เกี่ยวกับโครงการ

ระยะเวลาในการฝึกอบรม

จำนวนผู้เข้าร่วมเสวนา

บุคลากรของกรมการข้าว จำนวน 8 คน และผู้สนใจเข้าร่วมประมาณ 20 คน

วัตถุประสงค์ในการฝึกอบรม

1) เพื่อพัฒนาบุคลากรของกรมการข้าวให้มีความรู้ ความเข้าใจ และ ประสบการณ์ในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวโดยการประยุกต์การใช้เครื่องหมายโมเลกุลในการคัดเลือกร่วมกับการปรับปรุงพันธุ์แบบมาตรฐาน
2) เพื่อพัฒนาบุคลากรของกรมการข้าวให้มีความรู้ ความเข้าใจ และประสบการณ์ในการทดสอบลักษณะปรากฏ เพื่อประเมินความดีเด่นของสายพันธุ์ข้าวที่ทำการปรับปรุง (เน้นที่ความต้านทานโรคแมลง ความทนทานต่อสภาวะเครียด และ คุณภาพหุงต้ม)

ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ

เมื่อโครงการวิจัยสำเร็จลุล่วงจะสามารถสร้างนักวิจัยรุ่นใหม่ของกรมการข้าวที่มีองค์ความรู้และความชำนาญในการประยุกต์ใช้โมเลกุลเครื่องหมายดีเอ็นเอในการปรับปรุงพันธุ์ข้าว และเครือข่ายความร่วมมืองานวิจัยด้านข้าวทั้งภูมิภาคและส่วนกลาง อันจะเป็นส่วนหนึ่งของการยกระดับงานวิจัยปรับปรุงพันธุ์ข้าวของประเทศให้เป็นผู้นำในภูมิภาคอาเซียนในอนาคต

โดยการปฏิบัตินั้นมีขั้นตอนโดยทั่วไป คือ

1)การสืบหาแหล่งพันธุกรรมที่มีลักษณะที่ต้องการปรับปรุงพันธุ์ในแหล่งพันธุกรรมต่างๆ

2)การสืบหาตำแหน่งบนจีโนม หรือ ยีนที่ควบคุมลักษณะที่ต้องการปรับปรุง และพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลเพื่อใช้ในการตรวจคัดกรอง

3)การผสมข้ามพันธุ์เพื่อสร้างประชากรที่มีการกระจายตัวของลักษณะที่ต้องการปรับปรุง หรือที่ต้องการรวมไว้ด้วยกัน

4)การคัดเลือกรายต้นที่มียีนเป้าหมายที่ต้องการในประชากร จนกระทั่งยีนนั้นมีความคงตัว (homozygous)

5)การประเมินการแสดงออกของลักษณะปรากฏของสายพันธุ์ที่มียีนเป้าหมายที่มีความคงตัว

6)การประเมินลักษณะทางการเกษตรของสายพันธุ์ใหม่ และการปรับตัวในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปทำการประเมินในศูนย์วิจัยฯ ที่เป็นตัวแทนของพื้นที่เป้าหมายในการใช้พันธุ์นั้นๆ

7)การประเมินศักยภาพของพันธุ์ในพื้นที่เป้าหมายและการยอมรับของเกษตรกร

8)การรับรองพันธุ์พืชใหม่ และการผลิตเมล็ดพันธุ์

9)การเผยแพร่พันธุ์ใหม่สู่เกษตรกร

จากขั้นตอนทั้งหมดในการพัฒนาพันธุ์ นั้นขั้นตอนของการคัดเลือกรายต้นที่มียีนเป้าหมายที่ต้องการในประชากรให้มีความถูกต้องแม่นยำในการคัดเลือกถือว่าเป็นหัวใจสำคัญในการประสบความสำเร็จในโครงการปรับปรุงพันธุ์ ในอดีตนั้นนักปรับปรุงพันธุ์คัดเลือกโดยดูจากลักษณะปรากฏ (phenotype) ซึ่งต้องอาศัยความรู้ความชำนาญหลายๆ สาขาประกอบกัน เช่น ต้องเข้าใจทางด้านพันธุศาสตร์ โรคพืช กีฏวิทยา สรีรวิทยา เขตกรรม เทคโนโลยีด้านเมล็ดพันธุ์ และ อื่นๆ เป็นต้น อย่างไรก็ตามการคัดเลือกโดยอาศัยลักษณะปรากฏนั้นก็มีข้อจำกัด โดยเฉพาะการคัดเลือกลักษณะที่มีความซับซ้อนทางพันธุกรรม (Polygenic traits) และลักษณะที่แปรเปลี่ยนตามสภาพแวดล้อม (Genetic and Environment interaction) และนอกจากนั้นการคัดเลือกหลายๆ ลักษณะพร้อมกันทำได้ยาก หรือในบางกรณี ไม่สามารถทำได้ ซึ่งการที่คัดเลือกไม่ได้ในชั่วอายุเดียวกันนั้นทำให้ต้องใช้เวลาในการคัดเลือกหลายชั่วอายุ ซึ่งทำให้การที่จะได้ต้นที่มีหลายๆ ลักษณะรวมกันนั้นมีโอกาสประสบความสำเร็จน้อยในการคัดเลือกแบบมาตรฐาน ปัจจุบันความรู้ทางด้านดีเอ็นเอ และจีโนมที่ก้าวหน้านำมาซึ่งเครื่องมือในระดับห้องปฏิบัติการที่ช่วยในการคัดเลือกให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น โดยการคัดเลือกทางจีโนไทป์ (genotype) จะเพิ่มความแม่นยำในการคัดเลือก ย่นระยะเวลาในการรวมยีนเข้าด้วยกัน และสามารถทำการคัดเลือกในหลายๆ ประชากรได้ในเวลาเดียวกันได้

