1. การปรับปรุ งพันธุ์ข้าวให้ ต้านทานต่ อโรคไหม้
รายวิชา 134736 การปรับปรุ งพันธุ์พชเพือความต้ านทานต่ อ
ื ่
สภาพความเครียดทีมาจากสิ่ งมีชีวตและไม่ มีชีวต
่ ิ ิ
จัดทาโดย
นาย เจษฎากร หลวงมณี 555030023-5
สาขาวิชาพืชไร่ คณะเกษตรศาสตร์
มหาวิทยาลัยขอนแก่น

2. ความสาคัญของข้ าว
• ไทยเป็ นผูส่งออกรายใหญ่ของโลก
้
• เนื้อที่เก็บเกี่ยวของทั้งประเทศในปี 2554 คือ 68 ล้านไร่ แบ่งเป็ นนาปี 52
ล้านไร่ และนาปรัง 16 ล้านไร่
• แต่พ้ืนที่ปลูกข้าวส่ วนใหญ่ของไทยเป็ นนาน้ าฝน ในภาคเหนื อ (13 ล้าน
ไร่ ) และภาคตะวันออกเฉียงเหนือ (37 ล้านไร่ )
ที่มา : สานักงานเศรษฐกิจการเกษตร 2012

3. ความสาคัญทางเศรษฐกิจของข้ าว
มูลค่ าการส่ งออกข้ าวของประเทศไทย (ล้ านบาท)
250,000
213,421 183,433 180,727 210,527
200,000
126,872
150,000
100,000
50,000
-
2550 2551 2552 2553 2554
ที่มา : สานักงานเศรษฐกิจการเกษตร 2012

4. โรคไหม้ (Blast)
• นอกจากปั ญหาจากเพลี้ย และหนอนกอข้าวแล้ว โรคไหม้เป็ นอีกปั จจัยที่
ทาให้ผลผลิตของข้าวลดลงมา
• เชื้อสาเหตุโรคไหม้ คือเชื้ อรา Pyricularia grisea Sacc.
หรื อ Pyricularia oryzae. หรื อ Magnaporthe grisea
• ระบาดมากในนาน้ าฝน พบส่ วนใหญ่ในภาคเหนือ และภาค
ตะวันออกเฉียงเหนือ
ที่มา : กรมการข้าว

5. โรคไหม้ (Blast)
• ระบาดในช่วงที่มีความชื้นสู ง
• อุณหภูมิที่เหมาะต่อการเกิดโรคคือ 27-30 องศาเซลเซียส
• ถ้าปลูกข้าวหนาแน่น แปลงนามีสภาพอับลม แล้งกลางวันชื้นกลางคืน
• และให้ปุ๋ยไนโตรเจนในอัตราที่สูงจะทาให้เกิดโรคได้ง่าย
ลักษณะอาการ
• เมื่อเกิดที่ใบจะมีจุสีน้ าตาลคล้ายรู ปตา
• เกิดที่คอรวงจะปรากฏรอยช้ าสี น้ าตาล ทาให้เปาะหักพับง่าย
ที่มา : กรมการข้าว ภาพจาก http://www.ricethailand.go.th/brrd/tech/RB.htm

6. เทคนิคการคัดเลือกพันธุ์ต้านทานโรคไหม้ (Blast)
การทดสอบและคัดเลือกพันธุ์ขาวต้านทานต่อโรคไหม้ทาได้ 2 วิธีคือ
้
• การปลูกในสภาพแปลง
• การปลูกเชื้อในเรื อนทดลอง
ที่มา : ทัศนี ย ์ 2540 ภาพจาก http://app1.bedo.or.th/rice/EN/DiseaseInfo.aspx?id=9

