หน้าแรก คลังความรู้ 30 ปี สวทช. งานวิจัย 30 ปี สวทช. ชุดตรวจ HybridSure ทดสอบความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ลูกผสมเพิ่มขีดความสามารถในการส่งออกไทย
ชุดตรวจ HybridSure ทดสอบความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ลูกผสมเพิ่มขีดความสามารถในการส่งออกไทย
10 มิ.ย. 2564
0
30 ปี สวทช.
งานวิจัย 30 ปี สวทช.
ผลงานวิจัยเด่น

ชุดตรวจ HybridSure ทดสอบความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ลูกผสมเพิ่มขีดความสามารถในการส่งออกไทย

ประเทศไทยเป็นแหล่งผลิตเมล็ดพันธุ์ลูกผสม (F1 hybrid seeds)ที่สำคัญของโลก เนื่องจากได้เปรียบด้านทำเลที่ตั้ง ความอุดมสมบูรณ์ของสภาพแวดล้อม และภูมิอากาศที่เหมาะสม ตลอดจนความพร้อมของโครงสร้างพื้นฐาน และที่สำคัญคือเกษตรกรไทยมีทักษะความชำนาญด้านการผลิตเมล็ดพันธุ์สูง

ที่ผ่านมาอุตสาหกรรมเมล็ดพันธุ์ได้เจริญเติบโตอย่างมาก โดยในแต่ละปีประเทศไทยส่งออกเมล็ดพันธุ์พืชมูลค่ากว่า 5,000 ล้านบาท ซึ่งการค้าเมล็ดพันธุ์ลูกผสมทั้งในและต่างประเทศจะมีข้อกำหนดหลักด้านคุณภาพ โดยระบุค่าความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ลูกผสมที่ส่งออกจำหน่ายจะต้องสูงกว่า 98%ดังนั้นการทดสอบเอกลักษณ์ของเมล็ดพันธุ์พืช จึงมีความจำเป็นต่อการยืนยันความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ลูกผสม ซึ่งจะส่งผลต่อราคาขายโดยตรง

ที่ผ่านมาบริษัทผลิตเมล็ดพันธุ์ลูกผสมยังตรวจสอบความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์จากเกษตรกรผู้ผลิตด้วยวิธีการดั้งเดิม คือนำเมล็ดพันธุ์ไปปลูกในแปลงเพื่อตรวจสอบลักษณะทางกายภาพ ซึ่งใช้ระยะเวลานาน 3-6 เดือนและใช้แรงงานในการตรวจสอบสูง โดยเฉพาะในกรณีที่มีเมล็ดพันธุ์ที่ต้องการตรวจสอบปริมาณมาก

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การทดสอบความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ด้วยเทคนิคการใช้เครื่องหมายโมเลกุลสนิป เริ่มได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้นเนื่องจากในจีโนมพืชมีเครื่องหมายโมเลกุลสนิป อยู่เป็นจำนวนมาก ทีมนักวิจัยศูนย์โอมิกส์แห่งชาติ (NOC) สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) ได้พัฒนาชุดตรวจ “HybridSure” (ไฮบริดชัวร์) ขึ้นโดยประยุกต์ใช้เทคโนโลยีเครื่องหมายดีเอ็นเอแบบลําดับเบสเดี่ยว (Single Nucleotide Polymorphism: SNP) หรือ “สนิป” เพื่อทดสอบเอกลักษณ์พันธุ์พืช ทำให้สามารถแยกความแตกต่างของสายพันธุ์ลูกผสมได้เป็นครั้งแรกในประเทศไทย

ชุดตรวจ HybridSure ที่พัฒนาขึ้นนี้ได้รับการออกแบบโดยเฉพาะ ให้มีความจำเพาะกับสายพันธุ์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศไทย จึงสามารถตรวจเอกลักษณ์และความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ลูกผสมที่ปลูกในประเทศไทยได้เกือบทุกสายพันธุ์

เบื้องต้นได้พัฒนาชุดตรวจสำหรับพืชเศรษฐกิจของไทย เช่น พริก แตงกวาแตงโม แตงเทศ เมลอน และมะเขือเทศ เพื่อให้สามารถแยกความเป็นเอกลักษณ์ระหว่างสายพันธุ์ได้

โดยการทดสอบเอกลักษณ์ของเมล็ดพันธุ์พืช เริ่มจากการนำตัวอย่างสายพันธุ์พ่อและสายพันธุ์แม่ที่ใช้ในการผลิตลูกผสมมาวิเคราะห์ลําดับนิวคลีโอไทด์ของจีโนมิกดีเอ็นเอของตัวอย่างแต่ละพันธุ์ และค้นหาตําแหน่งของสนิปที่ครอบคลุมทั้งจีโนมด้วยวิธี Genotyping-by-sequencing (GBS) ซึ่งเทคโนโลยีนี้สามารถค้นหา และจีโนไทป์ได้ครั้งละหลายพันเครื่องหมาย สามารถแยกความเป็นเอกลักษณ์ระหว่างสายพันธุ์ได้ และนำมาใช้ในการยืนยันความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ได้

เมื่อได้ตําแหน่งของสนิปที่มีความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์พ่อกับแม่แล้วจึงนำไปทดสอบกับของตัวอย่างลูกผสมโดยใช้เทคนิค MassARRAY System ทำให้สามารถตรวจสอบความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ที่อาจมีการปนเปื้อนจากเมล็ดที่ไม่ใช่เมล็ดพันธุ์ลูกผสมได้

นอกจากนี้ ในการตรวจประเมินความบริสุทธิ์ ตั้งแต่การสกัดดีเอ็นเอไปจนถึงการวิเคราะห์ผลใช้เวลาไม่ถึง 1 วัน สามารถตรวจความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ปริมาณมากได้รวดเร็วกว่าวิธีดั้งเดิมที่ใช้เวลา 3-6 เดือน มีความแม่นยำสูง ใช้แรงงานน้อย และมีค่าใช้จ่ายที่ถูกกว่าวิธีดั้งเดิม

นวัตกรรมนี้ได้สร้างศักยภาพในการตรวจสอบเอกลักษณ์และความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ขึ้นภายในประเทศไทย ช่วยอำนวยความสะดวกให้บริษัทผู้ผลิตเมล็ดพันธุ์ไทย สามารถตรวจสอบความบริสุทธิ์ของเมล็ดพันธุ์ลูกผสมก่อนส่งออกจำหน่ายได้อย่างรวดเร็วและเสียค่าใช้จ่ายในราคาที่ไม่สูง

ชุดตรวจ HybridSure ประสบความสำเร็จได้รับรางวัลชนะเลิศจากการนำเสนอผลงานในโครงการ Leaders in Innovation Fellowships Programme (LIF) ประจำปี พ.ศ. 2562 ซึ่งสนับสนุนโดย Newton Fundและ The Royal Academy of Engineering (RAEng) สหราชอาณาจักรและได้รับรางวัล The Most Fundable Innovation Award ในงานThe Asia Innovates Summit 2019 ซึ่งจัดขึ้นเมื่อเดือนตุลาคมพ.ศ. 2562 ณ กรุงกัวลาลัมเปอร์ ประเทศมาเลเซีย อีกด้วย

ดาวน์โหลดหนังสือฉบับเต็ม

แชร์หน้านี้: