การคลี่คลายเครือข่ายควบคุมในระดับทรานสคริปชันที่เกี่ยวข้องกับลักษณะทางประสาทสัมผัสของผลทุเรียน
บทวิเคราะห์งานวิจัย
งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาการคลี่คลายเครือข่ายควบคุมในระดับทรานสคริปชันที่เกี่ยวข้องกับลักษณะทางประสาทสัมผัสของผลทุเรียน โดยเฉพาะกลิ่นและรสชาติ ซึ่งเป็นคุณลักษณะสำคัญที่ส่งผลต่อความต้องการของตลาด งานวิจัยใช้วิธีการวิจัยแบบองค์รวม ผสมผสานเทคนิคทางโมเลกุลและชีวสารสนเทศศาสตร์อย่างครอบคลุม เริ่มจากการวิเคราะห์จีโนมทุเรียนอย่างครอบคลุม เพื่อระบุยีนที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมการแสดงออกของยีน (Transcription Factors - TFs) โดยเฉพาะกลุ่มยีน ERF, NAC และ HD-Zip TFs ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการควบคุมกระบวนการสุกของผลไม้
การใช้ข้อมูล RNA-Seq ช่วยสร้างเครือข่ายการแสดงออกร่วมของยีน (Gene Co-expression Networks) ทำให้สามารถระบุยีนเป้าหมายที่เกี่ยวข้องกับการสุกและลักษณะทางประสาทสัมผัสได้อย่างแม่นยำ การวิเคราะห์ระดับการแสดงออกของ TFs ก่อนและหลังการเก็บเกี่ยว ช่วยระบุ TFs ที่เกี่ยวข้องกับการสุกและความแตกต่างระหว่างพันธุ์ การใช้เทคนิคการแสดงออกแบบชั่วคราวในใบยาสูบและผลมะเขือเทศ (Transient expression in Nicotiana benthamiana leaves and tomato fruit) ช่วยตรวจสอบหน้าที่ของ TFs ที่เป็นเป้าหมาย ในขณะที่เทคนิค Yeast two hybrid และ Bimolecular Fluorescence Complementation (BiFC) ช่วยศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่าง TFs
งานวิจัยนี้ให้ความสำคัญกับกลิ่นและรสชาติของทุเรียน โดยเฉพาะสารประกอบที่มีส่วนสำคัญเช่น กลูตาไธโอน (GSH), ?-glutamylcysteine (?-EC) ซึ่งเป็นสารเพิ่มรสชาติ และสารประกอบกำมะถันระเหยง่าย (VSC) ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดกลิ่นเฉพาะตัว งานวิจัยระบุ methionine ?-lyase (MGL) เป็นเอนไซม์หลักในการผลิต VSC และพบว่า DzHD-ZIP1.8 เป็น TF ชนิดใหม่ที่ควบคุมการแสดงออกของ DzMGL และถูกควบคุมโดยเอทิลีน การทดลอง electrophoresis mobility shift assay ยืนยันการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่าง DzHD-ZIP1.8 กับโปรโมเตอร์ DzMGL นอกจากนี้ยังศึกษา ERF TFs พบว่า DzERF6 และ DzERF9 มีรูปแบบการแสดงออกที่เกี่ยวข้องกับการสุกและการสังเคราะห์เอทิลีน และตอบสนองต่อเอทิลีนและออกซิน บ่งชี้ถึงการควบคุมร่วมกันของฮอร์โมนเหล่านี้ในกระบวนการสุกของทุเรียน
งานวิจัยนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาพันธุ์ทุเรียนที่มีคุณภาพดีขึ้น โดยเฉพาะการปรับปรุงกลิ่นและรสชาติให้ตรงกับความต้องการของตลาด ข้อมูลที่ได้จากการวิจัยสามารถนำไปใช้ในการคัดเลือกพันธุ์ และพัฒนาเครื่องหมายทางพันธุกรรมสำหรับการปรับปรุงพันธุ์ต่อไป การเข้าใจกลไกการควบคุมในระดับโมเลกุลจะช่วยให้สามารถควบคุมกระบวนการสุกได้อย่างมีประสิทธิภาพ และนำไปสู่การผลิตทุเรียนที่มีคุณภาพสม่ำเสมอ ตลอดจนการยืดอายุการเก็บรักษา ซึ่งจะส่งผลดีต่ออุตสาหกรรมการส่งออกทุเรียนของไทยอย่างมาก
งานวิจัยนี้เหมาะกับอุตสาหกรรมใด