7. โรคไหม้ (Blast)
การทดสอบในสภาพแปลง
• จะต้องเตรี ยมแปลงเพาะเชื้อ โดยการใช้ขาวพันธุ์อ่อนแอปลูก 2-3
้
สัปดาห์ก่อนการจะปลูกทดสอบความต้านทานของพันธุ์ที่เราต้องการ
• วางแปลงให้ปลูกพันธุ์อ่อนแอขนาบแปลงเหนือลม 3 แถว ใต้ลม 2 แถว
• และเมื่อทาการปลูกทดสอบพันธุ์ให้ปลูก พันธุ์อ่อนแอ 1 แถว ต่อ พันธุ์
ทดสอบ 2 แถม โดยมีการใส่ พนธุ์ตานทานด้วย
ั ้
พันธุ์ออนแอ พันธุ์ทดสอบ พันธุ์ต้านทาน
่ Infecter row
ทิศ
ทาง
ลม

8. การให้ คะแนนโรคไหม้ (Blast) ในสภาพแปลง
คะแนน อาการของต้นข้าว ระดับความต้านทาน
0 ไม่มีรอยแผลของโรคบนใบข้าว HR
1 แผลเป็ นจุดสี น้ าตาลเล็กๆเท่าหัวเข็มหลุดไม่มีจุดสี เทาตรง R
กลางเนื้อใบเสี ยหายน้อยกว่า 1%
2 แผลขยายเป็ นจุดกลมรี สี เทา ขอบแผลสี น้ าตาล ขนาด MR
เส้นผ่าศูนย์กลาง 1-2 มม. พบบนใบล่างๆ
3 แผลขนาดเดียวกับระดับ 2 แต่พบมากขึ้นบนใบด้านบน MR
4 แผลขยายเป็ นรู ปตาเส้นผ่าศูนย์กลาง 3 มม. ขึ้นไป MS
5 แผลรู ปตา พื้นที่ใบถูกทาลาย 2-10% MS
6 แผลรู ปตา พื้นที่ใบถูกทาลาย 11-25% MS
7 แผลขยายใหญ่ข้ ึน พื้นที่ใบถูกทาลาย 26-50% S
8 แผลขยายใหญ่ พื้นที่ใบถูกทาลาย 51-75% VS
9 แผลขยายใหญ่ พื้นที่ใบถูกทาลาย 75% VS

9. ภาพการประเมินคะแนนของโรค

10. โรคไหม้ (Blast)
การปลูกเชื้อ
• จะทาเมื่อสภาพแวดล้อมไม่เหมาะสมต่อการเกิดเชื้ อในธรรมชาติ
• เพาะข้าวในกระบะปลูก สายพันธุ์ล่ะ 1 แถว โดยมีพนธุ์อ่อนแอมาตรฐาน
ั
และต้านทานมาตรฐานร่ วมด้วย
• ทาการปลูกเชื้อเมื่อข้าวอายุได้ 21 วัน
• ทาการปลูกเชื้อด้วย P. oryzae ที่เลี้ยงในอาหารเพาะเลี้ยงจนเกิดสปอร์
แล้ว ทาการผสมน้ าด้วยความเข้มข้น 2x104 - 5x104 สปอร์ ต่อมิลลิลิตร
• ในห้องทีควบคุมอุณหภูมิ 24-28 องศาเซลเซียส ความชื้ น 92%
• ข้าวจะแสดงอาการใน 7 วันจึงทาการให้คะแนนการเกิดโรค

11. การให้ คะแนนโรคไหม้ (Blast) ในสภาพการปลูกเชื้อ
คะแนน อาการของต้นข้าว ระดับความต้านทาน
0 ไม่มีแผล HR
1 แผลเป็ นจุดสี น้ าตาลเล็กๆ ไม่มีจุดสี เทาตรงกลาง R
3 แผลกลม หรื อรี ยาวเล็กน้อย ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง MR
1-2 มม. ขอบแผลสี น้ าตาล
5 แผลรี รูปไข่ หรื อรู ปตา ขนาดกว้าง 1-2 มม. ยาว MS
มากกว่า 3 มม.
7 แผลรู ปตายาว และกว้างมากกว่าระดับ 5 ขอบแผลสี S
เหลืองน้ าตาล หรื อม่วง
9 แผลยาวติดต่อกัน มีสีเทา หรื อค่อนข้างน้ าเงินม่วง VS
ไม่มีขอบแผลที่แน่นอน

