แม พี่ๆ และนองๆ ที่ใหกาํลังใจและความหวงใยตลอดมา

สุกัญญา สิทธิเวช 17 มีนาคม 2550

Page 6: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

สารบัญ

หนา คํานํา 1 อุปกรณและวธีิการ 15 ผลการทดลอง 19 วิจารณผลการทดลอง 25 สรุป 29 เอกสารอางอิง 29 ภาคผนวก 34

Page 7: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

สารบัญตาราง ตารางที่ หนา 1 สาร oxidant ตาง ๆ ในรางกาย 11 2 การคํานวณคาเปอรเซ็นตความเหีย่วของใบเพื่อหาผลตางของอัตราสวนพื้นทีใ่บ 16 3 ผลตางของคาเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ในพันธุลูกผสม 19 ระหวางพันธุ Kps94-13 และ UT-3 4 ผลตางของคาเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ในพันธุลูกผสม 20 ระหวางพันธุ Kps93-10-10 และ Kps93-1-25 5 คาเปอรเซ็นตความเหี่ยวใบเฉลี่ยหลังงดน้ํา ของพันธุลูกผสม 21 ระหวางพันธุ Kps94-13 และ UT-3 6 คาเปอรเซ็นตความเหี่ยวใบเฉลี่ยหลังงดน้ํา ของพันธุลูกผสม 21 ระหวางพันธุ Kps93-10-10 และ Kps93-1-25 7 คาเปอรเซ็นตพื้นที่ใบสีเขียวหลังฟนตวั 7 วันของพนัธุลูกผสม 22 ระหวางพันธุ Kps94-13 และ UT-3 8 คาเปอรเซ็นตพื้นที่ใบสีเขียวหลังฟนตวั 7 วันของพนัธุลูกผสม 22 ระหวางพันธุ Kps93-10-10 และ Kps93-1-25 9 คาสหสัมพันธในกลุมพนัธุของเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ที่เปลี่ยนแปลงไป 23 เทียบกับความเหี่ยวของใบที่งดน้ํา

Page 8: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

สารบัญตาราง (ตอ) ตารางที่ หนา

10. แสดงคาสหสัมพันธในกลุมพันธุของเปอรเซ็นตสาร Antioxidant 23 ที่เปลี่ยนแปลงไป เทียบกับความเขียวของใบหลังฟนตัว ตารางผนวกที ่ 1. คา Absorption spectrum ที่ความยาวคลื่น 500 nm จากการวิเคราะหดวย 36 spectrophotometric technique ที่ความเขมขนตาง ๆ

2. คาการเปลี่ยนแปลง เปอรเซ็นต Antioxidant 39 และผลตางของเปอรเซ็นต Antioxidant

Page 9: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

สารบัญภาพ

ภาพที ่ หนา 1. ตัวอยางสาร Antioxidant ที่รางกายสรางขึ้นไดเอง 7 2. ตัวอยางสารAntioxidant ที่ไดรับจากภายนอก 8 3. กระบวนการทําลายเซลลพืชของ reactive oxygen species (ROS) 12

Page 10: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

1

คํานํา

ออยเปนพืชเศรษฐกิจที่สําคญัของประเทศ และเปนพืชที่สําคัญในอุตสาหกรรมน้ําตาลของประเทศไทยซึง่นอกจากจะใชบริโภคภายในประเทศแลว ยังเปนสินคาสงออกที่สําคัญนํารายไดเขาประเทศ โดยที่อุตสาหกรรมออยและน้ําตาล เปนอุตสาหกรรมทางเกษตรทํารายไดเขาประเทศปละนับหมื่นลานบาท แตปญหาที่เกษตรกรพบและเปนอุปสรรคหนี่งที่ทําใหผลผลิตของออยตอไรต่ํา คือ การขาดแคลนพันธุที่เหมาะสมในการปลูกในแตละทองที่ สาเหตุสําคัญของการมผีลผลิตตกต่ําอยางหนึ่ง คือ ความแหงแลง ความแหงแลงเกิดจากพื้นทีเ่พาะปลูกนัน้ทาํใหมีปริมาณน้ําไมเพยีงพอตอการเจริญเตบิโตของพืชทั้งนี้พืน้ที่ปลูกออยอยูในเขตชลประทานเพยีง 20 เปอรเซ็นต จึงมีพื้นที่เพาะปลูกอีกจํานวนมากที่จําเปนตองอาศัยน้ําฝนเพียงอยางเดยีว และปจจุบนัเปนที่ทราบกนัดีวาฝนไมตกตองตามฤดูกาล และปริมาณน้าํฝนลดนอยลง เมื่อออยไมมีน้ําในการเจริญเติบโตทําใหการเจรญิเติบโตของออยหยุดชะงักลง สงผลใหมวลชีวภาพลดลง และแสดงใหเห็นในรูปของการเหี่ยวเฉา ทั้งการเหี่ยวเฉาช่ัวคราว และการเหี่ยวถาวร ดังนั้นการคดัเลือกพันธุทีท่นแลงจึงเปนสิ่งสําคัญ เพื่อใหผลผลิตตอไรสูงขึ้น ทั้งนี้การคัดเลือกพันธุในสภาพแปลงปลูกมีคาใชจายคอนขางสูงและใชเวลานานมาก จึงควรมีการคัดเลือกพนัธุโรงเรือนเสียกอน อีกทัง้ออยพันธุลูกผสมจากโครงการปรับปรุงพันธุออยมีจํานวนมาก จึงควรมีวิธีการสําหรับการคัดเลือกพันธุออยใหเหลือจํานวนพันธุลดนอยลงไดงายและประหยดัเวลาอีกดวย การวดัปริมาณสาร Antioxidant ที่เกี่ยวของกับการตอบสนองตอสภาวะเครียดของสิ่งมีชีวิต จึงเปนแนวทางหนึ่งที่นาสนใจ สําหรับการตรวจสอบความทนแลงของออยในสภาพโรงเรือน เนื่องจากสามารถทําการตรวจสอบไดในสภาพโรงเรือน ในระยะแรกของการคัดเลือกพนัธุ

Page 11: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

2

ตรวจเอกสาร

ออย (Saccharum spp.) เปนพืชพวกหญาชนิดหนึ่งที่มีความสําคัญตอมนุษยมากในแงของการใชเปนอาหาร ออยนับเปนพืชสําคัญอันดับ ๔ ของโลก รองจากขาวสาลี ขาวโพด และขาว ตามลําดับ แตเมื่อพิจารณาในแงของผลผลิตคิดเปนน้ําหนักแหงที่เกบ็เกี่ยวไดตอเนื้อที่ตอป ออยมาเปนอันดับแรก ทั้งนี้เพราะออยสามารถใชปจจัยสําหรับการเจริญเตบิโต เชน แสงแดด น้ํา อากาศ และธาตุอาหารไดมีประสิทธิภาพมากกวานั่นเอง นอกจากนี้ออยยังเปนพืชที่ปลูกงาย และเมื่อปลูกคร้ังหนึ่งแลวสามารถเก็บเกี่ยวไดหลายครัง้ (กรมวิชาการเกษตร, 2523) ลักษณะทั่วไปทางพฤษศาสตร ออย ช่ือสามัญ Sugarcane ช่ือวิทยาศาสตรวา Saccharum spp. จัดอยูใน Order Glumaceae Family Gramineae โดยแยกเปน 6 species คือ spontaneum, sinense, barbery, robastum, officinarum และ edule ออยเปนพืชที่มีลําตนใหญแข็งแรง ตัน และมกัจะตั้งตรง ลําตนประกอบดวยขอและปลองเชนเดียวกับพชืของพวกหญา ขนาด รูปราง และความยาวของปลองแตกตางกันตามพันธุและสภาพแวดลอม ในสภาพแวดลอมที่เหมาะสม ลําตนอาจมีความยาวถึงปละ 2-3 เมตร และมีปลองเหนือพืน้ดิน 20-30 ปลอง หรือโดยเฉลี่ยมีปลองประมาณเดือนละ 3 ปลอง แตละปลองยาวประมาณ 10-15 เซนติเมตร เสนผานศูนยกลางของลําตนยาวประมาณ 2.5-5.0 เซนติเมตร ความยาวของปลองและเสนผานศูนยกลางของลําตนขึ้นอยูกับพนัธุและสภาพแวดลอม แตละปลองมี 1 ตา เกิดที่ขอสลับกันคนละขางของลําตน และทุกตาจะมีกาบใบหุมอยู ใบแบงออกเปน 2 สวน คือ สวนที่โอบรอบลําตนและหุมตาอยูเรียกวา กาบใบ และอีกสวนหนึ่งเรียกวา แผนใบ ทั้งสองสวนแยกจากกันตรงคอใบ กาบใบสั้นกวาแผนใบมาก ใบมีลักษณะคลายใบขาวแตใหญกวามาก ปลายใบแหลม ขอบใบเปนจกัคลายฟนเลื่อยคม ตนออยที่เติบโตเต็มที่จะมีใบที่ทําหนาที่อยูประมาณ 8-12 ใบ (กรมวิชาการเกษตร, 2523) ประวัติถิ่นฐานดั้งเดิมและการกระจายตัวของออย ออยชอบอากาศรอนและชุมชื้น ดังนั้นประเทศที่ปลูกออย ซ่ึงมีประมาณ 70 ประเทศจึงอยูในแถบรอนและชุมชื้นในระหวางเสนรุงที่ 35 องศาเหนือและ 35 องศาใต รวมทั้งประเทศไทยดวย ประเทศที่ผลิตน้ําตาลจากออยไดมากที่สุด คือ บราซิล ผลิตได 7.5 ลานเมตริกตัน รองลงมาไดแก

