ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การศึกษาพันธุศาสตร์เชิงประชากรและพฤติกรรมการผสมพันธุ์ของแมลงวันผลไม้เพื่อการควบคุมจำนวนประชากร

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การศึกษาพันธุศาสตร์เชิงประชากรและพฤติกรรมการผสมพันธุ์ของแมลงวันผลไม้เพื่อการควบคุมจำนวนประชากร
นักวิจัย : วิสุทธิ์ ใบไม้ , Visut Baimai
คำค้น : 35 04 0101 , Animal biotechnology and related animal science , Biological sciences , Fruit flies , Population genetics , การผสมพันธุ์ , พันธุศาสตร์ประชากร , ศูนย์พันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ , สาขาเกษตรศาสตร์และชีววิทยา , แมลงวันทอง , แมลงวันผลไม้
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2539
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/2437
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

การสำรวจตัวอย่างแมลงวันผลไม้หรือแมลงวันทอง (Diptera: Tephritidae: Dacinae) จากพืชอาศัยในประชากรธรรมชาติในภูมิภาคต่างๆ ของประเทศไทยเป็นประจำทุก ๆ เดือนเป็นระยะเวลาต่อเนื่องกัน 3 ปี (มิถุนายน 2535 ถึง สิงหาคม 2538) ได้ตัวอย่างแมลงวันผลไม้จำนวนมากเพื่อการวิเคราะห์ทางด้านพันธุศาสตร์ควบคู่ กับการจำแนกชนิดตามหลักอนุกรมวิธานบนพื้นฐานของข้อมูลทางสัณฐานวิทยาซึ่ง สามารถจำแนกสปีชีส์ได้อย่างชัดเจนจำนวน 67 สปีชีส์ ในจำนวนนี้มีแมลงวันผลไม้ที่เชื่อว่าเป็นสปีชีส์ใหม่ที่ยังไม่เคยมีรายงานใน ที่ใดมาก่อนเลยประมาณ 30 สปีชีส์ และมีอีกจำนวนหนึ่งที่อยู่ในระหว่างการตรวจสอบและรวบรวมหลักฐานประกอบการ พิจารณาเพื่อยืนยันว่าเป็นแมลงวันผลไม้สปีชีส์ใหม่จริงหรือไม่ การสำรวจประจำเดือนเช่นนี้ทำให้ทราบข้อมูลเกี่ยวกับแหล่งพืชอาศัยและเขตการ แพร่กระจายของแมลงวันผลไม้แต่ละสปีชีส์ได้ละเอียดมากยิ่งขึ้นซึ่งจะเป็น ประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการศึกษาหาข้อมูลด้านอื่นๆต่อไป เนื่องจากแมลงวันผลไม้หลายชนิดมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่ใกล้เคียงกันมากทำ ให้ยากต่อการจำแนกสปีชีส์และมีปัญหาในทางวิชาการด้านอนุกรมวิธานที่อาศัยการ สังเกตจากลักษณะภายนอกตามปกติที่เคยปฏิบัติกันมา จึงได้มีการนำเสนอการศึกษาลักษณะทางสันฐานวิทยาโดยละเอียดของอวัยวะที่ตัว เมียใช้วางไข่ (ovipositor) จากภาพถ่ายด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบสเทอริโอ (stereomicroscope) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็คตรอนแบบส่องกราด (scanning electronmicroscope) รวมทั้งวิธีการศึกษาทางด้านปริมาณการวัดขนาดของลักษณะสำคัญต่างๆ (morphometric) อย่างเช่น การเปรียบเทียบความยาวของ aculeus และความยาวของเซลล์ในปีกเพื่อนำมาประกอบกันเป็นข้อมูลพื้นฐานในการจำแนก สปีชีส์ให้ชัดเจนมากยิ่งขึ้น การศึกษาด้านสัณฐานวิทยาได้ดำเนินการควบคู่ไปกับการศึกษาด้านพันธุศาสตร์ เชิงประชากรโดยใช้เทคนิคเซลล์พันธุศาสตร์และเทคนิคอิเล็คโทรฟอริซิสในการ ศึกษาทางโครโมโซมนั้นอาศัยการวิเคราะห์โครโมโซมในระยะเมตาเฟสจากเซลล์สมอง ของตัวหนอนแมลงวันผลไม้ระยะที่ 3 โดยการย้อมด้วยสีกิมซาเพื่อติดตามรูปแบบของคารีโอไทป์ และการย้อมด้วยสี Hoechst 33258 เพื่อติดตามรูปแบบการกระจายของเฮเทโรโครมาทิน