การทดสอบประสิทธิภาพผลิตภัณฑ์ dsRNA เพื่อควบคุมโรคแอนแทรคโนสในพริก

วรากรณ์  เรือนแก้ว; วรารัตน์ ศรีประพัฒน์; ศรัณภิรมย์  งามล้วน; วารีรัตน์  สมประทุม; เครือวัลย์  บุญเงิน; อารดา  มาสริ

ผู้แต่ง

วรากรณ์ เรือนแก้ว สำนักวิจัยและพัฒนาการเกษตรเขตที่ 5 ชัยนาท
วรารัตน์ ศรีประพัฒน์ สำนักวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ ปทุมธานี
ศรัณภิรมย์ งามล้วน สำนักวิจัยพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพ ปทุมธานี
วารีรัตน์ สมประทุม สำนักวิจัยและพัฒนาการเกษตรเขตที่ 5 ชัยนาท
เครือวัลย์ บุญเงิน สำนักวิจัยและพัฒนาการเกษตรเขตที่ 5 ชัยนาท
อารดา มาสริ สำนักวิจัยและพัฒนาการเกษตรเขตที่ 5 ชัยนาท

คำสำคัญ:

อาร์เอ็นเออินเตอร์เฟียเรนซ์, อาร์เอ็นเอสายคู่, เชื้อคอลเลทโตตริกัม, แอนแทรคโนส, พริกชี้ฟ้า

บทคัดย่อ

แอนแทรคโนส (Anthracnose) ในพริกเป็นโรคที่เกิดจากเชื้อรา Colletotrichum เป็นปัญหาสำคัญในอุตสาหกรรมการผลิตพริก เนื่องจากส่งผลกระทบอย่างมากต่อทั้งปริมาณและคุณภาพของผลผลิต ทำให้เกษตรกรต้องรับภาระความสูญเสียอย่างมาก การศึกษานี้ได้นำเทคโนโลยี RNA interference (RNAi) มาใช้ในการควบคุมโรคแอนแทรคโนสในพริกชี้ฟ้า ซึ่งมีสาเหตุจากเชื้อรา Colletotrichum gloeosporioides โดยออกแบบการทดลองแบบ Randomized Completely Block Design (RCBD) 3 กรรมวิธี ประกอบด้วย กรรมวิธีควบคุม (น้ำเปล่า) กรรมวิธีผลิตภัณฑ์ dsRNA และกรรมวิธีชีวภัณฑ์ทางการค้า พบว่า น้ำหนักผลสดของพริกจากแต่ละกรรมวิธี เท่ากับ 85.25 129.50 และ 128 กรัมต่อต้น ตามลำดับ ขณะที่น้ำหนักผลแห้งของพริกแต่ละกรรมวิธี เท่ากับ 21.25 30.50 และ 26.80 กรัมต่อต้น ตามลำดับ ซึ่งมีความแตกต่างกันทางสถิติอย่างมีนัยสำคัญ ในด้านการป้องกันโรค จำนวนผลพริกที่เกิดโรคในกรรมวิธี dsRNA น้อยที่สุด เพียง 1.41 ผลต่อ 100 ผล เมื่อเทียบกับกรรมวิธีควบคุมที่มีถึง 65.40 ผล และชีวภัณฑ์ทางการค้าที่มี 3.20 ผล ดัชนีการเกิดโรค (%Disease Incidence, %DI) ของกรรมวิธี dsRNA ก็ต่ำที่สุดที่ 1.32% เมื่อเทียบกับกรรมวิธีควบคุมที่ 27.83% และชีวภัณฑ์ทางการค้าที่ 2.37% จากผลการศึกษานี้ สามารถสรุปได้ว่าผลิตภัณฑ์ dsRNA มีประสิทธิภาพสูงในการเพิ่มผลผลิตพริกชี้ฟ้าและลดการเกิดโรคแอนแทรคโนส

เอกสารอ้างอิง

Afifah, A., Nounurai, P., Ferniah, R.S., Kusumaningrum, H.P., Wulandari, D., and Budiharjo, A. (2020). An optimised Trizol-based protocol for the improvement of RNA extraction yield of tomato stem. Pertanika Journal of Tropical Agricultural Science, 44(3), 673–684. https://doi.org/10.47836/pjtas.44.3.10

Bock, R. (2015). Plant mitochondrial RNA processing and RNA interference. Annual Review of Plant Biology, 66, 169–192.