Page 12: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

3

อินเดีย ควิบา ออสเตรเลีย เม็กซิโก ฟลิปปนส จีน และไทย ผลิตได 6.0, 5.8, 3.4, 2.69, 2.67, 2.60และ 2.26 ลานเมตริกตัน ตามลําดับ สําหรับประเทศไทยไดมกีารปลูกออยมาแตโบราณกาล แตการทําน้ําตาลจากออยไดเร่ิมในสมัยกรุงสุโขทัยประมาณ พ.ศ. 1920 แหลงผลิตสําคัญอยูที่เมืองสุโขทัย พิษณุโลก และกําแพงเพชร น้ําตาลที่ผลิตไดในสมัยนั้นเปนน้ําตาลทรายแดง (muscovado) หรือน้ําออยงบ เชื่อกันวาชาวจนีเปนผูที่นําเอากรรมวิธีการผลิตน้ําตาลทรายแดงเขามา สวนการผลิตน้ําตาลทรายขาว (centrifugal sugar) นั้นไดเร่ิมที่จังหวัดลําปางเมื่อ พ.ศ. 2480 หลังจากนั้นการผลิตน้ําตาลทรายขาวไดขยายตวัเพิ่มขึ้นโดยลําดับ จากการผลิตเพียงเพื่อทดแทนปริมาณน้ําตาลที่เราตองส่ังเขามาจากประเทศฟลิปปนสและอินโดนีเซีย จนกระทั่งผลิตไดพอใชบริโภคภายในประเทศและเหลือสงออกตางประเทศเปนจํานวนถึง 5,723 เมตริกตัน คิดเปนมูลคา 8.10 ลานบาทใน พ.ศ. 2502-2503 มูลคาสงออกของน้ําตาลไดเพิ่มขึ้น จากไมถึง 10 ลานบาท เปน 330 ลานบาทใน พ.ศ. 2515 จนกระทั่ง พ.ศ. 2520 มูลคาสงน้ําตาลออกไดเพิ่มขึน้เปน 7,395 ลานบาท ซ่ึงเปนรายไดสูงสุดนับตั้งแตประเทศไทยไดมีการสงน้ําตาลเปนสินคาออกและนับเปนรายไดอันดับ 3 รองจากขาวและมันสําปะหลัง ใน พ.ศ. 2521 มูลคาการสงออกลดลงเหลือเพียง 3,972 ลานบาท สาเหตุเนื่องจากน้ําตาลลนตลาดและราคาตกต่ํา แมกระนัน้ก็ยังเปนรายได 1 ใน 10 ของสินคาออกทั้งหมด จึงนบัไดวาออยเปนพืชชนิดหนึ่งที่มีความสําคัญตอเศรษฐกิจของประเทศไทย (สารานุกรมไทยสําหรับเยาวชน เลม 5, 2523) พันธุสงเสริมในการปลูก (คณะกรรมการออยและน้ําตาลทราย, 2548) มีดังนี ้ เค 84-69, เค 84-200, เค88-65, เค 88-87, เค 88-92, เค 90-54, เค 90-77, เค 91-247, แอลเค 92-11, แอลเค 92-17, เค 92-60, เค 92-80, แอลเค 92-92, เค 92-213, เค 93-217, เค 93-347, เค 95-84, เค 95-156, เค 95-161, แอลเค 95-269, เค 95-283, อูทอง 1, อูทอง 3, อูทอง 4, อูทอง 5 (90-2-318), อูทอง 6 (91-2-056), 94-2-483, 95-2-156, มก.50, กําแพงแสน 94-13, 023 L, ซีโอ 1148, ซีโอ 62175, แอลเค 95-127และควิ 130

ปญหาของออย ขอจํากัดและโอกาส (เกษม, 2545)

1. ตนทุนการผลิตสูง 2. ควรมีการปรับปรุงมาตรฐานเทคโนโลยีการผลิตใหถูกตองเหมาะสม สามารถแขงขันใน

ตลาดโลกได

Page 13: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

4

3. การขาดแคลนออยพันธุดีที่มผีลผลิต และคาความหวานสงู และตานทานโรคแมลง และขาดการกระจายพนัธุสูเกษตรกร

4. ขาดการจัดการดินอยางถูกตอง 5. มีการระบาดของศัตรูออย

การเลือกพันธุ (เกษม, 2545)

1. ผลผลิตสูง และมีคุณภาพความหวานมากกวา 10 ซีซีเอส 2. ตานทานตอโรคเหี่ยวเนาแดง แสดํา กอตะไคร ทนทานตอหนอนกอลายจุดใหญ หรือหนอน

กอลายจุดเลก็ ศัตรูที่สําคัญในแตละแหลงปลูก 3. เจริญเติบโตดีเหมาะกับสภาพดินฟาอากาศ 4. ไวตอไดไมนอยกวา 2 คร้ัง และผลผลิตไมต่ํากวา 80 เปอรเซ็นตของออยปลูก

ปริมาณและการกระจายตัวของน้ําฝน

ออยที่ปลูกในเดือนตาง ๆ มีเปอรเซ็นตของการงอกและการเจริญเติบโตแตกตางกนัเห็นไดชัดทั้งในเขตชลประทาน และนอกเขตชลประทาน แสดงใหเห็นวาอทิธิพลของความชื้นในอากาศ และปริมาณน้าํฝนมีอิทธิพลตอการเจริญเตบิโตของออยอยางยิ่ง

Clements และ Kubota (1942) พบวาคาสหสัมพันธระหวางปริมาณความชื้นในเซลลของออยที่กําลังเจรญิเติบโตกับอัตราการยืดตวัเทากับ 0.756 Sun และ Chow (1949) พบคาสหสัมพันธที่สูงระหวางอัตราการยืดตวัของลําตนกับปริมาณน้ําฝนในไตหวัน

ในทองที่ปลูกออยที่มีปริมาณน้ําฝนตอปต่าํกวา 1,500 เซนติเมตร การชลประทานเปนส่ิงจําเปนแมจะมีปริมาณน้ําฝนระดับดังกลาว ถาเกิดชวงฝนแลงระหวางฤดูรอนกับฤดูใบไมรวงก็ทาํใหการเจริญเตบิโตของออยลดลง (Wadsworth, 1949) การกระจายตัวของน้ําฝนเปนสิ่งที่สําคัญอยางยิ่ง และถาฝนตกเบา ๆ และมีน้ําคางมากมผีลทําใหออยเจริญเติบโตไดดี (Humbert, 1968)

สภาวะของน้ําในดิน

น้ําในดินเปนแหลงของน้ําที่สําคัญที่พืชและจุลินทรียดินจะไดนําไปใชในการดํารงชพี นอกจากนั้นน้าํยังเปนตวัทําละลาย (solvent) และเปนตวักลางในการเคลื่อนยายพวกธาตุอาหารตาง ๆ ในดิน และยังชวยทําใหอุณหภูมิของดินไมสูงหรือต่ําจนเกินไปดวย น้ําเปนสารประกอบพวก

Page 14: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

5

dipolar compound คือสวนอณูของน้ําดานออกซิเจนจะมปีระจุไฟฟาลบ และอณูของน้ําดานไฮโดรเจนจะมีประจุไฟฟาบวก ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติในการดูดยดึสารอื่น ๆ ที่มีประจุไฟฟาลบ และอณูของน้ําอาจดูดยดึกับอณูของน้ําอื่น ๆ ที่อยูขางเคียงดวยแรงที่เรียกวา H-bond สวนน้ําที่อยูในดินจะอยูในสภาวะที่เปนของเหลว (liquid state) และเมื่อชองวางของดินทกุชองมีน้ําขังเต็มหมด เราเรียกดนิที่อยูในสภาวะเชนนีว้าดินอิ่มตวัดวยน้ํา (saturated soil) แตถาชองวางของดินมีน้ําขังไมเต็มทุกชอง เราเรียกวาเปนดินทีไ่มอ่ิมตัวดวยน้ํา (unsaturated soil) (คณาจารยภาควิชาปฐพวีิทยา, 2530)

แรงที่เกี่ยวของกับการดูดยึดน้ําไวในดนินัน้ที่สําคัญมีอยูสองชนิดดวยกัน ไดแก แรงเมตริค (matric force) ซ่ึงเกิดจากปฏกิิริยาดูดยึดระหวางน้ํากับวัสดุพื้น ซ่ึงหมายถงึอนุภาคดินและชองในดนิแรงอีกชนิดหนึ่งคือ แรงออสโมติค (osmotic force) ซ่ึงเปนแรงตรึงโมเลกุลของน้ําใหหยุดนิ่งโดยไอออนหรือโมเลกุลที่แขวนลอยในน้ํา โดยปกตแิรงตรงึของทั้งสองประเภทจะผันแปรโดยกลับกบัระดับความชืน้ของดิน ถาดนิมีระดับความชื้นต่ําแรงดึงจะมาก และในสถานะดังกลาวเราทราบวาน้ํามีความเปนอิสระในการเคลื่อนที่นอยหรือมีพลังงานต่ํา พลังงานของน้ํานิยมแสดงในรูปพลังงานศักยที่เรียกวาศักยของน้ํา (water potential) โดยปกติความเปนประโยชนของน้ําในดินตอพืชจะผันแปรโดยตรงกบัศักยน้ําในดนิ รวมทั้งระดับความชืน้ของดินดวย น้ําในดินจะมีประโยชนตอพืชสูงสุดเมื่อน้ํามีพลังงานศักยสูงที่สุด ทั้งนีก้ารถายเทอากาศของดินตองไมถูกจํากดัจนพืชไมอาจทนอยูได โดยความนยิมแตดั้งเดิมเชื่อวาพกิัดสูงสุดของความเปนประโยชนอยูที่ระดบัความจุสนาม (field capacity) ซ่ึงอาจประเมินไดโดยใชความดัน 1/3 บรรยากาศ ผลักดันน้ําออกจากดนิจนถึงสมดุล (one-third atmosphere percentage, TAP) สําหรับพิกัดต่ําสุดของความชื้นที่เปนประโยชนอยูที่จุดเหีย่วถาวร (permanent wilting point, PWP) ความแตกตางของความชื้นทั้งสองพิกัดจึงเปนความจุความชืน้ที่เปนประโยชนของดินนัน้ (available water capacity, AWC) (คณาจารยภาควิชาปฐพีวิทยา, 2530)

