+66 2 5646700 Ext 71441 | noc.th@nstda.or.th
National Omics Center
ศูนย์โอมิกส์แห่งชาติ
National Omics Center
ศูนย์โอมิกส์แห่งชาติ
สกุลไม้โปรง (Ceriops)
โปรงแดง
Ceriops tagal
โปรงขาว
Ceriops decandra
โปรงหมู
Ceriops zippeliana
การวิเคราะห์จีโนมของพืชสกุลไม้โปรง (Ceriops)
ทีมวิจัยได้ทำการสร้างจีโนมอ้างอิงของพืชในสกุลไม้โปรง ได้แก่ โปรงแดง (Ceriops tagal) (Pootakham et al., 2022a), โปรงขาว (Ceriops decandra) และโปรงหมู (Ceriops zippeliana) (Pootakham et al., 2022b) เมื่อทำการวิเคราะห์จีโนมพืชในสกุลโปรงทั้งสามชนิด โดยนำยีน orthologous gene ทั้งสามสปีชีส์มาวิเคราะห์อัตราการกลายพันธุ์เทียบกับอายุของฟอสซิล พบว่าโปรงขาวและโปรงหมูมีความสัมพันธ์ทางพันธุศาสตร์อย่างใกล้ชิด โดยมีบรรพบุรุษร่วมกันเมื่อ 6 ล้านปีก่อน และทั้งสองสปีชีส์มีบรรพบุรุษร่วมกับโปรงแดงเมื่อประมาณ 10 ล้านปีก่อน
นอกจากนี้ทีมวิจัยยังสร้าง chloroplast genome ของไม้โปรงทั้งสามชนิด (Ruang-areerate et al., 2022) เพื่อศึกษาวิวัฒนาการของพืชตระกูลโปรงร่วมกับพืชป่าโกงกางอื่นๆ รวมถึงพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลเพื่อใช้แยกโปรงแดง, โปรงขาว และโปรงหมู เพื่อแก้ปัญหาความซับซ้อนของการแยกด้วยลักษณะทางสัณฐานวิทยา (morphology)
โครงสร้างพันธุศาสตร์ประชากร
ประชากรโปรงขาว (C. decandra) มีการแบ่งแยกประชากรย่อยในฝั่งอันดามันและฝั่งอ่าวไทยอย่างรุนแรงมาก มี Gene Flow น้อยมากระหว่างสองประชากรย่อยนี้ และการกระจายตัวของพันธุ์ไม้โปรงขาวนี้จะพบมากในพื้นที่ชายฝั่งอันดามัน และพบได้น้อยในพื้นที่ชายฝั่งอ่าวไทย ในขณะที่ประชากรโปรงแดง (C. tagal) มีลักษณะโครงสร้างประชากรที่แปลกออกไป คือ โปรงแดงในภาคใต้ทั้งฝั่งอันดามันและอ่าวไทยล้วนมีบรรพบุรุษมาจากแหล่งเดียวกันมีการผสมข้ามระหว่างตัวอย่างในประชากรจากฝั่งอันดามันและอ่าวไทยอย่างต่อเนื่อง แต่ตัวอย่างโปรงแดงจากภาคตะวันออก (ชลบุรี ระยอง) มีบรรพบุรุษที่แยกออกไป ซึ่งมีความเป็นไปได้ที่ประชากรในพื้นที่ภาคตะวันออกนี้มีบรรพบุรุษมาจากประชากรในพื้นที่ประเทศกัมพูชา ซึ่งทำให้ค่า Genetic Differentiation (Fst) ของ C. tagal มีค่าค่อนข้างสูง (Fst=0.26) และประชากรโปรงหมู (C. zippeliana) พบเฉพาะในแถบฝั่งอ่าวไทยเท่านั้น ไม่พบการกระจายตัวของพันธุ์ไม้โปรงหมูในพื้นที่ป่าชายเลนฝั่งอันดามันเลย ข้อสังเกตที่น่าสนใจในพืชพันธุ์ไม้สกุลโปรง (Ceriops) ทั้ง 3 ชนิด มีขนาดดอกไม้ที่เล็ก (<0.5 ซ.ม.) ใกล้เคียงกัน มีแมลงขนาดเล็กเป็นสัตว์ผสมเกสร ทำให้ระยะทางการผสมเกสรสั้น และเกิดการแยกตัวของประชากรย่อยได้สูงมากในพันธุ์ไม้สกุลโปรง เมื่อนำข้อมูลนี้มาวิเคราะห์ร่วมกับผลการวิเคราะห์กลุ่มยีน Orthologous genes ของพืชในวงศ์ Rhizophoraceae พบว่าโปรงหมู และโปรงขาว มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกันมาก และบรรพบุรุษร่วมกันเมื่อ 6.6 ล้านปีก่อน ซึ่งการกระจายตัวของโปรงหมูที่พบเฉพาะในพื้นที่ชายฝั่งอ่าวไทย และการกระจายตัวของโปรงขาวที่พบมากในพื้นที่ชายฝั่งอันดามัน ก็มีความสอดคล้องและสามารถอธิบายการเกิดขึ้นของพันธุ์ไม้สองชนิดนี้จากทฤษฎีทางวิวัฒนาการได้
อ้างอิง
Wirulda Pootakham, Chaiwat Naktang, Chutima Sonthirod, Wasitthee Kongkachana, Nattapol Narong, Duangjai Sangsrakru, Chatree Maknual, Darunee Jiumjamrassil, Pranom Chumriang, Sithichoke Tangphatsornruang. 2022. Chromosome-level genome assembly of the Indian mangrove (Ceriops tagal) revealed a genome-wide duplication event predating the divergence of Rhizophoraceae mangrove species. The Plant Genome, 15, e20217. https://doi.org/10.1002/tpg2.20217
Wirulda Pootakham, Chutima Sonthirod, Chaiwat Naktang, Wasitthee Kongkachana, Sonicha U-thoomporn, Phakamas Phetchawang, Chatree Maknual, Darunee Jiumjamrassil, Tamanai Pravinvongvuthi, Sithichoke Tangphatsornruang. 2022. A de novo reference assembly of the yellow mangrove Ceriops zippeliana genome. G3 Genes|Genomes|Genetics, Volume 12, Issue 4, April 2022, jkac025, https://doi.org/10.1093/g3journal/jkac025
Panthita Ruang-areerate, Thippawan Yoocha, Wasitthee Kongkachana, Phakamas Phetchawang, Chatree Maknual, Wijarn Meepol, Darunee Jiumjamrassil, Wirulda Pootakham, and Sithichoke Tangphatsornruang. 2022. Comparative Analysis and Phylogenetic Relationships of Ceriops Species (Rhizophoraceae) and Avicennia lanata (Acanthaceae): Insight into the Chloroplast Genome Evolution between Middle and Seaward Zones of Mangrove Forests. Biology 11, no. 3: 383. https://doi.org/10.3390/biology11030383