ปัจจุบันเทคโนโลยีชีวภาพนั้นมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงพันธุ์พืชต่างๆ ในทั่วทุกมุมโลก ประกอบกับปัจจุบันความกังวลเกี่ยวกับพืชตัดแต่งพันธุกรรม (GMO) ทำให้เทคโนโลยีการใช้เครื่องหมายโมเลกุลช่วยในการคัดเลือก (Marker assisted Selection; MAS) ได้รับความสนใจและใช้กันแพร่หลายในโครงการปรับปรุงพันธุ์ทั้งโลก โดยจะเห็นได้ว่าสถาบันวิจัยนานาชาติ และบริษัทเอกชนต่างๆ ได้ใช้ MAS ในโครงการปรับปรุงพันธุ์ มาเป็นเวลานานและมีสายพันธุ์ใหม่ๆ ออกมาให้เกษตรกรปลูกทั่วทุกมุมโลก สำหรับในประเทศไทยนั้นเทคโนโลยีด้านดีเอ็นเอได้นำมาใช้ในการเกษตรมามากกว่า 20 ปี หน่วยปฏิบัติการค้นหาและใช้ประโยชน์ยีนข้าวเป็นหน่วยงานหนึ่งที่มีการดำเนินงานในด้านนี้ มีบุคลากรที่มีความเชี่ยวชาญ และมีประสบการณ์ในการใช้เทคโนโลยีดังกล่าวทั้งด้านการใช้ในการสืบหายีน และกลไกการทำงานของยีน และการใช้ในการคัดเลือกและปรับปรุงพันธุ์เพื่อเสริมลักษณะต่างๆ ที่ผ่านมาหน่วยข้าวฯ ได้ทำการศึกษาเพื่อหายีนที่มีความสำคัญในการพัฒนาพันธุ์ข้าวไทย โดยใช้หลักการของ Quantitative Trait Loci (QTL) และได้ค้นพบตำแหน่งของยีนที่ควบคุมลักษณะที่สำคัญ อธิ ลักษณะคุณภาพหุงต้ม ลักษณะความทนต่อน้ำท่วม ทนแล้ง และ ทนเค็ม รวมทั้งลักษณะความต้านทานโรคและแมลงที่สำคัญ เช่น โรคไหม้ โรคขอบใบแห้ง และ แมลงเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล เป็นต้น ซึ่งข้อมูลดังกล่าวได้นำไปใช้ในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวของประเทศ เช่น ข้าวขาวดอกมะลิ 105 และข้าวเหนียว กข6 จนประสบความสำเร็จได้พันธุ์ปรับปรุงที่ยังคงคุณสมบัติการหุงต้มเหมือน ข้าวขาวดอกมะลิ 105 และ กข6 แต่มีลักษณะดีเด่นต่างๆ เช่น ความต้านทานโรคแมลง และสภาพแวดล้อมวิกฤติเพิ่มเข้ามา

กรมการข้าวเป็นองค์กรหลักของประเทศในการวิจัยพัฒนาและส่งเสริมการผลิตข้าว เพื่อความมั่นคงและการส่งออกของประเทศ ที่ผ่านมากรมการข้าวได้พัฒนาพันธุ์ข้าวจำนวนมากที่สร้างความมั่งคั่งให้แก่ชาวนา รวมทั้งสร้างความเป็นผู้นำด้านการตลาดข้าวของโลก กรมการข้าวมีข้าราชการในกรมมากกว่า 800 คน ในปัจจุบัน และสำนักวิจัยและพัฒนาข้าวเป็นหน่วยงานหลักที่มีอำนาจหน้าที่ในการศึกษา วิจัย และพัฒนาพันธุ์ข้าว ประกอบด้วยศูนย์วิจัยข้าวรวม 27 ศูนย์ทั่วประเทศ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีชีวภาพ โดยเฉพาะด้านเครื่องหมายโมเลกุลกลับยังมีบทบาทน้อยในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวของกรมการข้าว และยังจำกัดอยู่ในวงแคบๆ ถึงแม้ปัจจุบัน กรมการข้าวจะมีห้องปฏิบัติการดีเอ็นเอ 3 แห่ง ซึ่งตั้งอยู่ในศูนย์วิจัยต่างๆ แต่ก็ยังคงขาดบุคลากรที่มีความรู้ความเข้าใจในการประยุกต์ใช้เครื่องมือดังกล่าวในการพัฒนาพันธุ์ ดังนั้นการถ่ายทอดความรู้และการพัฒนานักวิจัย หรือนักปรับปรุงพันธุ์พืชที่มีความรู้ความเข้าใจ และความชำนาญในการปรับปรุงพันธุ์ข้าวโดยกระบวนการใช้เทคโนโลยีด้านดีเอ็นเอจึงเป็นเป้าหมายที่สำคัญของโครงการนี้ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อการพัฒนาบุคลากรทางด้านปรับปรุงพันธุ์ข้าวของกรมการข้าว ให้มีความรู้ ความเข้าใจ และมีประสบการณ์ในการใช้เทคโนโลยีด้านเครื่องหมายโมเลกุลในการพัฒนาพันธุ์ข้าว ให้มีลักษณะใหม่ๆ ที่เกื้อกูลต่อการผลิตภายใต้สภาวการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพของภูมิอากาศโลกที่ทำให้เกิดภัยธรรมชาติ การระบาดของโรคแมลงที่บ่อยและรุนแรงขึ้น เพื่อให้ประเทศไทยสามารถผลิตข้าวให้มีปริมาณเพียงพอต่อการบริโภค และการส่งออกที่สามารถแข่งขันกับประเทศคู่แข่งในตลาดการค้าโลกได้