12. โรคไหม้ (Blast)
• นอกจากการคัดเลือกพันธุ์โดยตรงด้วยวิธีการคัดเลือกในแปลง หรื อปลูก
เชื้อในเรื อนทดลองแล้ว
• การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีดานพันธุ์ศาสตร์ ได้เป็ นที่นิยมมากในปัจจุบน
้ ั
เพราะการคัดเลือกพันธุ์ดวยยีน (DNA Marker) ทาให้สามารถคัดเลือกได้
้
อย่างถูกต้องแม่นยาโดยไม่มีผลของสภาพแวดล้อมเข้ามาเกี่ยวข้อง

13. ที่มา : Huang et al. 2008
ตัวอย่างแหล่งของเชื้อพันธุกรรมที่มีความต้านทานของข้าว
หมายเหตุ S; susceptible; R, resistant; ND, not determined OR = O. rufipogon; OB = O. barthii; OS = O. sativa.

14. ที่มา : Huang et al. 2008
ตัวอย่างแหล่งของเชื้อพันธุกรรมที่มีความต้านทานของข้าว

15. ที่มา : Huang et al. 2008
ตัวอย่างแหล่งของเชื้อพันธุกรรมที่มีความต้านทานของข้าว
Disease reaction to M. grisea IK81-25 (AVR-pita) on wild rice and rice cultivars. R, resistant;S, susceptible.

16. ตัวอย่ างพันธุกรรมการถ่ ายทอดลักษณะความต้ านทาน
แหล่งกาเนิด พันธุ์ ยีนควบคุมลักษณะต้ านทาน
เกาหลี Doazi chall Pi-i
Jae Keum, Pal tal Pi-a
จีน Usen Pi-a
Choko-to Pi-k, Pi-a
ฟิ ลิปปิ นส์ Tadukan Pi-ta
อินเดีย CO25 Pi-z, Pi-a
เวียดนาม Tetep Pi-k
สหรัฐอเมริ กา Zenith Pi-z, Pi-a
รัสเซีย Roshia No.33 Pi-k
อินโดนีเซีย Tjahaja Pi-b, Pi-t
มาเลเซีย Milek Kuning Pi-b
ที่มา : Ou 1985 อ้างใน ทัศนี ย ์ 2540

17. ความหลากหลายของเชื้อสาเหตุโรคไหม้
• พูนศักดิ์ และคณะ (2554) ได้ทาการศึกษาความหลากหลายของเชื้ อ
Magnaporthe grisea (Hebert) Barr. ที่เป็ นสาเหตุโรคไหม้ในภาคเหนือ และ
ภาคตะวันออกเฉี ยงเหนือ ตั้งแต่ปี 2548 – 2552
• พบว่า สามารถแยกได้ 552 สายพันธุ์ จากประชากรทั้งสิ้ น 2,293 ไอโซเลท
• และยีนต้านทานที่แสดงความต้านทานได้ดีมากต่อโรคไหม้ได้แก่ Pi kh – Pi
9, Pi ta2 – Pi 1CL, และPi 1CL – Pi 9 ยีนต้ านทานเหล่ านีควรจะได้ นามาใช้
้
ในการพัฒนาพันธุ์ข้าวให้ ต้านทานต่ อโรคไหม้ ในเขตพืนที่นาน้ าฝนต่ อไป
้

18. ตัวอย่ างของงานปรับปรุงพันธุต้านทานที่ประสบผลสาเร็จ
และความก้าวหน้ าจนถึงปัจจุบัน
• Genetic analysis and breeding use of blast resistance in a japonica
rice mutant R917
• Ming Xian Zhang, Jian Long Xu, Rong Ting Luo, De Shi and Zhi Kang
Li 2002.