งานวิจัยนี้เหมาะอย่างยิ่งกับอุตสาหกรรมเกษตรกรรม โดยเฉพาะอุตสาหกรรมการเกษตรของพืชผลไม้ เนื่องจากมุ่งเน้นการศึกษาและพัฒนาคุณภาพของผลทุเรียน ซึ่งเป็นผลไม้เศรษฐกิจที่สำคัญของประเทศไทยและทั่วโลก ผลลัพธ์จากงานวิจัยสามารถนำไปใช้ในการปรับปรุงพันธุ์ทุเรียนให้มีคุณภาพที่ดีขึ้น ทั้งในด้านกลิ่น รสชาติ และอายุการเก็บรักษา ซึ่งจะเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจให้กับเกษตรกรและอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้ในอุตสาหกรรมแปรรูปทุเรียน เพื่อพัฒนาผลิตภัณฑ์ทุเรียนที่มีคุณภาพสูง และตรงกับความต้องการของผู้บริโภค รวมถึงอุตสาหกรรมอาหารโดยทั่วไป เนื่องจากการค้นพบสารเพิ่มรสชาติในทุเรียนสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในผลิตภัณฑ์อาหารอื่นๆ ได้
งานวิจัยนี้เหมาะกับอาชีพใด
งานวิจัยนี้เหมาะสมกับบุคลากรในหลายอาชีพ อาทิ นักวิทยาศาสตร์ด้านพันธุวิศวกรรม นักวิจัยทางด้านพืชสรีรวิทยา นักวิชาการเกษตร และนักปรับปรุงพันธุ์พืช ซึ่งสามารถนำความรู้จากงานวิจัยไปประยุกต์ใช้ในการวิจัยและพัฒนา การวิเคราะห์ข้อมูลทางชีวสารสนเทศ การทดลองทางโมเลกุล และการปรับปรุงพันธุ์ทุเรียน นอกจากนี้ยังเหมาะสมสำหรับนักธุรกิจ ผู้ประกอบการ และเจ้าของสวนทุเรียน ที่สามารถนำข้อมูลจากงานวิจัยไปใช้ในการวางแผนการผลิต การเลือกใช้พันธุ์ และการบริหารจัดการสวนทุเรียน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและผลกำไร
| รหัสโครงการ : | 12711 |
| หัวหน้าโครงการ : | นายศุภอรรจ ศิริกันทรมาศ |
| ปีงบประมาณ : | 2563 |
| หน่วยงาน : | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| สาขาวิจัย : | กลุ่มข้อมูลด้านวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ |
| ประเภทโครงการ : | โครงการเดี่ยว |
| สถานะ : | ปิดโครงการ |
| คำสำคัญ : | |
| วัตถุประสงค์ : | To conduct a genome-wide analysis and identify ERF, NAC and HD-Zip TFs in the durian genome To construct gene co-expression networks using RNA-Seq data and identify candidate ripening-associated genesrelated to sensory characteristics that are regulated by TFs To analyse the expression levels of TFs before and during post-harvest ripening of durian fruit and identify ripening-associated and cultivar-dependent TFs To functionally characterize candidate ripening-associated TFs by transient expression in Nicotiana benthamiana leaves and tomato fruit To investigate interacting TFs by yeast two hybrid and Bimolecular Fluorescence Complementation (BiFC) assay |
นายศุภอรรจ ศิริกันทรมาศ. (2563). การคลี่คลายเครือข่ายควบคุมในระดับทรานสคริปชันที่เกี่ยวข้องกับลักษณะทางประสาทสัมผัสของผลทุเรียน. จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. .
นายศุภอรรจ ศิริกันทรมาศ. 2563. "การคลี่คลายเครือข่ายควบคุมในระดับทรานสคริปชันที่เกี่ยวข้องกับลักษณะทางประสาทสัมผัสของผลทุเรียน". จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. .
นายศุภอรรจ ศิริกันทรมาศ. "การคลี่คลายเครือข่ายควบคุมในระดับทรานสคริปชันที่เกี่ยวข้องกับลักษณะทางประสาทสัมผัสของผลทุเรียน". จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2563. .
นายศุภอรรจ ศิริกันทรมาศ. การคลี่คลายเครือข่ายควบคุมในระดับทรานสคริปชันที่เกี่ยวข้องกับลักษณะทางประสาทสัมผัสของผลทุเรียน. จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย; 2563. .