ความหลากหลายทางพันธุกรรมของพันธุ์กาแฟอะราบิกาจากมูลนิธิโครงการหลวงโดยใช้เทคนิค genotyping-by-sequencing (GBS)

Abstract

กาแฟอะราบิกาเป็นพืชสำคัญชนิดหนึ่งที่นิยมปลูกในพื้นที่สูงทางภาคเหนือของประเทศไทย มีการศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาทางการเกษตรและความต้านทานต่อโรคราสนิม เพื่อคัดเลือกสายพันธุ์ดีเด่น อย่างไรก็ตาม พบว่ากาแฟอะราบิกาที่มูลนิธิโครงการหลวงอนุรักษ์ไว้ มีข้อมูลความหลากหลายทางพันธุกรรมค่อนข้างน้อย ดังนั้นงานวิจัยนี้ได้ใช้เทคนิค Genotyping-by-Sequencing (GBS) ศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมของกาแฟอะราบิกา 23 พันธุ์ ผลการศึกษาพบว่า จำนวนเฉลี่ยของการอ่านลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ผ่านเกณฑ์คุณภาพคือ 1,945,389 Reads ต่อตัวอย่าง ซึ่งนำมาเปรียบเทียบกับจีโนมอ้างอิงได้เฉลี่ยร้อยละ 95.83 สำหรับจำนวน SNPs และ InDels ทั้งหมดที่ตรวจพบในจีโนมคือ 1,180,245 และ 115,112 ตำแหน่ง ตำมลาดับ เมื่อใช้ชุดข้อมูล SNPs ในการวิเคราะห์ค่าความแตกต่างทางพันธุกรรมด้วยการเปรียบเทียบความคล้ายคลึงแบบคู่ระหว่างประชากรตามวิธี p-distance ให้ค่าแตกต่างทางพันธุกรรมที่แคบอยู่ในช่วง 0.14 ถึง 0.56 จากนั้นสร้างแผนภูมิความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมโดยใช้ชุดข้อมูลจาก SNPs ซึ่งสามารถแบ่งกาแฟอะราบิกาออกเป็น 3 กลุ่ม แสดงถึงบรรพบุรุษร่วมกันของแต่ละพันธุ์ นอกจากนี้คัดเลือก SNPs และ InDels ที่ให้ความแตกต่างระหว่างพันธุ์กาแฟ ทำการยืนยันความถูกต้องและพัฒนาเป็นเครื่องหมายโมเลกุลสำหรับการศึกษาพันธุศาสตร์ของกาแฟและประยุกต์ใช้ในการปรับปรุงพันธุ์กาแฟได้