การปรับปรุงพันธุ์ข้าวเพื่อเพิ่มคุณค่าทางโภชนาการสำหรับคนรักสุขภาพและผู้สูงอายุโดยใช้เครื่องหมายโมเลกุล และปลูกคัดเลือกในระบบอินทรีย์

บทคัดย่อ

ปัจจุบันประชากรไทย และประชากรโลกก้าวเข้าสู่ยุคสังคมผู้สูงอายุ ปัญหาที่สำคัญ คือ ทำอย่างไรให้ผู้สูงอายุยังคงมีสุขภาพที่สมบูรณ์แข็งแรงไม่ถูกโรคภัยไข้เจ็บคุกคาม โรคที่พบในผู้สูงอายุ คือ โรคเบาหวาน มะเร็ง โรคหัวใจ และหลอดเลือดที่เกิดจากการอุดตันจากไขมัน โรคความดันโลหิตสูง และอื่นๆ อีกมากมาย วิธีหนึ่งที่จะแก้ปัญหาดังกล่าว คือ การกินอาหารที่มีประโยชน์ต่อร่างกาย และปลอดภัยปราศจากสารเคมีเจือปน ข้าวโภชนาการสูงที่มีสารอาหารเป็นประโยชน์ต่อร่างกาย เช่น สารต้านอนุมูลอิสระ แอนโทไซยานิน แกมม่าโอริซานอล วิตามินต่างๆ ที่ช่วยชะลอความเสื่อมของเซลล์ ลดความเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็ง ช่วยลดนํ้าตาลในเลือด ข้าวโภชนาการสูงส่วนใหญ่จะเป็นกลุ่มข้าวสี เช่น สีดำ และแดง นอกจากนี้การผลิตข้าวของไทยมีการใช้สารเคมีที่เป็นอันตรายซึ่งเป็นอีกปัญหาหนึ่งที่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อผู้ผลิต ผู้บริโภคและสิ่งแวดล้อม จากปัญหาที่พบทำให้คณะผู้วิจัยได้เล็งเห็นถึงความสำคัญเหล่านี้ จึงจำเป็นต้องมีการปรับปรุงพันธุ์ข้าวโภชนาการสูง และมีความต้านทานต่อโรคแมลงของข้าวสำหรับปลูกในระบบอินทรีย์ เพื่อให้เหมาะสำหรับคนที่รักสุขภาพและกลุ่มผู้สูงอายุ รวมทั้งให้ลดการใช้สารเคมีเพื่อปลอดภัยกับผู้ผลิต และบริโภค รวมทั้งเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ได้แก่ โครงการย่อยที่ 1 การทดสอบผลผลิต การคุ้มครองพันธุ์ และการผลิตเมล็ดพันธุ์ ของสายพันธุ์ข้าวสังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ยข้าวเจ้า/ข้าวเหนียว หอม สีแดง ที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง การปรับปรุงพันธุ์ข้าวสังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า/ข้าวเหนียว หอม สีแดง ที่มีคุณค่าทางโภชนาการสูง ด้วยวิธีผสมกลับ โดยใช้เครื่องหมาย hd1, hd2, hd4, hd5sd1, fgr, wx และ SSIIa ช่วยในการคัดเลือก (MAB) จะได้ข้าวที่สามารถปลูกได้ตลอดปี ต้นเตี้ย ออกดอกเร็ว หอม มีทั้งข้าวเจ้า และข้าวเหนียวที่จะขอยื่นจดทะเบียนพันธุ์พืชใหม่ ตามพระราชบัญญัติพันธุ์พืช พ.