19. Genetic analysis and breeding use of blast resistance in
a japonica rice mutant R917
• วัตถุประสงค์
ศึกษาเพื่อคัดเลือกพันธุ์ตานทานที่เกิดจากการกลายพันธุ์ ต่อโรคไหม้และ
้
วิเคราะห์ความสามารถในการถ่ายทอดไปสู่ รุ่นต่อไปเพื่อใช้ในการ
ปรับปรุ งพันธุ์ตานทานโรคไหม้
้

20. Genetic analysis and breeding use of blast resistance in
a japonica rice mutant R917
วิธีทาการทดลอง
• ทาการผสมข้ามระหว่างพันธุ์ Chengte 232 ทีมียน Pi-zt กับพันธุ์ Xiushui 37
ี
เพื่อสร้าง F1
• นา F1 มาฉายรังสี ที่ 10 krad of 60Co γ -ray จะได้ M1
• นา M1 มาทาการปลูกแล้วทาการเก็บเมล็ดรวม จะได้เมล็ด M2
• ปลูกเมล็ด M2 จนได้ระยะกล้าแล้วทาการปลูกเชื้อเพื่อคัดพันธุ์ตานทาน
้
• เมื่อได้ตนที่ตานทานนาไปย้ายปลูก แล้วทาการคัดแบบเดิมจนถึง M8
้ ้
• เมื่อถึงรุ่ น M8 สามารถคัดพันธุ์ R917 ได้ จากนั้นนามาปลูกเชื้อเพื่อทดสอบ
ความต้านทาน

21. Genetic analysis and breeding use of blast resistance in
a japonica rice mutant R917
การทดสอบความต้ านทานของสายพันธุ์ R917
1. ทาการปลูกเชื้อในระยะกล้า ด้วยสายละลาย 200 ml ซึ่ งมีสปอร์ ของเชื้อ
จานวน 2∼2.5 × 104 spores ml-1 ด้วยเชื้อที่หมด 6 race ในพื้นที่ 1
ลูกบาศก์เมตร เก็บคะแนนความต้านทานหลังจาก 6-7 วันหลังการปลูกเชื้อ
และเก็บอีกครั้งหลังจากออกดอก 20-25 วัน
2. ปลูกทดสอบในแปลง 9 สถานที่ในจังหวัดเจ้อเจียง ของจีน ที่มีการระบาด
ของโรคไหม้ และทาการปลูกเชื้อด้วย 138 strains ปลูกทดสอบ 2 ปี

22. Genetic analysis and breeding use of blast resistance in
a japonica rice mutant R917
ผลการทดสอบความต้ านทานของสายพันธุ์ R917 ในแปลง
การทดสอบในสภาพแปลง 9 สถานที่ 2 ปี ด้วยเชื้อ 138 strains พบว่า R917
ต้านทานต่อ 136 จาก 138 strains

23. Genetic analysis and breeding use of blast resistance in
a japonica rice mutant R917
ผลการทดสอบความต้ านทานของ
สายพันธุ์ R917 ด้ วยการปลูกเชื้อ
เมื่อปลูกเชื้ อด้วยเชื้ อ 6 race พบว่า
พันธุ์ R917 มีความต้านทานต่อ 6 race
ั ่
19 strain ในขณะที่พนธุ์พอ และแม่ที่ปลูก
เปรี ยบเทียบอ่อนแอต่อ 6 race 19 strain

24. Genetic analysis and breeding use of blast resistance in
a japonica rice mutant R917
การทดสอบการถ่ ายทอดความต้ านทานของสายพันธุ์ R917
• ทาการสร้างลูกผสม 6 คู่เพื่อดูความสามารถในการถ่ายทอดของลักษณะ
ต้านทานโรคไหม้ ในลูกรุ่ น F2 เพื่อดูอตราส่ วนพันธุ กรรม
ั
• โดย Nonghu 6 ผสมข้ามกับ R917, Chengte 232 และ Xiushui 37 ทั้งหมด
แสดงความต้านทานต่อเชื้อ race ZB13, ZC15 and ZE3
• ขณะที่ R917 ผสมข้ามกัย Chengte 232 และ Xiushui 37 แสดงความ
ต้านทานต่อ race ZB13, ZC15 and ZE3 ขณะที่คู่ผสมระหว่าง R917 และ
Toride 1 แสดงความต้านทานต่อ race ZC15 and ZE3