ลักษณะการใชน้ําของพืช

ปริมาณน้ําที่พชืใชไป (consumptive use) วัดจากน้ําทีสู่ญเสียไปจากดินโดยกระบวนการ evapotranspiration (ET) ในชวงเวลาที่เราตองการวัด (วิสุทธิ์, 2515; Slatyer, 1967) ปริมาณน้ําที่สูญเสียไปโดย evapotranspiration เกิดจากผลรวมของจํานวนน้ําที่ระเหยจากผิวดนิโดยตรง(evaporation, E) และจํานวนน้ําที่พืชคายออกไป (transpiration) (Downey, 1971) การใชน้ําของพืชจะมากหรือนอยขึ้นอยูกับชนิดของพืช ความชื้นของดนิและอากาศโดยรอบพืชนัน้ (Rawitz และ Hillet, 1969) การสูญเสียความชื้นของดินโดยการระเหย (evaporation) จากผิวดนิมีปริมาณนอยกวา

Page 15: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

6

การสูญเสียโดยผานกระบวนการคายน้ําของพืช (transpiration) (Burnett และ Fisher, 1954) แตการคายน้ําจากผิวดินอาจเพิ่มขึน้ไดถาอุณหภูมขิองดินกับอณุหภูมิของอากาศเหนือผิวดินตางกันมาก ๆ (Gurr และคณะ, 1952)

อัตราการคายน้ําออกจากใบพืชโดยกระบวนการ transpiration ขึ้นอยูกับความแตกตางของศักยน้ํา (water potential) ระหวางใบพืชกบับรรยากาศรอบ ๆ ใบพืชและความตานทานการเคลื่อนที่ของน้ําจากพืชสูบรรยากาศ เชน ความตานทานบริเวณปากใบ (Kramer, 1969 ; Rawson และคณะ, 1977) และอณุหภูมแิละความชื้นสัมพัทธของบรรยากาศ (Aston, 1976 ; Hall และ Kurfmann, 1975)

ความแตกตางของศักยน้ําระหวางใบพืชกบัอากาศโดยรอบใบพืชเกดิขึ้น เนื่องจากรูปรางของใบ ความแตกตางของอณุหภูมิระหวางใบพืชกับอณุหภูมิอากาศของอากาศ และอัตราความเรว็ของลมที่พัดผานใบพืช (Gate, 1968) แตอัตราการคายน้ําของพืชสวนใหญแลว ขึ้นอยูกับปริมาณความชื้นที่พืชนั้นขึ้นอยู (Ritchie และคณะ, 1972) การกระจายของระบบรากพืช (Kramer, 1969) การจัดรูปทรงของพืช (crop architecture) (Pruitt และคณะ, 1972) และลักษณะทางกายภาพภายในของพืชและระบบสรีรวิทยาของพืช (Bjorkman, 1978) การที่พืชมีระบบสรีรวิทยาแตกตางกันทําใหเราแบงพืชเปนพวก C3 และ C4 โดย C4 มีประสิทธิภาพการใชน้ํา (น้ําหนักแหงของพืชที่สรางขึ้นเปนกรัม/น้ําหนักของน้ําที่พืชคายออกไปเปนกรัม) สูงกวาพืช C3 (Briggs และ Shantz, 1914 ; Shantz และ Piemeisel, 1972 ; Downes, 1969)

นอกจากนี้การทดลองของ Breazeale และคณะ (1951) พบวาในวนัที่อากาศมีความชืน้สัมพัทธสูงหรือมีหมอก พืชอาจดูดความชืน้จากอากาศเขาทางใบและไมแสดงอาการเหี่ยว แมวาดินจะไมมีความชืน้ที่เปนประโยชนตอพืชเหลืออยูอีกก็ตาม

เมื่อเกิดสภาวะการขาดน้ํา พชืจะสรางสารตาง ๆ ขึ้นเพื่อใหความตางศกัยของน้ําในพชื มีคาสูงกวาความตางศักยของน้ําในดิน และสรางสารตาง ๆ เพื่อปองกันการเสื่อมสภาพของ เซลลเพื่อใหพืชสามารถดึงน้ําในดินขึ้นมาใชได สารตาง ๆ ที่พืชใชในกระบวนการดังกลาวมีดังตอไปนี้

สาร Antioxidant

ในสภาวะปกติ รางกายจะมีกระบวนการควบคุมสารออกซิแดนทเหลานี้ไมใหมากเกินไป โดยอาศัยสารตานอนุมูลอิสระ หรือสารตานการออกซิเดชัน (antioxidants) หลายชนิด แบงไดเปน 2 ชนิดหลักคือ (Eur , 1998)

Page 16: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

7

1. รางกายสรางขึ้นเอง เชน กลูตาไทโอน (glutathione, GSH), เอนไซม glutathione peroxidase, superoxide dismutase, malondialdehyde

Glutathione peroxidase

Superoxide dismutase

Page 17: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

8

Malondialdehyde

ภาพที่ 1 ตัวอยางสาร Antioxidant ที่รางกายสรางขึ้นไดเอง

2. ไดรับจากภายนอก เชน วิตามินอี วิตามินซ ีหรือเบตาแคโรทีน เปนตน

ภาพที่ 2 ตัวอยางสารAntioxidant ที่ไดรับจากภายนอก

Page 18: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

9

หากกระบวนการควบคุมเหลานี้ต่ําลง หรือเสียไป หรือมีภาวะที่ทําใหสารออกซิแดนทสูงขึ้นมากในรางกาย จะทําใหสมดุลเสียไป ก็จะเกิดการทําลายเปนอนัตรายตอชีวโมเลกุล (ไขมัน คารโบไฮเดรต โปรตีน และดีเอ็นเอ) เซลล และเนื้อเยื่อตาง ๆ เรียกวาเกดิภาวะเครยีดจากการออกซิเดชัน (oxidative stress)

อนุมูลอิสระ (Free Radicals)

ปจจัยตางๆ มากมายที่กอใหเกิดความเสื่อมของเซลล หรืออวัยวะ นอกจากจะเกิดจากคําสั่งของยีนส (Gene) บนโครโมโซมของเราแลว สารตกคางที่อยูในเซลลที่เรียกวา "สารอนุมูลอิสระ" (Free Radicals) ก็ถือเปนปจจัยที่สําคัญเชนกัน อนุมูลอิสระ (Free Radicals) นี้ถาอธิบายงายแบบวิทยาศาสตรกค็ือ โมเลกุลของสารใด ๆ ก็ตามที่ลองลอยอยูในเซลลของเรา โดยโมเลกุลเหลานี้มีทีม่าไดมากมาย ไมวาจะมาจากการที่รางกายตั้งใจรับเขามาเพื่อเอามาใชประโยชน เชน พวกออกซิเจน แตออกซิเจนทีจ่ะกลายเปนอนุมูลอิสระก็จะเปนโมเลกุลออกซิเจนที่เหลือจากการใชประโยชนของเซลลตาง ๆ แลว สวนพวกที่รางกายไมไดตั้งใจนํามันเขามา แตเขามาพรอมอาหาร หรือการหายใจปกต ิ ก็ไดแก พวกโลหะหนกั ตะกัว่ ปรอท ฯลฯ โมเลกุลของสารเหลานี้เมื่อลองลอยอยูในรางกายนานๆ ก็จะมกีารชนกันกับโมเลกุลของสารตางๆ ที่มีอยูมากมายในเซลล ทําใหเกิดการหลุดออกของอิเล็กตรอน (Electron) จากโมเลกุลของมันเอง ทําใหโมเลกุลของสารดังกลาวเกิดประจุไฟฟาขึน้ และมีสถานะที่พรอมจะทําปฏิกิริยากับโมเลกุลของสารใด ๆ ก็ตามที่อยูในเซลลไดตลอดเวลา ถาอนุมูลอิสระดังกลาวนี้ไปทําปฏิกิริยากับไลโปโปรตีน (Lipoprotein) ซ่ึงเปนสวนประกอบของ เยื่อหุมเซลล (cell membrane) ก็จะสงผลใหเยื่อหุมเซลลเกิดการฉีกขาดมีการไหลของสารตาง ๆ ออกนอกเซลล เซลลนั้นก็จะตาย หรือโดนทําลายไป ถาเกิดปฏิกิริยาดังกลาวนี้ที่เซลลบริเวณเดียวกนัหลาย ๆ เซลล ก็จะสงผล ใหเกิดการเสื่อมของอวัยวะที่เซลลเหลานั้นอยูนั่นเอง นอกจากอนุมูลอิสระจะทําปฏิกิริยาไดกับเยื่อหุมเซลลแลว ถาหากไปทําปฏกิิริยากับโมเลกุลของอารเอ็นเอ (RNA) ในนิวเคลียส (Nucleus) เซลลก็อาจทําใหเกิดความผิดปกติในขบวนการแบงตัวและเจริญเติบโตของเซลล (ผูจัดการออนไลน, 2548)