ศ.2542 จำนวน 2 พันธุ์ ในงบประมาณปี 2563 เก็บข้อมูลลักษณะประจำพันธุ์ของสายพันธุ์ข้าว สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า หอม สีแดง จำนวน 1 สายพันธุ์ (แม่โจ้ 23) จาก 8 สายพันธุ์ และสายพันธุ์ ข้าวสังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเหนียว หอม สีแดง จำนวน 1 สายพันธุ์ (แม่โจ้ 24) จาก 2 สายพันธุ์ ในลักษณะที่สำคัญในระยะการเจริญเติบโตของข้าวต่าง ๆ คือ ระยะแตกกอเต็มที่ ได้แก่ การมีขนบนแผ่นใบ รูปร่างของลิ้นใบ และสีของกาบใบ ระยะออกดอก ได้แก่ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของลำต้น ทรงกอ วันออกดอก 50% สีของยอดเกสรเพศเมีย ความสูงของต้น จำนวนรวง มุมของใบธง และการโผล่พ้นของรวง ระยะเก็บเกี่ยว การร่วงของเมล็ด ลักษณะรวง อายุเก็บเกี่ยว และความยาวของรวง ระยะหลังเก็บเกี่ยว ได้แก่ นํ้าหนักข้าวเปลือก 1,000 เมล็ด สีเปลือกเมล็ด ชนิดของข้าวสาร รูปร่างข้าวกล้องปริมาณอะมิโลส อุณหภูมิแป้งสุก ความคงตัวของแป้งสุก กลิ่นหอม และความต้านทานต่อโรคและแมลง ซึ่งจะเป็นข้อมูลเบื้องต้นที่ใช้ในการนำไปยื่นขอจดทะเบียนคุ้มครองพันธุ์พืชใหม่ ตามพระราชบัญญัติคุ้มครองพันธุ์พืช พ.ศ. 2542 ต่อไป ผลิตรวงพันธุ์ดัก จำนวน 2 ฤดู คือ ฤดูนาปี 2562 และฤดูนาปรัง 2563 สามารถบันทึกลักษณะออกดอกของสายพันธุ์ข้าวสังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า หอม สีแดง มีอายุวันออกดอก 75% เฉลี่ย 113 และ 114 วันตามลำดับ คัดเลือกรวงพันธุ์ดักได้ทั้งหมด 53 และ 130 กอตามลำดับ และ สายพันธุ์ข้าวสังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเหนียว หอม สีแดง มีอายุวันออกดอก 75% เฉลี่ย 102 และ 99 วันตามลำดับ และคัดเลือกรวงพันธุ์ดักได้ทั้งหมด 35 และ 123 กอตามลำดับ ในขณะเดียวกันได้ปลูกเปรียบเทียบผลผลิตในสถานี ฤดูนาปี 2562 ในแปลงนาอินทรีย์ของมหาวิทยาลัยแม่โจ้ ที่ได้รับมาตรฐาน USDA และ IFOAM เพื่อให้สายพันธุ์ข้าวสังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า/ข้าวเหนียว หอม สีแดง มีข้อมูลเพื่อสนับสนุนศักยภาพของสายพันธุ์ให้มั่นใจก่อนจะเผยแพร่ สู่เกษตรกร พบว่ามีผลผลิตต่อไร่ในนาอินทรีย์อยู่ระหว่าง 309-647 กิโลกรัมต่อไร่ สายพันธุ์ สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า/ข้าวเหนียว หอม สีแดง มีความกว้างของเมล็ดข้าวเปลือกอยู่ระหว่าง 1.70-1.80 มิลลิเมตร มีความยาวของเมล็ดข้าวเปลือกระหว่าง 8.30-9.80 มิลลิเมตร มีความหนาของเมล็ดข้าวเปลือกระหว่าง 1.60-1.70 มิลลิเมตร มีความกว้างของเมล็ดข้าวกล้องระหว่าง 1.70-1.80 มิลลิเมตร มีความยาวของเมล็ดข้าวกล้องระหว่าง 5.90-6.80 มิลลิเมตร และมีความหนาของเมล็ดข้าวกล้องระหว่าง 1.40-1.60 มิลลิเมตร ส่วนผลผลิตในฤดูนาปรัง 