ข้าวหอมมะลิ เป็นธัญพืชที่มีความสำคัญต่อประเทศไทย ทั้งในฐานะเป็นอาหารหลักของประชากรไทยและเป็นพืชเศรษฐกิจที่มีมูลค่าทางการค้าสูงทั้งภายในและต่างประเทศ ข้าวดอกมะลิ 105 ถือว่าเป็นพันธุ์ข้าวที่ทนต่อความแห้งแล้ง และทนทานต่อสภาพดินเปรี้ยวและดินเค็ม เพื่อเพิ่มปริมาณผลผลิต ทีมนักวิจัยของมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ซึ่งนำโดย ดร.บุญรักษ์ พันธ์ไชยศรี และ ดร.จิรณัทฐ์ เตชะรัง ได้ใช้เทคโนโลยีลำไอออนพลังงานต่ำในการชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์ของข้าวดอกมะลิ 105 ภายใต้การดำเนินงานของสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี และศูนย์วิจัยฟิสิกส์ของพลาสมาและลำอนุภาค ร่วมกับศูนย์ความเป็นเลิศด้านฟิสิกส์ มุ่งหวังที่จะพัฒนาลักษณะของสายพันธุ์ใหม่และลดข้อด้อยของสายพันธุ์ดังกล่าว ซึ่งดำเนินการใช้เครื่องเร่งอนุภาคที่ศูนย์วิจัยฟิสิกส์ของพลาสมาและลำอนุภาค โดยในปัจจุบันมีข้าวหลายสายพันธุ์ที่ได้จากชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์โดยลำไอออนในข้าวดอกมะลิ 105 ที่อยู่ในขั้นตอนการขอรับรองสายพันธุ์ใหม่

 

 

 

                   ทีมนักวิจัยโดย ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.สาคร ริมแจ่ม ดร.มนต์ชัย จิตรวิเศษ นักวิจัยประจำห้องปฏิบัติการเครื่องเร่งอิเล็กตรอนเชิงเส้น ศูนย์วิจัยฟิสิกส์ของพลาสมาและลำอนุภาค ภาควิชาฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ และนายเอกชัย กองมนต์ นักศึกษาปริญญาเอก สาขาฟิสิกส์ประยุกต์ ภาควิชาฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ โดยความร่วมมือกับดร.กาญจนา ธรรมนู ผู้จัดการระบบลำเลียงแสง 4.1 IR Microspectroscopy สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน ร่วมกันศึกษาโครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงเชิงลึกของสารชีวเคมีในข้าวหอมมะลิกลายพันธุ์นี้  โดยใช้เทคนิค SR IR microspectroscopy  ซึ่งโดยสมบัติของแสงซินโครตรอนที่มีความเข้มสูงจะทำให้ได้รายละเอียดเชิงพื้นที่ที่ดีกว่าแหล่งกำเนิดรังสีอินฟราเรดทั่วไป

                         ซึ่งได้ทำการศึกษาองค์ประกอบทางชีวเคมีในเมล็ด 5 สายพันธุ์ ที่ถูกทำให้กลายพันธุ์มาจากข้าวดอกมะลิ 105   พบว่าปริมาณของคาร์โบไฮเดรตและโปรตีนในข้าวกลายพันธุ์ทั้ง 5 สายพันธุ์ เทียบกับข้าวดอกมะลิ 105 พันธุ์แท้จากสเปกตรัมการดูดกลืนรังสีอินฟราเรด จากผลการวิเคราะห์สเปกตรัมร่วมกับการวิเคราะห์ principal component analysis (PCA) พบว่ามีข้าวพันธุ์กลายเพียง 2 จาก 5 สายพันธุ์เท่านั้น ที่มีสัดส่วนคาร์โบไฮเดรตใกล้เคียงกับข้าวพันธุ์แท้ ในขณะที่ 3 สายพันธุ์ที่เหลือมีสัดส่วนที่ต่างออกไป นอกจากนี้ข้อมูลสเปกตรัมยังสามารถบอกสัดส่วนระหว่างคาร์โบไฮเดรตที่มีโครงสร้างแบบผลึกและอสัณฐาน ซึ่งสามารถเชื่อมโยงไปถึงสัดส่วนของอะไมโลสและอะไมโลเพคตินี่มีอยู่ในข้าวพันธุ์กลายแต่ละพันธุ์ สำหรับกรณีของโปรตีนพบว่าข้าวพันธุ์กลายทั้งหมดมีสัดส่วนโปรตีนไม่ต่างจากข้าวพันธุ์แท้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งผลการทดลองนี้สามารถที่จะนำไปใช้คัดแยกสายพันธุ์ข้าวตามความต้องการได้ เช่น ในการคัดเลือกพันธุ์ข้าวเพื่อให้เกษตรกรปลูกสำหรับนำแป้งไปทำเส้นขนมจีน ต้องการข้าวที่มีปริมาณคาร์โบไฮเดรตโดยเฉพาะอะไมโลสสูง ซึ่งเป็นโครงการที่ศูนย์ความเป็นเลิศด้านฟิสิกส์ดำเนินการสนับสนุนอยู่ โดยทางทีวิจัยหวังเป็นอย่างยิ่งว่าข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้จะมีประโยชน์และช่วยส่งเสริมงานวิจัยอื่นๆ ทั้งในด้านการเกษตร เช่น การพัฒนาสายพันธุ์ การเพิ่มผลผลิต และในด้านอุตสาหกรรมอาหาร เช่น การสกัดสารอาหารที่มีประโยชน์ ในอนาคตต่อไป

 

เอกสารอ้างอิง

E.Kongmona,,M.Jitvisatea,B.Panchaisrib,,J.Techarang,K.Thumanu,S.Rimjaema.2020. Classificationofion-beam-inducedtraitsinThaijasminericemutantsusing synchrotronradiationFTIRmicrospectroscopy. NuclearInst.andMethodsinPhysicsResearchB. 31-41

 

นักวิจัยและผู้เรียบเรียง : ดร.กาญจนา ธรรมนู