อนุมูลอิสระ เกิดได 2 ทาง ไดแก (Aksaranugraha S, 2003)

1. เกิดจากภายในตวัเอง คือ เกิดจากการเผาผลาญของรางกาย

2. เกิดจากภายนอก คือ เกิดจากสิ่งแวดลอมที่เปนพิษ หรือเกิดมลภาวะ เชน จากยาฆาแมลง สารเคมี รังสีบางอยาง ฯลฯ

Page 19: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

10

อนุพันธออกซิเจนท่ีวองไว (reactive oxygen species; ROS) และอนุพันธไนโตรเจนที่วองไว (reactive nitrogen species; RNS) (Cassells และ Curry, 2001) หมายถึง ผลผลิตของกระบวนการเมทาโบลิซึมภายในเซลลของสิ่งมีชีวิตที่ใชออกซิเจนในการดํารงชีวิต ในระบบของสิ่งมีชีวิตที่ใชออกซิเจนจะมกีารสะสมและเคลื่อนยาย reactive oxygen species บางตัวอาจจดัเปนอนุมูลอิสระที่มีอิเลคตรอนไมครบคู บางตัวไมใช แตทุกตัวมีความสามารถหรือความวองไวมากในการที่จะไปออกซไิดส (ดึงหรือรับอิเลคตรอนจาก) ชีวโมเลกุลตาง ๆ ของรางกายไมวาจะเปนไขมันโดยเฉพาะอยางยิ่งคอเลสเตอรอล และกรดไขมันไมอ่ิมตัวชนิดพอลี (PUFA) โปรตีน และสารพันธุกรรมของรางกาย จึงทําใหโครงสรางหรือบทบาทการทํางานของชีวโมเลกลุนั้น ๆ ผิดปกติไป และสามารถเกิดปฏิกริิยาออกซิเดชัน่ตอเนื่องจากชีวโมเลกุลหนึง่ไปยังชีวโมเลกุลอ่ืน ๆ เกิดอนุพันธใหมเปนลูกโซได สําหรับในพืช กระบวนการสังเคราะหแสงจะใหผลผลิตของ reactive oxygen species และจะเปนผลใหเกิดออกซิเจนรูปเดี่ยว ๆ เชน superoxide radical, hydrogen peroxide และ hydroxyl radical ซ่ึงจะมีผลในการทําลายโปรตีนและยับยั้งการทํางานของเอนไซมในวัฏจักรเคลวิน (Kerb’s cycle) เปลี่ยนเบสและน้ําตาลในสายดีเอนเอ ทําใหเกดิการแตกสลายของสายดีเอนเอ เกิด lipid peroxidation ทําใหเยื่อหุมเซลลถูกทําลายซึ่งจะสงผลใหเกิดอันตรายตอเซลล (ภาพที่ 1) โดยทัว่ไปในสภาวะปกติพืชจะมีระบบเอ็นไซมหลายชนิดที่ควบคมุกลไกเพื่อลดความเปนพษิของ reactive oxygen species เชน superoxide dismutase, catalase, ascorbate, glutathione

Page 20: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

11

ตารางที่ 1 สาร oxidant ตาง ๆ ในรางกาย

Page 21: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

12

ภาพที่ 3 กระบวนการทําลายเซลลพืชของ reactive oxygen species (ROS) ที่มา: Cassells และ Curry (2001)

Page 22: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

13

2 การสะสมสารออสโมไลท พืชเมื่ออยูในสภาวะที่มีความเครียดจากความแหงแลงจะมผีลกระตุนใหมีการสรางสารเพื่อรักษา osmotic pressure ของเซลลใหเหมาะสมโดยการสะสมสารออสโมไลท ไดแก 2.1 proline เปนกรดอะมิโนที่เปนสารประกอบไนโตรเจน สรางขึ้นเมื่อพืชไดรับ osmotic stress จากความแหงแลง หรือความเค็ม proline มีหนาที่ในการปองกนัเนื้อเยื่อไมใหไดรับอันตรายจากความเครียด โดยจะเก็บไวในรูปสารประกอบไนโตรเจน osmo-solute และปองกันการเสียสภาพของเอนไซม และ โครงสรางของเซลล (Greenway และ Munns, 1980) นอกจากนี้การสะสม proline ยังสามารถใชเปน marker ในการศึกษาสภาวะที่มีความเครียดจากความเค็ม เชน ใน M. crystallinum ใชโซเดียมคลอไรด ชักนําทําใหเกิดการสะสม proline โดยมีการสะสมมากขึ้นตามความเขมขนของโซเดียมคลอไรด (Thomas และคณะ , 1992) 2.2 glycine betaine เปนสารประกอบ quaternary ammonium จะสะสมเมื่อเซลลไดรับความเครียดจากความเค็มและความแหงแลง (Paleg และคณะ, 1984) glycine betaine เปน non-toxic หรือเปน protective osmolyte ในไซโตพลาสซึม ซ่ึงทําหนาที่ปองกันเอนไซมไมใหถูกทําลาย ในกระบวนการสราง glycine betaine นั้นจะสรางจาก serine โดยผาน ethanolamine choline และ betaine aldehyde (Hason และ Scott, 1980) โดยมี methyl เปนตัวรับและผานไปกระบวนการอื่น แต glycine betaine ที่สะสมในพชืทั้งหมดนัน้มกีระบวนการสรางเริ่มจาก choline (Weretinyk และคณะ, 1989) โดยเริ่มจาก oxidation choline ใน chloroplast โดยเอนไซม choline monooxygenase ไดเปน betaine aldehyde และถูก oxidize ตอดวยเอนไซม betaine aldehyde dehydrogenase (BADH) ไดเปน glycine betaineจะเหน็ไดวาการสะสม glycine betaine นั้นเกดิจากกิจกรรมของเอนไซม ดังนัน้การศึกษาการสะสม glycine betaine จึงศึกษากิจกรรมของเอนไซม

Page 23: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

14

วัตถุประสงค

1. เพื่อตรวจสอบการสะสมสาร Antioxidant ของพันธุออยเมื่อไดรับสภาวะขาดน้ําสําหรับใชในการคัดพันธุออยทนแลง

2. เพื่อศึกษาความสัมพันธระหวางการสะสมสาร Antioxidant กับการเจรญิเติบโตของพันธุออยในชวงเวลาและหลังจากที่ไดรับสภาวะการขาดน้ํา

สถานที่ทําการทดลอง

ภาควิชาโรคพชื มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน โรงเรือนปลูกพืชทดลอง ศูนยวิจยัและพัฒนาออยและน้ําตาล สถาบันวิจัยและพัฒนากําแพงแสน หองทดลองทางชีวเคมี ศูนยวิจัยและพฒันาออยและน้ําตาล สถาบันวิจัยและพฒันากาํแพงแสน

ระยะเวลาที่ทําการทดลอง

กุมภาพนัธ 2548 ถึง มิถุนายน 2549

Page 24: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

15

อุปกรณและวิธีการ

1. พันธุออยท่ีใชในการทดลอง ออย 14 พันธุ ไดแก พันธุ Kps94-13, UT3, Kps00-59, Kps00-61, Kps00-148, Kps00-32, Kps00-92, Kps93-1-25, Kps93-10-10, Kps98-090, Kps98-005, Kps98-077, Kps98-029, Kps98-024 และ K88-92 โดย พันธุ Kps94-13, Kps00-59, Kps00-61, Kps00-148, Kps00-32, Kps00-92, Kps93-1-25, Kps93-10-10, Kps98-090, Kps98-005, Kps98-077, Kps98-029, Kps98-024 เปนพนัธุของโครงการปรับปรุงพันธุออยศูนยวิจยัและพัฒนาออยและน้ําตาล มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร วิทยาเขตกําแพงแสน และ พันธุUT-3 เปนพันธุของศูนยวิจยัพืชไรสุพรรณบุรี อําเภออูทอง เปนพันธุทนแลง จากการทดสอบในสภาพแปลง Kps94-13 Kps00-61, Kps00-148, Kps00-92, Kps98-029, Kps98-090 และ Kps98-077 เปนพันธุทนแลง พนัธุ Kps00-59, Kps00-32, Kps93-1-25, Kps93-10-10, Kps98-005 และ Kps98-024 เปนพันธุไมทนแลง 2. วัสดุและอุปกรณในการปลกูออย 2.1 ทอนพันธุออย 1 ตา พันธุละ 10 ทอน 2.2 กระถางพลาสติกสีดําขนาด 8 นิ้ว 2.3 ดินผสม ดิน : ปุยหมกั ในอัตราสวน 1 : 1 3. อุปกรณและสารเคมีท่ีใชในการวัดปริมาณสาร Antioxidant 3.1 เครื่องวัดการดูดกลืนแสง ( Spectrophotometer ) 3.2 หลอดทดลองและตะแกรงวางหลอด 3.3 micropipette 3.4 microcentrifuge 3.5 ตูแชแข็ง ( Deep freezer อุณหภูมิ -80°c) 3.6 โกรงบด 3.7 water bath

Page 25: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

16

3.8 ขวดสีชา 3.9 ethanol alcohol 3.10 2.5% linoleic acid 3.11 40 mM phosphate buffer 3.12 30% ammonium thiocyanate 3.13 FeCl2