2562 มีคุณลักษณะทางการสีของเมล็ด พบว่าสายพันธุ์ สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า/ข้าวเหนียว หอม สีแดง ไม่มีท้องไข่ มีปริมาณข้าวเต็มเมล็ดและต้นข้าว ระหว่างร้อยละ 68.61 – 85.48 มีปริมาณข้าวหัก อยู่ระหว่างร้อยละ 14.95 – 31.77 คุณลักษณะทางกายภาพของเมล็ด พบว่ามีความยาวของเมล็ดข้าวสาร ระหว่าง 5.79 – 6.69 มิลลิเมตร จัดเป็นเมล็ดสั้นถึงเมล็ดยาวชั้น 2 หรือเมล็ดยาว มีสัดส่วนความยาวต่อความกว้าง ระหว่าง 3.64 – 4.10 จัดเป็นรูปร่างเมล็ดเรียว ในด้านคุณลักษณะทางเคมี พบว่ามีระยะการไหลของเจล อยู่ระหว่าง 27.83 – 84.17 มิลลิเมตร จัดเป็นประเภทแป้งสุกแข็งถึงแป้งสุกอ่อน มีอัตราการยืดตัวของเมล็ดข้าวสุก ระหว่าง 1.33 – 1.54 มีปริมาณอะมิโลส (ร้อยละ) ระหว่างร้อยละ 3.7 – 23.35 จัดเป็นข้าวเหนียวและข้าวเจ้าอะมิโลสปานกลาง และมีค่าการสลายตัวในสารละลายด่าง 1.7%KOH อยู่ระหว่าง 2 – 7 จัดเป็นระดับการสลายตํ่าถึงสูง รวมทั้งมีสารหอม (2AP) อยู่ระหว่าง 1.16 – 3.17 ppm และมีคุณภาพทางโภชนาการของสายพันธุ์ดังกล่าวโดยพบว่า มีค่า Vitamin E ระหว่าง 0.29-0.39 mg ค่า Vitamin B1 ระหว่าง 0.34-0.41 mg มีค่า Iron ระหว่าง 1.31-1.72 mg มีค่า Zinc ระหว่าง 0.39-0.96 mg มีค่า Copper ระหว่าง 0.14-0.24 mg มีค่า Total antioxidant active (ORAC) ระหว่าง 13,294.19-17,033.00 ?moles TE ค่า Total antioxidant active (FRAP) ระหว่าง 2,507.09-3,516.61 ?moles TE มีค่า Total polyphenol ระหว่าง 384.84-565.69 mg eq GA มีค่า Total anthocyanin (Cyanidin, Peonidin) ระหว่าง 7.91-12.99 mg มีค่า Total anthocyanin (Cyanidin) ระหว่าง 7.91-12.91 mg ไม่พบ Total anthocyanin (Peonidin) Carotenoid Profile (Lutein) และ Carotenoid Profile (beta-carotene) มีค่า Folate ระหว่าง 31-53 mcg และมีค่า Gamma Oryzanol ระหว่าง 618.08-802.54 mg/kg การคุ้มครองพันธุ์สามารถยื่นในขั้นตอนการจัดเก็บ จัดหา หรือรวบรวมพันธุ์พืชพื้นเมืองทั่วไป พันธุ์พืชป่าฯ ตามมาตรา 52 แห่งพระราชบัญญัติคุ้มครองพันธุ์พืช พ.ศ.2542 และทำข้อตกลงแบ่งปันผลประโยชน์ กับสำนักคุ้มครองพันธุ์พืช กรมวิชาการเกษตร ของสายพันธุ์ สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า หอม สีแดง (แม่โจ้ 23) และสายพันธุ์ สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเหนียว หอม สีแดง (แม่โจ้ 24) ได้สำเร็จกระทั่งสิ้นสุดขั้นตอน และได้ดำเนินการต่อเนื่องในขั้นตอนที่ 5 ยื่นคำขอจดทะเบียนคุ้มครองพันธุ์พืชใหม่ และยื่นคำขอรับรองพันธุ์พืชขึ้นทะเบียน จากสำนักคุ้มครองพันธุพืช กรมวิชาการเกษตร ซึ่งข้อมูลลักษณะประจำพันธุ์ที่ใช้ยื่นของสายพันธุ์ สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเจ้า หอม สีแดง (แม่โจ้ 23) คือเป็นต้นเตี้ย ทรงกอตั้ง เส้นผ่าศูนย์กลางของลำต้นขนาด 4.16 มิลลิเมตร ความสูงของต้นวัดถึง คอรวง 66 เซนติเมตร แผ่นใบมีขนบ้าง ลิ้นใบมีรูปร่าง 2 ยอด กาบใบสีเขียว มุมของใบธงตั้งตรง วันออกดอก 50% นาปรัง 118 วัน นาปี 111 วัน ยอดเกสรเพศเมียสีขาว คอรวงโผล่ค่อนข้างมาก จำนวนรวงต่อกอ 16 รวง อายุเก็บเกี่ยว นาปรัง 148 วัน นาปี 141 วัน รวงยาว 27.65 เซนติเมตร เปลือกเมล็ดสีฟาง ข้าวเปลือกมีความยาวเฉลี่ย 9.90 มิลลิเมตร กว้าง 2.00 มิลลิเมตร หนา 1.70 มิลลิเมตร ข้าวกล้องสีขาวยาวเฉลี่ย 6.55 มิลลิเมตร กว้าง 1.65 มิลลิเมตร หนา 1.53 มิลลิเมตร จัดเป็นข้าวรูปร่างเมล็ดเรียว (อัตราส่วนความยาวต่อความกว้าง 3.97) นํ้าหนักข้าวเปลือก 1,000 เมล็ด (ความชื้น 14%) 17 กรัม จำนวนเมล็ดต่อรวง 182 เมล็ด การติดเมล็ด 82 เปอร์เซ็นต์ การร่วงของเมล็ด 6-25 เปอร์เซ็นต์ มีปริมาณอะมิโลสตํ่าร้อยละ 11.55 อุณหภูมิแป้งสุกตํ่า ค่าการสลายเมล็ดในด่าง (1.7%KOH) เท่ากับ 7.0 และมีสารหอม 2AP เฉลี่ย 2.77 ppm และสายพันธุ์ สังข์หยดพัทลุง ไม่ไวต่อช่วงแสง ต้นเตี้ย ข้าวเหนียว หอม สีแดง (แม่โจ้ 24) มีลักษณะประจำพันธุ์ คือเป็นต้นเตี้ย ทรงกอตั้ง เส้นผ่าศูนย์กลางของลำต้นขนาด 4.71 มิลลิเมตร ความสูงของต้นวัดถึงคอรวง 62 เซนติเมตร แผ่นใบมีขนบ้าง ลิ้นใบมีรูปร่าง 2 ยอด กาบใบสีเขียว มุมของใบธงตั้งตรง วันออกดอก 50% นาปรัง 99 วัน นาปี 104 วัน ยอดเกสรเพศเมียสีขาว คอรวงโผล่ค่อนข้างมาก จำนวนรวงต่อกอ 16 รวง อายุเก็บเกี่ยว นาปรัง 129 วัน นาปี 134 วัน รวงยาว 24.00 เซนติเมตร เปลือกเมล็ดสีฟาง ข้าวเปลือกมีความยาวเฉลี่ย 10.00 มิลลิเมตร กว้าง 2.05 มิลลิเมตร หนา 1.70 มิลลิเมตร ข้าวกล้องสีขาวยาวเฉลี่ย 6.65 มิลลิเมตร กว้าง 1.70 มิลลิเมตร หนา 1.50 มิลลิเมตร จัดเป็นข้าวรูปร่างเมล็ดเรียว (อัตราส่วนความยาวต่อความกว้าง 3.91) นํ้าหนักข้าวเปลือก 1,000 เมล็ด (ความชื้น 14%) 17 กรัม จำนวนเมล็ดต่อรวง 219 เมล็ด การติดเมล็ด 82 เปอร์เซ็นต์ การร่วงของเมล็ด 26-50% เปอร์เซ็นต์ มีปริมาณอะมิโลสตํ่าร้อยละ 6.48 อุณหภูมิแป้งสุกตํ่า ค่าการสลายเมล็ดในด่าง (1.7%KOH) เท่ากับ 7.0 และมีสารหอม 2AP เฉลี่ย 2.84 ppm และได้ผลิตเมล็ดพันธุ์คัด โดยสามา…

คำสำคัญ

ระดับความพร้อมของโครงการ