ในการศึกษาครั้งนี้สามารถวิเคราะห์โครโมโซมของแมลงวันผลไม้ได้ทั้งหมดจำนวน 28 สปีชีส์ ในจำนวนนี้ได้มีการศึกษาอย่างละเอียดในแมลงวันผลไม้กลุ่มซับซ้อน Bactrocera dorsalis complex ซึ่งมีสปีชีส์ที่ใกล้เคียงกันในกลุ่มนี้จำนวน 8 ถึง 10 สปีชีส์ (วิทยานิพนธ์ปริญญาโท1 ฉบับ) นอกจากนี้ยังมีผลของการศึกษาโครโมโซมของสปีชีส์อื่นๆ อีกจำนวนหลายสปีชีส์ที่รอรวบรวมการวิเคราะห์เพื่อจัดรูปแบบที่แน่นอน วิธีการศึกษาโครโมโซมในแนวทางดังกล่าวนี้ที่เรียกว่า cytotaxonomy นับว่ามีประโยชน์อย่างยิ่งในการวินิจฉัยกลุ่มสปีชีส์ซับซ้อน (sibling species complex) และสปีชีส์ที่ใกล้เคียงกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อมูลจากความแตกต่างกันใน ปริมาณและการกระจายของเฮเทโรโครมาทินในจีโนม สำหรับการศึกษาด้านเอ็นไซม์อิเล็คโทรฟอริซิสนั้นได้ศึกษาวิเคราะห์อิเล็คโทร มอร์ฟ (electromorph) ของแมลงวันผลไม้ในประเทศไทยไปแล้วรวม 35 สปีชีส์ และยังมีผลการศึกษาจากเอ็นไซม์อิเล็คโทรฟอริซิสอีกจำนวนหนึ่งซึ่งอยู่ใน ระหว่างการรอวิเคราะห์และเปรียบเทียบข้อมูลด้านอื่นๆ ว่าจะสามารถจำแนกเป็นสปีชีส์ใหม่ได้หรือไม่ ในจำนวนทั้ง 35 สปีชีส์นี้ได้มีการศึกษาวิเคราะห์โดยละเอียดในแมลงวันผลไม้กลุ่มซับซ้อน Bactrocera dorsalis complex จำนวน 8 ถึง 10 สปีชีส์ (วิทยานิพนธ์ปริญญาเอก 1 ฉบับ) เนื่องจากเอ็นไซม์เป็นโปรตีนซึ่งเป็นผลผลิตโดยตรงจากการทำงานของยีน ดังนั้นการวิเคราะห์ อิเล็คโทรมอร์ฟโดยละเอียดจึงทำให้สามารถประเมินถึงความสัมพันธ์เชิง วิวัฒนาการ (phylogenetic relationships) ระหว่างสปีชีส์ได้ โดยอาศัยการคำนวณทางสถิติและการวิเคราะห์ตามหลักพันธุศาสตร์เชิงประชากรและ ใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์สำเร็จรูป BIOSYS 1 การวิเคราะห์โดยวิธีการดังกล่าวทำให้ได้ข้อมูลบางส่วนที่สัมพันธ์กับข้อมูล ทางสัณฐานวิทยาและข้อมูลทางเซลล์พันธุศาสตร์ เช่น B. dorsalis กับ B. lakoochae ซึ่งมีลักษณะสัณฐานวิทยาภายนอกที่ใกล้เคียงกันมาก ก็มีความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนการจากข้อมูลด้านเอ็นไซม์อิเล็คโทรฟอซิสใกล้ เคียงกันมาก ส่วน B. naucleae, B. bifidaculeus และ B. propinqua มีสัณฐานวิทยาภายนอกที่แตกต่างจาก B. dorsalis ชัดเจน และการวิเคราะห์ข้อมูลจาก เอ็นไซม์อิเล็คโทรฟอริซิสก็ยืนยันในทำนองเดียวกัน อย่างไรก็ดีในบางกรณี เช่นระหว่าง B. dorsalis กับ B. carambolae ซึ่งมีลักษณะทางสัณฐานวิทยาที่ใกัลเคียงกันมาก แต่จากความสัมพันธ์เชิงวิวัฒนาการแล้ว B. dorsalis กับ B. carambolae มีเจเนติคดิสแทนซ์ (genetic distance ) ที่ห่างกันและถูกจัดไว้ในคนละกลุ่มย่อย อย่างไรก็ตามการศึกษาวิเคราะห์ข้อมูลเพิ่มเติมในสปีชีส์ที่มีสัณฐานวิทยา ใกล้เคียงกันเหล่านี้จะช่วยให้ได้ข้อสรุปที่ชัดเจนยิ่งขึ้น จากการศึกษาครั้งนี้พบว่าเอ็นไซม์บางระบบ เช่น isocitrate dehydrogenase ( IDH ) และ mannosephosphate isomerase ( MPI ) มีประโยชน์อย่างมากในการช่วยจำแนกแมลงวันผลไม้ สปีชีส์ที่มีสัณฐานวิทยาภายนอกใกล้เคียงกันมาก เช่น B. dorsalis, B. lakoochae, และ B. carambolae ซึ่งพบอยู่ในพืชอาศัยชนิดเดียวกัน (sympatric host) และการศึกษาครั้งนี้ทำให้ได้ข้อสรุปที่ชัดเจนในประเด็นที่เคยมีผู้เสนอว่า B. dorsalis ตัวจริง (taxon B) ไม่เคยพบในภาคใต้ของประเทศไทยนั้น แต่จากการศึกษาครั้งนี้ พบว่า B. dorsalis (taxon B) มีการแพร่กระจายในทุกภาคของประเทศไทย ส่วน B. carambolae นั้นพบแพร่กระจายอยู่เฉพาะในภาคใต้เท่านั้น ข้อมูลที่ได้จากการศึกษาทางด้านสันฐานวิทยาตลอดจนการวิเคราะห์ด้านเซลล์ พันธุศาสตร์และเอ็นไซม์ อิเล็คโทรฟอริซิส ที่ได้ดำเนินการมาตลอดโครงการนี้มีส่วนช่วยสนับสนุนซึ่งกันและกันอันเป็น ประโยชน์ต่อการวินิจฉัยเพื่อการตัดสินใจว่าความแตกต่างทางด้านรูปร่างลักษณะ ภายนอกและ/หรือความแตกต่างทางด้าน พันธุกรรม ทั้งในระดับโครโมโซมและระดับยีนที่ได้ข้อมูลมานั้นเป็นความแตกต่างแปรผันที่ เกิดขึ้นภายในสปีชีส์เดียวกัน (intraspecies variation) หรือมันเป็นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างสปีชีส์ (interspecies differences) ที่แท้จริง สำหรับการศึกษาพฤติกรรมการผสมพันธุ์ของแมลงวันผลไม้เพื่อเป็นแนวทางในการหา มาตรการป้องกันและกำจัดแมลงวันผลไม้ที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจเป็นการศึกษา ที่ละเอียดและต้องการใช้แมลงตัวโตเต็มวัยสำหรับการทดลองจำนวนมาก และต้องใช้แมลงวันผลไม้ที่สามารถเพาะขยายพันธุ์ได้ในห้องทดลอง รายงานครั้งนี้จึงมีผลการศึกษาพฤติกรรมการผสมพันธุ์ของแมลงวันผลไม้ที่มี บทบาททำลายพืชผลทางเศรษฐกิจอย่างชัดเจนจำนวน 5 สปีชีส์ คือ B. dorsalis, B. correcta, B. Tau, B. cucurbitae,และ B. carambolae โดยทดสอบปัจจัยต่างๆ ที่มีผลกระทบต่อพฤติกรรมทางเพศของตัวผู้และตัวเมีย การศึกษาครั้งนี้พบว่าความเข้มของแสง, เสียงที่เกิดจากการกระพือปีกและเฟโรโมนมีส่วนสำคัญที่ตัวผู้ใช้ดึงดูดตัว เมียเข้าผสมพันธุ์ แมลงวันผลไม้ชนิด B. correcta และ B. tau ตัวผู้ส่วนใหญ่สามารถผสมพันธุ์กับตัวเมียของพวกเดียวกันได้มากถึง 5 ครั้งหรือมากกว่านั้นซึ่งเป็นพฤติกรรมที่มากกว่า B. dorsalis, และ B. cucurbitae ส่วนตัวเมียที่เคยผสมพันธุ์มาแล้วจะผสมพันธุ์ซ้ำได้น้อยมาก นอกจากนั้นยังพบว่าแมลงจากถิ่นเดียวกันจะผสมพันธุ์กันได้ง่ายและได้มากกว่า แมลงที่มาจากถิ่นต่างกัน ข้อมูลที่น่าสนใจคือ ตัวเมียปกติของ B. dorsalis จะเลือกผสมพันธุ์กับตัวผู้ปกติมากกว่าตัวผู้ที่ถูกฉายรังสีซึ่งสะท้อนให้ เห็นถึงแนวโน้มของตัวผู้ที่ถูกฉายรังสีจะมีคุณภาพต่ำในการผสมพันธุ์ ผลการศึกษาดังกล่าวมีประโยน์อย่างมากต่อการหามารตการป้องกันกำจัดแมลงวันผล ไม้ที่เป็นศัตรูของพืชเศรษฐกิจ โดยวิธีการต่างๆ ให้มีความเหมาะสมและมีประสิทธิภาพต่อไป

บรรณานุกรม :
วิสุทธิ์ ใบไม้ , Visut Baimai . (2539). การศึกษาพันธุศาสตร์เชิงประชากรและพฤติกรรมการผสมพันธุ์ของแมลงวันผลไม้เพื่อการควบคุมจำนวนประชากร.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
วิสุทธิ์ ใบไม้ , Visut Baimai . 2539. "การศึกษาพันธุศาสตร์เชิงประชากรและพฤติกรรมการผสมพันธุ์ของแมลงวันผลไม้เพื่อการควบคุมจำนวนประชากร".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
วิสุทธิ์ ใบไม้ , Visut Baimai . "การศึกษาพันธุศาสตร์เชิงประชากรและพฤติกรรมการผสมพันธุ์ของแมลงวันผลไม้เพื่อการควบคุมจำนวนประชากร."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2539. Print.
วิสุทธิ์ ใบไม้ , Visut Baimai . การศึกษาพันธุศาสตร์เชิงประชากรและพฤติกรรมการผสมพันธุ์ของแมลงวันผลไม้เพื่อการควบคุมจำนวนประชากร. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2539.