4. การปลูกออยในโรงเรือนปลูกพืชทดลอง ใชทอนพันธุ 1 ตา พันธุละ 10 ทอน ปลูกลงในกระถางขนาด 8 นิ้ว เปนเวลา 2 เดือน จากนั้นแบงออยออกเปน 2 กลุม โดยกลุมแรก เปนกลุมควบคุมซึ่งไดรับน้ําปกติ กลุมที่ 2 ไดรับสภาวะขาดน้ําเปนเวลา 7 วัน 5. การเก็บขอมูล 5.1 เปอรเซ็นตความเหีย่วของใบ ประเมินอัตราสวนพื้นทีใ่บทีม่ีสีเขียว ในใบบน 4 ใบ กอนและหลังการงดน้ํา จากพื้นที่ใบแตละใบนําอัตราสวนของพืน้ที่ใบสีเขียวกอนงดน้ําลบดวยอัตราสวนของพื้นที่ใบสีเขียวหลังงดน้ํา นํามาคิดคาเฉลี่ยแลวคํานวณคาเปนเปอรเซ็นต ดังตารางดานลาง ตารางที่2 การคํานวณคาเปอรเซ็นตความเหี่ยวของใบเพือ่หาผลตางของอัตราสวนพืน้ที่ใบ

อัตราสวนพื้นที่ใบสีเขียว ใบที่ กอนงดน้ํา หลังงดน้ํา

ผลตางของ อัตราสวนพื้นที่ใบ

1 B1 A1 B1 – A1 2 B2 A2 B2 – A2 3 B3 A3 B3 – A3 4 B4 A4 B4 – A4

คาเฉลี่ย x

Page 26: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

17

เปอรเซ็นตความเหี่ยวของใบ = x x 100 5.2 เปอรเซ็นตความเขียวของใบ ประเมินอัตราสวนพื้นทีใ่บทีม่ีสีเขียว ในใบบน 4 ใบหลังจากฟนตวั 7 วนันํามาคิดคาเฉลี่ยแลวคํานวณเปนคาเปอรเซ็นต 5.3 การวิเคราะหปริมาณสาร Antioxidant ทําการวิเคราะหสาร Antioxidant จากวิธี Ferric Thiocynate Method (Masude และคณะ , 1992) ดังนี ้ เก็บตัวอยางใบออยที่คล่ีแลวใบที่ 3 จากยอดของตนปกติ และตนทีไ่ดรับสภาวะขาดน้ําเปนเวลา 7 วัน จากนั้นนําตัวอยางใบออยไปแชไวที่ตู deep freezer (อุณหภมูิ -80 องศาเซลเซียส) วัดปริมาณสาร Antioxidant โดยช่ังตวัอยางใบออย 1 กรัม ดวยเครื่องชั่งไฟฟาทศนิยม 4 ตําแหนง แลวนําใบตัดเปนชิน้เล็กใสลงในหลอดทดลอง สกัดสาร Antioxidant โดยการเติม absolute ethanol alcohol 9 ml เขยาสารใหเขากับใบพืช นําไปบมไวที่อุณหภูมหิองเปนเวลา 2 วัน ดดูสารละลายใส 4 มิลลิลิตรใสขวดสีชา เติม 2.5% linoleic acid 2.88 มิลลิลิตร และ เติม 40 mM phosphate buffer 9 มิลลิลิตรโดยมีชุดควบคุมเปนการใช ethanol alcohol แทนสารละลายที่บมไดจากการทดลองจากนั้น นําไปบมที่อุณหภมูิ 40 องศาเซลเซียส เปนเวลา 96 ช่ัวโมง ดูดสารละลายตัวอยาง 100 ไมโครลิตรใสหลอดทดลอง เติม 75% ethyl alcohol 4.7 ml เติม 30% ammonium thiocyanate 0.1 ml ทิ้งไว 3 นาที เติม 20 mM FeCl2 0.1 ml จากนั้นนําไปวัดคาปริมาณสาร Antioxidant ดวยเครื่อง Spectrophotometer ที่คาการดูดกลืนแสง 500 นาโนเมตร โดยมีน้ํากลั่นเปน blank เปรียบเทียบความเขมขนที่ไดนําไปคํานวณคา % สาร Antioxidant ดังนี ้ คา % สาร Antioxidant = คาที่อานไดจาก ชุดควบคุม – คาที่อานไดจากสิ่งทดลอง X 100 คาที่อานไดจาก ชุดควบคุม และนําคา % สาร Antioxidant ในออยที่ไดรับน้ําปกติ เทียบกับออยทีผ่านการงดน้ํา 7 วัน นําไปคํานวณคา % Antioxidant ที่เปลี่ยนแปลงไป ดังนี ้

Page 27: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

18

การเปลี่ยนแปลงเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ของสิ่งทดลอง = สาร antioxidant หลังงดน้ํา – สาร antioxidant กอนงดน้ํา x 100

สาร antioxidant หลังงดน้ํา ผลตาง เปอรเซ็นต สาร antioxidant ของแตละพันธุ = % สาร Antioxidant ของออยที่งดน้ํา - % สาร Antioxidant ของออยที่ไดรับน้ํา

Page 28: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

19

ผลการทดลอง

1. ผลของสภาวะการขาดน้ําตอผลตางของเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ในพันธุออย ออยทั้ง 15 พันธุมีผลตางของ คาเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ระหวางออยที่งดน้ําและออยที่ไดรับน้ําปกตกิอนงดน้ําเทียบภายหลังขาดน้ําเปนเวลา 7 วันภายในตนเดียวกนั (ตารางที่ 3และ4) พบวาคาเปอรเซ็นต Antioxidant มีคาเปนบวกทั้งหมด คือ ทุกพันธุมีผลตางของเปอรเซ็นตสาร Antioxidant เพิ่มมากขึ้น เมือ่ไดรับสภาวะการขาดน้ําเปนเวลา 7 วัน ออยทั้ง 15 พันธุมีคาผลตาง เปอรเซ็นตสาร Antioxidant สูงใกลเคียงกันมากโดยแบงออย 14 พันธุ ออกเปน 3 กลุม คือมีคาผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant มาก คอืพันธุ UT-3, Kps00-92 และพันธุ Kps98-029 กลุมที่มีคาผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ปานกลางคือพันธุ Kps94-13, Kps00-61, Kps00-59, Kps93-1-25, Kps93-10-10, Kps98-090 และ Kps98-077 กลุมที่มีคาผลตางเปอรเซ็นตของสาร Antioxidant นอยคือพันธุ Kps00-148, Kps98-024, Kps00-32 และKps98-005 ตารางที่3 ผลตางของคาเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ในพนัธุลูกผสมระหวางพนัธุ Kps94-13 และ UT-3

ประเภทของพนัธุ

พันธุ

ผลตางของคา เปอรเซ็นตสาร

Antioxidant

คาเฉลี่ย

พันธุแม Kps94-13 21.66 พันธุพอ UT-3 52.93

พันธุลูกผสม Kps00-61 16.36 พันธุลูกผสม Kps00-59 13.15 พันธุลูกผสม Kps00-32 10.71 พันธุลูกผสม Kps00-148 3.32 พันธุลูกผสม Kps00-92 38.46

14.37

รวม 20.91

37.29

Page 29: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

20

ตารางที่4 ผลตางของคาเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ในพนัธุลูกผสมระหวางพนัธุ Kps93-10-10 และ Kps93-1-25

ประเภทของพนัธุ

พันธุ

ผลตางของคา เปอรเซ็นตสาร

Antioxidant

คาเฉลี่ย

พันธุแม Kps93-1-25 19.37 พันธุพอ Kps93-10-10 29.93

พันธุลูกผสม Kps98-024 2.21 พันธุลูกผสม Kps98-005 11.23 พันธุลูกผสม Kps98-029 42.59 พันธุลูกผสม Kps98-090 30.23 พันธุลูกผสม Kps98-077 33.71

24.18

รวม 23.99 2. เปอรเซ็นตความเหีย่วใบหลังงดน้ําและเปอรเซ็นตความเขียวของใบหลังฟนตัว ออยทั้ง 15 พันธุหลังจากไดรับสภาวะขาดน้ําเปนเวลา 7 วัน พบวาทุกพันธุมีเปอรเซ็นตความเหีย่วใบเพิ่มมากขึ้น เมือ่ไดรับสภาวะการขาดน้ําเปนเวลา 7 วัน ออยทั้ง 15 พันธุมีเปอรเซ็นตความเหีย่วใบสูงใกลเคียงกนัมาก โดยไมมีความแตกตางกันอยางมนีัยสําคัญทางสถิติ(ตารางที่5และ6) ในขณะที่เมื่อพิจารณาเปอรเซ็นตพื้นทีใ่บสีเขียวหลังการฟนตวัเปนเวลา 7 วัน(ตารางที่7และ8) พบวามีความแตกตางอยางมนีัยสําคัญทางสถิติ โดยพันธุที่มีเปอรเซ็นตพื้นที่ใบสีเขยีวสูงไดแกพนัธุ Kps98-005, UT3, Kps00-61, Kps00-148, Kps00-92, และKps98-024 พันธุที่มีเปอรเซ็นตพื้นที่ใบสีเขียวปานกลาง ไดแกพันธุ Kps00-59, Kps00-32, Kps93-1-25, Kps93-10-10, Kps98-090 และKps98-077พันธุที่มีเปอรเซ็นตพื้นที่ใบสีเขียวต่ํา ไดแกพันธุ Kps94-13 และ Kps98-029

24.65

Page 30: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

21

ตารางที่5 คาเปอรเซ็นตความเหี่ยวใบเฉลีย่หลังงดน้ํา ของพันธุลูกผสมระหวางพันธุ Kps94-13 และ UT-3

ประเภทของพนัธุ พันธุ เปอรเซ็นตคาแตกตางความเหี่ยวใบงดน้ํา

พันธุแม Kps94-13 81.34 พันธุพอ UT-3 80.29

พันธุลูกผสม Kps00-61 66.88 พันธุลูกผสม Kps00-59 64.69 พันธุลูกผสม Kps00-32 77.34 พันธุลูกผสม Kps00-148 85.29 พันธุลูกผสม Kps00-92 68.54

คาเฉลี่ยพันธุลูกผสม 72.55 ตารางที่6 คาเปอรเซ็นตความเหี่ยวใบเฉลีย่หลังงดน้ํา ของพันธุลูกผสมระหวางพันธุ Kps93-10-10 และ Kps93-1-25

ประเภทของพนัธุ พันธุ เปอรเซ็นตคาแตกตางความเหี่ยวใบงดน้ํา

พันธุแม Kps93-1-25 73.93 พันธุพอ Kps93-10-10 68.75

พันธุลูกผสม Kps98-024 74.18 พันธุลูกผสม Kps98-005 87.23 พันธุลูกผสม Kps98-029 77.36 พันธุลูกผสม Kps98-090 74.85 พันธุลูกผสม Kps98-077 76.02

คาเฉลี่ยพันธุลูกผสม 77.93

Page 31: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

22

ตารางที่7 คาเปอรเซ็นตพื้นที่ใบสีเขียวหลังฟนตัว 7 วันของพันธุลูกผสมระหวางพนัธุ Kps94-13 และ UT-3

ประเภทของพนัธุ พันธุ เปอรเซ็นตความเขียวของใบ หลังฟนตัว*

พันธุแม Kps94-13 35 ab พันธุพอ UT-3 78 de

พันธุลูกผสม Kps00-61 80 de พันธุลูกผสม Kps00-59 53 abcde พันธุลูกผสม Kps00-32 65 bcde พันธุลูกผสม Kps00-148 75 cde พันธุลูกผสม Kps00-92 70 cde

คาเฉลี่ยพันธุลูกผสม 46.0 ตารางที่8 คาเปอรเซ็นตพื้นที่ใบสีเขียวหลังฟนตัว 7 วันของพันธุลูกผสมระหวางพนัธุ Kps93-10-10 และ Kps93-1-25

ประเภทของพนัธุ พันธุ เปอรเซ็นตความเขียวของใบ หลังฟนตัว*

พันธุแม Kps93-1-25 55 abcde พันธุพอ Kps93-10-10 53 abcde

พันธุลูกผสม Kps98-024 85 e พันธุลูกผสม Kps98-005 85 e พันธุลูกผสม Kps98-029 23 a พันธุลูกผสม Kps98-090 43 abc พันธุลูกผสม Kps98-077 50 abcd

คาเฉลี่ยพันธุลูกผสม 57.2 *คาเฉลี่ยที่ตามหลังดวยอักษรที่เหมือนกนัในคอลัมนเดียวกันไมมีความแตกตางกนัทางสถิติที่ระดับความเชื่อมั่น 95% โดยวิธีการเปรียบเทียบแบบ Duncan’s multiple range test (DMRT)

Page 32: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

23

ในการพจิารณาคาสหสัมพันธระหวางคาแตกตางเปอรเซน็ตสาร Antioxidant กับเปอรเซ็นตความเหีย่วของใบหลังงดน้ําและเปอรเซ็นตความเข ียวของใบหลังฟนตัว ในพนัธุออยลูกผสมจากแตละคูผสมโดยพิจารณาเฉพาะพันธุลูกผสม และรวมพันธุพอแม (ตารางที่9และ10) พบวานยัสําคญัทางสถิติของคาสหสัมพันธทางลบเฉพาะระหวางความแตกตางเปอรเซน็ตสาร Antioxidant กบัเปอรเซ็นตความเขียวใบหลังฟนตัว ในพนัธุลูกผสมระหวางพนัธุ Kps 93-10-10 กบัพันธุ Kps 93-1-25 ทั้งที่รวมพนัธุพอแมและไมรวม ตารางที่9 คาสหสัมพันธในกลุมพันธุของเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ที่เปลี่ยนแปลงไป เทียบกับความเหีย่วของใบที่งดน้ํา

กลุมพันธุ

คาสหสัมพันธ เปอรเซ็นตสาร Antioxidant – ความเหี่ยวของใบงดน้ํา1

พันธุลูกผสม จากคูผสม Kps94-13 x UT-3 -0.56412 พันธุลูกผสม และพันธุพอแม (Kps94-13 x UT-3) -0.03105 พันธุลูกผสม จาก คูผสม Kps93-1-25 x Kps93-10-10 -0.2393 พันธุลูกผสม และ พันธุพอแม (Kps93-1-25 x Kps93-10-10) -0.25225

รวม -0.10395 1 คาแตกตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ที่เปลี่ยนแปลง กับ เปอรเซ็นตความเหีย่วของใบหลังงดน้าํ

Page 33: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

24

ตารางที่10 แสดงคาสหสัมพันธในกลุมพนัธุของเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ที่เปลี่ยนแปลงไป เทยีบกับความเขยีวของใบหลังฟนตัว

กลุมพันธุ

คาสหสัมพันธ เปอรเซ็นตสาร Antioxidant – ความเขียวของใบฟนตัว1

พันธุลูกผสม จากคูผสม Kps94-13 x UT-3 0.0326 พันธุลูกผสม และพันธุพอแม (Kps94-13 x UT-3) 0.1954 พันธุลูกผสม จาก คูผสม Kps93-1-25 x Kps93-10-10 -0.9639** พันธุลูกผสม และ พันธุพอแม (Kps93-1-25 x Kps93-10-10) -0.9451**

รวม -0.3933 1 คาแตกตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ที่เปลี่ยนแปลง กับ เปอรเซ็นตความเขียวของใบหลังฟนตัว

Page 34: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

25

วิจารณผลการทดลอง

1. ผลของสภาวะการขาดน้าํตอผลตางของเปอรเซ็นตสารAntioxidant ของออยแตละพันธุ ในออยทั้ง 15 พันธุ เมื่อผานการงดน้ําเปนเวลา 7 วันมกีารสะสมสาร Antioxidant สูงกวาออยที่ไดรับน้าํ เนื่องมาจากในพืชเมื่อเกดิสภาวะการขาดน้ํา กอใหเกิดการเพิ่มปริมาณของอนุมลูอิสระเหตุที่มีการสะสมสาร Antioxidant เพราะในสภาวะออยขาดน้ํา ทําใหเกิดการขัดขวางปฏิกิริยาของสาร Antioxidant ทําใหอนุมูลอิสระจากเซลลเพิ่มสูงขึ้น ทําใหเกิดการเสื่อมสภาพของผนังเซลล พืชเพิ่มมากขึน้ (lipid peroxidation) (Dent RT และ Davies, 1993) ดังนั้นพืชจงึจําเปนตองมีการสะสมสารดังกลาวเพื่อใชในการใหอิเลกตรอนแกอนุมูลอิสระไมใหอนุมูลอิสระสามารถจับกับผนังเซลลสวนที่เปนไขมัน แตการเพิ่มปริมาณของสาร Antioxidant แตละพันธุเพิ่มสูงขึ้นตางกันและในพืชบางพันธุทีม่ีการสะสมสาร Antioxidant นอย อาจเนื่องมาจากในพืชดังกลาวนั้นไดมกีลไกบางอยางในการปองกันการเสียสภาพของเซลลในสภาวะที่แหงแลงแลว เชน โพรลีน Sofo และคณะ (2004) รายงานวา โพรลีน มีผลทําใหการถูกทําลายของเยื่อหุมเซลลลดลง และรักษาสภาพของโปรตีนไมใหเสื่อมสภาพในระหวางทีพ่ืชไดรับความแหงแลง (Ain-Lhoutc และคณะ, 2001) และสภาวะแลงก็มผีลตอปฏิกิริยาของสาร Antioxidant ขัดขวางปฏิกิริยาของlinoleic acid peroxidation systemใหลดนอยลงในพืช (Selote และ Khanna-Chopra, 2004) จากคาผลตางของการสะสมสาร Antioxidant ของพันธุออยแตละพนัธุสามารถแบงออย 14 พันธุ ออกไดเปน 3 กลุม คือมีคาผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant มาก คือพันธุ UT-3, Kps00-92 และ พันธุ Kps98-029 กลุมที่มีคาผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ปานกลางคือพันธุ Kps94-13, Kps00-61, Kps00-59, Kps93-1-25, Kps93-10-10, Kps98-090 และ Kps98-077 กลุมที่มีคาผลตางเปอรเซ็นตของสาร Antioxidant นอยคือพนัธุ Kps00-148, Kps98-024, Kps00-32 และKps98-005 ในกลุมที่มีคาผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant สูงพบวาทั้ง 4 พันธุเปนพันธุที่จัดวาทนแลงจากการปลูกทดสอบในสภาพแปลง ในขณะที่กลุมที่มีคาผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ปานกลางพบวาจากทั้งหมด 7 พันธุเปนพันธุที่ทนแลง 4 พันธุไดแก Kps94-13, Kps00-61, Kps98-090 และ Kps98-077 และเปนพนัธุที่ไมทนแลง 3 พันธุไดแก Kps00-59, Kps93-1-25 และ Kps93-10-10 สวนกลุมทีม่ีคาผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ต่ํา 4 พันธุ พบวาเปนพันธุทนแลงเพียง 1 พนัธุไดแก พันธุ Kps00-148 และเปนพันธุทีไ่มทนแลง 3 พันธุไดแก Kps98-024, Kps00-32 และ Kps98-005 ดังนั้น

Page 35: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

26

การพิจารณาผลตางของเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ในชวงที่ไดรับการงดน้ํา สามารถประเมินศักยภาพของพันธุออยในการทนแลงไดบางสวน แตทั้งนี้ควรพิจารณาศักยภาพอื่นที่เกี่ยวของกับการทนแลงประกอบดวย เมื่อพิจารณาความสัมพันธของพันธุแมและพันธุพอ กบัพันธุลูกผสมพบวา พนัธุลูกผสมมีผลตางของเปอรเซ็นตสาร Antioxidant แตกตางกันมาก โดยไมขึ้นกับคาการเปลี่ยนแปลงเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ของพันธุแมและพันธุพอ ทั้งนี้ในคูผสม Kps94-13 กับ UT-3 โดยที่พนัธุ UT-3 มีคาการเปลี่ยนแปลงของเปอรเซ็นตสาร Antioxidant สูง กับพันธุ Kps94-13 ที่มีคาผลตางของเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ปานกลาง ไดพันธุลูกผสมที่มีคาการเปลี่ยนแปลงของเปอรเซ็นตสาร Antioxidant สูง คือ Kps00-92 ไดพนัธุลูกผสมที่มีคาผลตางของเปอรเซ็นตสาร Antioxidantปานกลาง คือ Kps00-61และ Kps00-59 และไดพันธุลุกผสมที่มีคาผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ต่ํา คอื Kps00-32 และ Kps00-148 2. ศึกษาความสัมพันธระหวางคาแตกตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant กับเปอรเซ็นตความเหีย่วของใบออยหลังงดน้ําและเปอรเซน็ตความเขยีวของใบหลังฟนตัว ออยทั้ง 15 พันธุหลังจากไดรับสภาวะการขาดน้ําเปนเวลา 7 วันพบวาใบออยมีความเหี่ยวที่เพิ่มมากขึ้น แตในการทดลองนี้พบวาอาการเหี่ยวไมสามารถนํามาเปนตัวช้ีวัดไดโดยตรง เนื่องจากในระยะเวลาทีท่ดลอง มีสภาพอากาศที่รอนมาก ทําใหตนออยเกดิสภาวะเหี่ยวอยางรวดเรว็และบางตนเกิดอาการแหงตาย อีกทั้งยังไมไดทําการวัดคาศกัยของน้ําในดนิวามีเพิ่มขึ้นหรือลดลงเทาใด ทําใหไมสามารถบอกไดอยางถกูตองวาความเหี่ยวเนื่องมาจากสาเหตุใด อินทิรา (2549) รายงานวา ในสภาวะงดน้ําที ่ 7 วัน ออยแตละพันธุมีคะแนนคาความใบเหี่ยวใกลเคียงกัน หากพิจารณาในสภาวะงดน้ํา 3 วัน พบวาสามารถแบงกลุมพันธุที่ทดลองได 2 กลุม คือกลุมที่มีความเหีย่วมากใกลเคยีงกนั และกลุมที่มีความเหีย่วของใบนอย ดังนั้นหากทําการเกบ็ผลความเหี่ยวของใบควรมกีารเก็บลักษณะความเหีย่วของใบขณะงดน้ําเปนเวลา 3 วันดวยเพื่อผลการทดลองที่ถูกตองแมนยํามากขึ้น แตเมื่อพิจารณาเปอรเซ็นตความเขียวของใบหลังการฟนตัวพบวาพันธุออยที่มีความแตกตางในความสามารถฟนตัวคอนขางมากโดยมคีาสูงสุดในพนัธุ Kps98-024 และ Kps98-005 เทากับ 50% และมีคาต่ําสุดในพันธุ Kps98-029 เทากับ 23% ดังนั้นการที่ออยไดรับสภาพการขาดน้าํที่คอนขางมากแลวพิจารณาการฟนตัว สามารถใชในการแยกความสามารถของพันธุออยในการ

Page 36: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

27

เจริญเติบโตอีกครั้ง ทั้งนี้เมือ่พิจารณาพนัธุลูกผสมจากแตละคูผสม พบวามีคาใกลเคียงกัน แสดงวาศักยภาพของพันธุออยในการฟนตัวหลังสภาวะการขาดน้ํามีสวนเกีย่วของคอนขางนอยกับพนัธุแมและพันธุพอ เมื่อพิจารณาคาสหสัมพันธ ซ่ึงพบนัยสําคัญทางสถิตเฉพาะคาสหสัมพันธระหวางคาแตกตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant กับเปอรเซ็นตความเขียวใบหลังฟนตัวในคูผสม Kps93-1-25 กับ Kps93-10-10 ดังนั้นความจําเพาะทางพันธุกรรมของพันธุออยลูกผสมจากบางคูผสม สามารถใชคาแตกตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ในการบงบอกความสามารถของพันธุออยในการฟนตัวหลังสภาพขาดน้ํา โดยการมีเปอรเซ็นตพื้นที่ใบสีเขียวเรว็กวาพันธุอ่ืน

Page 37: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

28

สรุป

1. จากการตรวจสอบคาผลตางเปอรเซ็นตสารAntioxidant ของออยแตละพันธุ สามารถแบงออย 14 พันธุออกเปนกลุมที่ระดับแตกตางกันไดคอนขางชัดเจน 2. ระดับของคาผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant ในพันธุออยตาง ๆ ที่ศึกษา สามารถใชในการประเมินแนวโนมความทนแลง ของพันธุออยเมื่อนําไปปลูกทดสอบในสภาพแปลง 3. ระดับของคาผลตางเปอรเซ็นตสาร Antioxidant มีความสัมพันธกับการฟนตัวหลังการขาดน้ําโดยมีการเพิ่มของเปอรเซ็นตใบเขียวที่เร็วในประชากรที่มีพนัธุกรรมเฉพาะที่ได จากบางคูผสม

Page 38: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

29

เอกสารอางอิง กรมวิชาการเกษตร. 2523. เอกสารวิชาการออย เลมที่ 1. กรมวิชาการเกษตร กระทรวงเกษตรและ สหกรณ, กรุงเทพฯ. 264 น. กรมวิชาการเกษตร. 2545. ผลงานวิชาการประจําป 2543. แหลงที่มา : http://www.doa.go.th/home/publication/pub/scientific_1-4/scientific_1/sugarcane,

[16 พฤศจิกายน 2545].

เกษม สุขสถาน. 2514. คําบรรยายออย. ภาควิชาพืชไรนา คณะเกษตร, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร.

คณาจารยภาควิชาปฐพวีิทยา. 2530. ปฐพวิีทยาเบื้องตน. คณะเกษตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร,

กรุงเทพฯ. 673 น.

ผูจัดการออนไลน. 2548. ผูจัดการ. แหลงที่มา : http://elib.fda.moph.go.th/default.asp?page=news_detail&id=1250, [7 ตุลาคม 2548]

วรัญญา สีกัน. 2546. การโคลนและการหาลําดับเบสของยีนที่ตอบสนองตอความเครียด จากสภาวะความเค็มในออย. วิทยานิพนธปริญญาโท, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร. สารานุกรมไทยสําหรับเยาวชน เลม 5. 2523. ออย. แหลงที่มา :

http://www.kanchanapisek.or.th/kp6/BOOK5/chapter3/t5-3-l3.htm [23 พฤศจิกายน 2549 ]

คณะกรรมการออยและน้ําตาลทราย. 2548. ประกาศคณะกรรมการออยและน้ําตาลทราย เร่ือง ถายทอดพันธุออยที่เหมาะสมเพื่อสงเสริมใหชาวไรออยปลูกในทองทีท่ี่คณะกรรมการ กําหนด พ.ศ. 2548. สํานักงานคณะกรรมการออยและน้ําตาลทราย, กระทรวงอุตสาหกรรม. อินทิรา พันธาสุ. 2548. ความสัมพันธของสภาวะขาดน้ําตอการสะสมโพรลีนในออย. ปญหาพิเศษ

Page 39: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

30

ปริญญาตรี, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร. Ain-Lhout, F., F. A. Zunzunnegui, M. C. Diaz Barradas, R. Tirado, A. Clavijio and F. C. Novo. 2001. Comparison of proline accumulation into Mediterranean shrubs subjected to natural and experimental water deficit. Plant Physiol. 58: 175-183. Aksaranugraha S. 2003. Free radicals-production of exercise. Chula Med J.