Choi, H.W., Hong, S.K., Kim, W.G., and Lee, Y.K. 2011. First report of internal fruit rot of sweet pepper in Korea caused by Fusarium lactis. Plant Disease, 95(11), 1476. https://doi.org/10.1094/PDIS-03-11-0157

de Silva, D.D., Groenewald, J.Z., Crous, P.W., Ades, P.K., Nasruddin, A., Mongkolporn, O., and Taylor, P.W.J. (2019). Identification, prevalence and pathogenicity of Colletotrichum species causing anthracnose of Capsicum annuum in Asia. IMA Fungus, 10(1), 8. https://doi.org/10.1186/s43008-019-0001-y

Fire, A., Xu, S., Montgomery, M.K., Kostas, S.A., and Driver, S.E. (1998). Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature, 391(6669), 806–811. https://doi.org/10.1038/35888

Koch, A., Biedenkopf, D., Furch, A., Weber, L., Rossbach, O., Abdellatef, E., Linicus, L., Johannsmeier, J., Jelonek, L., Goesmann, A., Cardoza, V., McMillan, J., Mentzel, T., and Kogel, K.H. (2016). An RNAi-based control of Fusarium graminearum infections through spraying of long dsRNAs involves a plant passage and is controlled by the fungal silencing machinery. PLoS Pathogens, 12(10), e1005901. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1005901

Köppel, R., and Ewald, D. (2017). RNA interference as a tool for crop improvement. Plant Biotechnology Journal, 15(5), 619–631.

Kumar, S., and Kaur, M. (2017). Role of RNA interference in plant disease management. Plant Pathology Journal, 33(1), 1–11.

McLoughlin, A.G., Walker, P.L., Wytinck, N., Sullivan, D.S., Whyard, S., and Belmonte, M.F. (2018). Developing new RNA interference technologies to control fungal pathogens. Canadian Journal of Plant Pathology, 40(3), 325–335. https://doi.org/10.1080/07060661.2018.1495268

Meyer, K., and Harn, K. (2017). RNA interference in agricultural biotechnology: The quest for new solutions. Trends in Biotechnology, 35(11), 1023–1031.

Miller, M., and Kunkel, B. (2017). Advances in RNA interference: A focus on plant systems. Journal of Plant Research, 130(1), 15–23.

Montri, P., Taylor, P. J. W., and Mongkolporn, O. (2009). Pathotypes of Colletotrichum capsici, the causal agent of chili anthracnose, in Thailand. Plant Disease, 93, 17–20. https://doi.org/10.1094/PDIS-93-1-0017

O’Neill, T., and Mayne, S. (2015). Sweet pepper: Aspects of the biology and control of Fusarium fruit rot. Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences, 80(3), 569–573.

Phialathounheuane, K., Thummabenjapone, P., Hiransalee, A., and Techawongstien, S. (2012). Screening chilli cultivars for broad spectrum resistance to anthracnose. Khon Kaen Agriculture Journal, 41(4), 41–47. (in Thai).

Santos, J.R., and Costa, M.M. (2018). Chemical control of anthracnose in chilli peppers. Journal of Plant Pathology, 100(3), 695–706.

Sundaresha, S., Sharma, S., Bairwa, A., Tomar, M., Kumar, R., Bhardwaj, V., Jeevalatha, A., Bakade, R., Salaria, N., Thakur, K., Singh, B.P., and Chakrabarti, S.K. (2022). Spraying of dsRNA molecules derived from Phytophthora infestans, along with nanoclay carriers as a proof of concept for developing novel protection strategy for potato late blight. Pest Management Science, 78(9), 3183–3193. https://doi.org/10.1002/ps.6949

Sukwiboon, N., Jaroenkid, S., Yotharath, S., Kiattanan, K., Saengphanet, S., Kaenhom, P., and Jai-ai, P. (2013). Quality chili production technology in the upper northern region. https://www.doa.go.th/share/attachment.php?aid=3116 [accessed on 16 June 2019]. (in Thai).

Than, P.P., Jeewon, R., Hyde, K.D., Pongsupasamit, S., Mongkolporn, O., and Taylor, P.W.J. (2008). Characterization and pathogenicity of Colletotrichum species associated with anthracnose on chili (Capsicum spp.) in Thailand. Plant Pathology, 57(3), 562–572. https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.2007.01782.x

Utkhede, R., and Mathur, S. (2003). Fusarium fruit rot of greenhouse sweet peppers in Canada. Plant Disease, 87(1), 100. https://doi.org/10.1094/PDIS.2003.87.1.100C