ข้าวนาชลประทานซึ่งเป็นข้าวไม่ไวแสง ปลูกได้ทั้งปี นั้นเป็นข้าวที่ปลูกในพื้นที่ภาคกลาง มีความสำคัญทางเศรษฐกิจมากเพราะผลผลิตส่วนใหญ่แล้วใช้ส่งออก และแปรรูปในอุตสาหกรรมต่างๆ พันธุ์ข้าวส่วนใหญ่ที่ใช้ปลูกในปัจจุบันเป็นพันธุ์ที่พัฒนาโดยกรมการข้าว ซึ่งเป็นพันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูง และสามารถปลูกได้ทั้งปี เช่น ชัยนาท 1 ปทุมธานี 1 กข47 สุรินทร์ 1 เป็นต้น อย่างไรก็ตาม พันธุ์ดังกล่าวนั้นยังคงอ่อนแอต่อโรคขอบใบแห้ง เพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล และไม่ทนต่อน้ำท่วมฉับพลัน ซึ่งเป็นปัญหาที่สำคัญของข้าวนาชลประทาน ทำให้การผลิตในแต่ละปี ชาวนาต้องสูญเสียผลผลิตไปเนื่องจากประสบภัยดังกล่าว ที่ผ่านมาหน่วยข้าวฯ ได้ทำการสืบหายีนต้านทานลักษณะดังกล่าว และได้พัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลที่มีประสิทธิภาพที่จะช่วยในการคัดเลือกลักษณะดังกล่าวอย่างมีประสิทธิภาพ โดยสร้างฐานพันธุกรรมที่มีการรวมยีนหลายๆ ยีนที่ควบคุมลักษณะดังกล่าวไว้ด้วยกัน ดังนั้นฐานพันธุกรรมและเครื่องหมายโมเลกุลดังกล่าวสามารถนำมาใช้ในการพัฒนาพันธุ์ข้าว ชัยนาท 1 ปทุมธานี 1 กข47 สุรินทร์ 1 ให้มีความต้านทานโรคขอบใบแห้ง เพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล และทนต่อน้ำท่วมได้ โดยใช้การปรับปรุงพันธุ์แบบผสมกลับควบคู่ไปกับการคัดโดย MAS ซึ่งในการพัฒนาบุคลากรนี้จะใช้โครงการพัฒนาพันธุ์ข้าวชลประทานเป็นต้นแบบของการเรียนรู้ควบคู่ไปกับการพัฒนาประสบการณ์ให้นักปรับปรุงพันธุ์ รุ่นใหม่ของกรมการข้าว โดยผู้รับการอบรมจะร่วมในกระบวนการพัฒนาพันธุ์ข้าว 4 สายพันธุ์ให้มีความต้านทานโรค ขอบใบแห้ง เพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล และทนต่อน้ำท่วมฉับพลัน โดยการฝึกอบรมนั้นจะมีทั้งภาคบรรยาย และการปฏิบัติควบคู่ไปทุกครั้งดังรายละเอียดในหัวข้อถัดไป

"จากที่กล่าวมาทั้งหมดนี้ การพัฒนาบุคลากรของกรมการข้าวให้มีความรู้ในเรื่องที่เกี่ยวข้องทั้งขบวนการการปรับปรุงพันธุ์ และเทคโนโลยีด้านจีโนม โดยผ่านขบวนการเรียนรู้คู่การพัฒนาพันธุ์ภายใต้โครงการร่วมมือฯ จะเป็นการพัฒนากำลังคนที่มีประสิทธิภาพและคุณภาพของกรมการข้าวเพื่อที่จะเป็นนักปรับปรุงพันธุ์ที่มีความสามารถในอนาคต"

.