47(3): 139-148. Aston, M.J. 1976. Variation of stomata diffusive resistance with ambient humidity in sunflower (Helianthus anuus) . Aust. J. Plant Physiol. 3: 489-501. Bjorkman, O. 1978. Comparative photosynthetic CO2 exchange in higher plants, pp. 18-32. In M. D. Hatch, C. B. Osmond and R. O. Slatyer (eds.) . Photosynthesis and Photorespiration. Wiley Interscience, New York. Briggs, L. J. and H. L. Shantz. 1914. Relative water requirement of plant . J. Agric. Res. 3: 1-63. Breazeale, E. L., W. T. McGeorgge and J. F. Breazeale. 1951. Water absorption and transpiration by leaves. Soil Sci. 72: 239-244. Burnett, E. and G. E. Fisher. 1954. Correlation of soil moisture and cotton yields. Soil Sci. Soc. Amer. Proc. 18: 127-129. Cassells, A.C. and R.F. Curry. 2001. Oxidative stress and physiological, epigenetic and genetic variability in plant tissue culture : implication for micropropagators and genetic engineers. Plant Cell, Tissue and Organ Culture. 64: 145, 157. Clements, H. F. and T. Kubota. 1942. Internal moisture relation of sugarcane: the selection of a

Page 40: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

31

moisture index. Hawaiian Planter’s Record. 46: 17. Chopra, S. and K. Chopra. 2004. Drougth- induced spikelet sterility is associated with an inefficient antioxidant defence in rice panicles. Phy. Planta 121: 462-471. Dean R.T. and M.J. Davies. 1993. Reactive species and their accumulation an radical damaged proteins. Trends Biochem. Sci. 18:437-441. Downes, R.W. 1969. Differences in transpiration rates between tropical and temperate grasses under control conditions. Planta 88: 261-273. Downey, L. A. 1971. Effect of gypsum and drought stress on maize (Zae mays L.). I. Growth, light absorption and yield. Agron. J. 63: 569-572. Duh, P.D., D.B. Yen and G.C. Yen. 1992. Extraction and identification of an antioxidant component from peanut hulls. J. Am. Oil Chem. Soc. 69: 814-818.

Economou, K.D., V. Oreopoulou and C.D. Thomopoulous. 1991. Antioxidant activity of some plant exracts of the family of Labiateae. J. Am. Oil Chem. Soc. 68: 65-370.

Eur J. 1998. Relationship between the intake of high-fibre foods and energy and the risk of cancer of the large bowel and breast. Cancer Prev. 7 Suppl 2:S11-7:S11-7.

Fariba, N.Y.and A. Shafiee. 2003. Antioxidant activity of Otostegia persica (Labiatae) and its constituents. Pharmaceutical. 2:235-239. Gates, D.M. 1968. Transpiration and leaf temperature. Annu. Rev. Plant Physiol. 19: 211-238. Greenway, H. and R. Munns. 1980. Machanism of salt tolerance in nonhalophytes. Plant

Page 41: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

32

Physiol. 31: 149-190. Gurr, C. G., I. J. Marshall and J. T. Hutton. 1952. Movement of water in soil due to a temperature gradient. Soil Sci. 74: 335-345. Hall, A.E. and M. R. Kurfmann. 1975. Regulation of water transport in the soil-plant-atmosphere constinuum, p. 107-202. In D. M. Gates and R. B. Schmerl (eds.). Perspectives of Biophysical Ecology. Berlin. Hasson, N.S. and D.A. Wilkins. 1988. In vitro selection for salt tolerant in Lycoperskon peruvianum. Plant Cell Reports. 7: 463-466. Humbert, R. P. 1968. The Growing of Sugarcane. Elsevier, New York. Kramer, P. T. 1963. Water stress and plant growth. Agron. J. 55: 31-66. Kramer, P. T. 1969. Plant and Soil Water Relationship: A Modern Synthesis. WcGraw-Hill, New York. 200 p. Masude, T., J. Isobe, A. Jitoe and N. Nakammati. 1992. Antioxidative curcuminoids from rhizomes of Curcuma xanthorrhiza. Phytochem. 31: 3645-3647 Palog. L.G., G.R. Strewart and J.W. Bradbeer. 1984. Proline and glycine betaine influence proline solution. Plant Physiol. 75: 974-978. Pruitt, W. O., F. J. Lowence and S. O. Von. 1972. Water use by crop as affected by climate and plant factors. Calif. Agric. 10: 10-14. Rawitz, E. and D. I. Hillet. 1969. Comparison of index relating plant response to soil moisture

Page 42: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

33

status. Agron. J. 61: 231-235. Rawson, H. M., J. E. Bogg and R. G. Woodward. 1977. The effect of atmospheric humidity on photosynthesis transpiration and water use efficiency of leaves of several plant species. Planta 134: 5-10. Ritchie, J. T., E. Burett and R. C. Henderson. 1972. Dryland evaporation flux in a subhumid climate lll. Soil water influence. Agron. J. 64: 168-173. Shantz, H. L. and L. N. piemeisel. 1972. The water requirement of plant , In A. Kron and J. Colo (eds.). Agric. Res. 34: 1093-1190. Slatyer, R. O. 1967. Plant-water Relationships. Academic Press, Inc., New York. 362 p. Smirnoff N. 2005. Antioxidants and Reactive Oxygen Species in Plants. New York. Sun, V. G. and N. P. Chow. 1949. The effect of climatic factors on the yield of cane in Taiwan Part 2. Rept. Taiwan Sugar Exp. Sta. 4: 1-40 Wadsworth, H. A. 1949. Index to irrigation investigation in Hawaii. Univ. of Hawaii. 1-169. Weretilnyk, E.A., S. Bednarek, K. F. Mc Cue, D. Rhodes and A.D. Hanson. 1989. Comparative biochemical and immunological studies of glycine betaine – synthesis pathway in diverse families of dicotyledons. Planta 178: 342-352. Yen, G.C. and H.Y. Chen. 1995. Antioxidant activity of various tea extract in relation to their

antimutagenicity . J. Agric. Food Chem. 43: 27-32.

Page 43: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

34

ภาคผนวก

การเตรียมสารเคมีท่ีใชวิเคราะหหาปริมาณสาร Antioxidant

Page 44: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

35

1. 40 mM phosphate buffer เตรียมสาร A = KH2PO4 จํานวน 27.22 กรัม ในน้ํากลั่น 1 ลิตร เตรียมสาร B = K2HPO4 จํานวน 45.6 กรัม ในน้ํากลั่น 1 ลิตร นําสาร A และสาร B มาผสมกันในอัตราสวน สาร A = 87.7 ml สาร B = 12.3 ml ปรับปริมาตรดวยน้ํากลั่นใหได 200 ml ปรับ pH ของสารใหได เทากับ 6 2. 2.5% linoleic acid เตรียม 2.5% linoleic acid ปริมาตร 10 ml โดยดดู linoleic acid 360 µl จากนั้นเติมน้ํากลั่นใหครบปริมาตร 10 ml 3. 30% ammonium thiocyanate ช่ัง ammonium thiocyanate จํานวน 4.5 กรัม ละลายในน้ําปริมาตร 15 ml 4. 20 mM FeCl2 ช่ัง FeCl2 จํานวน 0.06 กรัม ละลายในน้ําปริมาตร 15 ml

Page 45: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

36

ตารางผนวกที ่1 คา Absorption spectrum ที่ความยาวคลื่น 500 nm จากการวิเคราะหดวย spectrophotometric technique ที่ความเขมขนตาง ๆ

สภาพขาดน้ํา พันธุ สภาพตนพืช กอน หลัง

94-13 Health 0.097 0.077 0.076 0.098 Drought 0.098 0.069 0.074 0.07 UT3 Health 0.105 0.118 0.1 0.119 Drought 0.089 0.048 0.088 0.063 00-61 Health 0.102 0.122 0.11 0.118 Drought 0.088 0.115 0.102 0.12 00-59 Health 0.094 0.111 0.098 0.112 Drought 0.08 0.094 0.062 0.075 00-32 Health 0.109 0.12 0.099 0.119 Drought 0.089 0.096 0.099 0.1

Page 46: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

37

ตารางผนวกที ่1 (ตอ)

สภาพขาดน้ํา พันธุ สภาพตนพืช กอน หลัง

00-148 Health 0.073 0.088 0.078 0.097 Drought 0.103 0.121 0.101 0.122 00-92 Health 0.102 0.122 0.08 0.121 Drought 0.075 0.092 0.094 0.067 93-1-25 Health 0.103 0.08 0.104 0.065 Drought 0.088 0.119 0.11 0.097 93-10-10 Health 0.08 0.08 0.08 0.08 Drought 0.058 0.112 0.091 0.103 98-024 Health 0.087 0.048 0.103 0.09 Drought 0.093 0.069 0.122 0.078 98-005 Health 0.098 0.129 0.09 0.132 Drought 0.1 0.119 0.095 0.13

Page 47: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

38

ตารางผนวกที ่1 (ตอ)

สภาพขาดน้ํา พันธุ สภาพตนพืช กอน หลัง

98-029 Health 0.092 0.127 0.087 0.123 Drought 0.111 0.099 0.079 0.083 98-090 Health 0.102 0.059 0.106 0.071 Drought 0.07 0.1 0.083 0.116 98-077 Health 0.07 0.096 0.073 0.079 Drought 0.068 0.053 0.067 0.067

blank 0.13

Page 48: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

39

ตารางผนวกที2่ คาการเปลี่ยนแปลง เปอรเซ็นต Antioxidant และผลตางของเปอรเซ็นต Antioxidant

การเปลี่ยนแปลงคา % Antioxidant พันธุ ไดรับน้ํา ขาดน้ํา

ผลตางของ % Antioxidant

94-13 -4.16 17.50 21.66 UT3 -15.69 37.24 52.93 00-61 -13.44 2.92 16.36 00-59 -16.19 -3.04 13.15 00-32 -15.15 -4.44 10.71 00-148 -22.45 -19.13 3.32 00-92 -35.43 3.03 38.46 93-1-25 -0.43 18.93 19.37 93-10-10 0 29.93 29.93 98-024 28.72 30.94 2.21 98-005 -39.15 -27.92 11.23 98-029 -39.71 2.87 42.59 98-090 27.78 58.01 30.23 98-077 -22.68 11.03 33.71

Page 49: ป ญหาพ ิเศษ · 2017-10-12 · บทคัดย อ การทดลองนี้มีวัตถุประสงค เพื่อเพื่อศึกษาอิทธิพลของสภาวะการขาดน

40