25. Genetic analysis and breeding use of blast resistance in
a japonica rice mutant R917
การนาสายพันธุ์ R917 ไปใช้ ในการปรับปรุ งพันธุ์
• ทาการผสมข้ามโดยใช้ R917 เป็ นพันธุ์ และใช้พนธุ์อ่อนแอ Bing 861 เป็ นพันธุ์
ั
รับ ทาการคัดเลือกพันธุ์ตานทานโดยการปลูกเชื้อ 18 strain จากทั้งจีนและญี่ปุ่น
้
• สามารถคัดลูกที่เป็ นพันธุ์ตานทาน ได้ R9425, R9427 และ R9484 สามารถ
้
ต้านทานต่อเชื้ อทั้ง 18 strains, และสายพันธุ์ R9421, R9485 มีความต้านทานต่อ
17 strains เช่นเดียวกับ R917 ซึ่งเป็ นพันธุ์ให้
• นอกจากนี้ยงได้สายพันธุ์ลูกที่ได้รับการจดทะเบียนพันธุ์ คือ Yuanjing 7 ที่มี
ั
ผลผลิตสู งและมีความต้านทานต่อ 18 strain

26. Genetic analysis and breeding use of blast resistance in
a japonica rice mutant R917
ตารางแสดงสายพันธุ์ทได้ จากการนาสายพันธุ์ R917 ไปใช้ ในการปรับปรุ งพันธุ์
ี่

27. ที่มา : ฐานข้อมูลพันธุ์ขาวรับรองของไทย
้
การเผยแพร่ และการใช้ พนธุ์ต้านทาน
ั
ปั จจุบนประเทศไทยมีการจดทะเบียนพันธุ์ขาวต้านทานโรคไหม้ ได้แก่
ั ้
• ปราจีนบุรี 1 • ดอกพะยอม • พลายงามปราจีนบุรี
• ปราจีนบุรี 2 • สันป่ าตอง 1 • นางฉลอง
• สุรินทร์ 1 • ซิวแม่ จน ั • ข้าวเจ้าหอมคลองหลวง 1
• สุ พรรณบุรี 90 • แพร่ 1 • เหนียวสันป่ าตอง
• ข้าวหอมแดง • เจ้าฮ่อ • กข33 (หอมอุบล 80)
• น้ ารู • พิษณุโลก 60-2 • ลูกแดงปั ตตานี
• สุพรรณบุรี 3 • ขาวโป่ งไคร้ • เหนียวอุบล 2
• สุพรรณบุรี 2 • กูเ้ มืองหลวง • กาผาย 15
• สุพรรณบุรี 1 • ปทุมธานี 1 • หางยี 71

28. แนวทางการปรับปรุ งพันธุ์ข้าวในอนาคต
ของสานักวิจัยและพัฒนาข้ าว
1. เพิมศักยภาพผลผลิต
่
• ปรับปรุ งรู ปแบบทรงต้น
• ข้าวนาชลประทาน New plant type, heterosis
• ข้าวนาน้ าฝน – ต้นเตี้ยลง ฟางแข็ง ไม่ไวต่อช่วงแสง
2. รักษาเสถียรภาพผลผลิต
• เพิ่มความต้านทานต่อโรค แมลง สภาพอากาศแปรปรวน
• ร้อน หนาว น้ าท่วม
• ลดการสู ญเสี ยระหว่างการเก็บเกี่ยว –เช่น ร่ วงยาก
3. ข้ าวทีมีคุณสมบัตเิ ฉพาะ สาหรับตลาดเฉพาะ
่
ที่มา : สุ นิยม 2555