ผลของไคโตซานและเมทิลจัสโมเนตต่อการสร้างสารระเหยในข้าวสายพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 หลังถูกเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลทำลาย

Abstract

Rice emitted volatile compounds to defense plant insect, bacteria and fungi. This research was used chitosan; CHI (50, 100 and 200 ppm) and methyl jasmonate; MeJA (1, 2.5 and 5 mM) to activate volatile compounds emission in rice. The activated volatile compounds of rice (Khaw Hom Mali 105) may repellent to Brown planthopper (BPH). The GC-MS analysis found that the total 31 volatile compounds. Five volatile compounds (Sulfur diimide, Methane, trans-2,4-Dimethylthiane,S,S-dioxide, 2-Ethylthiolane,S,S-dioxide , Undec-10-ynoic acid) were only found in the rice planted treated with Chitosan and Methyl jasmonate when compared to the control. The BPH infestation were subsequently introduced to rice plant treated chitosan (CHI+BPH) and methyl jasmonate (MeJA+BPH). After the BPH infestation, a total of 81 volatile compounds were detected, The following compounds were identified as repellent compounds; Caryophyllene oxide, Phosphonic acid, Isovalerate, Cyclohexylmethylsilane, Methyl 3,4-tetradecadienoate, Methylphosphonic acid, Phthalic acid, methyl jasmonate, salicylic acid, decanoic acid and 13-Octadecanal after chitosan and Methyl jasmonate applications.

The IRRI scale was used to evaluate the level of damage in rice plants at the seedling and tiller stages. Rice plants which were treated with CHI and MeJA were categorized as Moderately Resistant (MR) to BPH infestation. The control group exhibited a high susceptibility, with a classification of Highly Susceptible (HS) at the seedling stage and Susceptible (S) at the tiller stage. The survival of BPH was monitored on rice plants with different treatments. The results suggested that the application of CHI and MeJA effect on both BPH survival and the decreased of damage on rice plants following BPH infestation. The findings of this research suggest that CHI and MeJA can be utilized as effective compounds to prevent BPH infestation in rice paddy fields, cause potential losses in productivity.

สารระเหยในพืชสร้างขึ้นมาเพื่อป้องกันตนเองจากการบุกรุกของแมลงศัตรูพืช แบคทีเรีย และเชื้อรา งานวิจัยนี้จึงจะนำไคโตซานความเข้มข้น 50, 100 และ 200 ppm และเมทิลจัสโมเนตความเข้มข้น 1, 2.5 และ 5 mM มากระตุ้นการสร้างสารระเหยที่อาจทำหน้าที่ต้านทานต่อเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล ในข้าวสายพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 ผลการวิเคราะห์สารระเหยด้วยเทคนิค GC-MS พบสารระเหยทั้งหมดจำนวน 31 ชนิด โดยสารระเหยที่ถูกกระตุ้นด้วย ไคโตซาน (CHI) และเมทิลจัสโมเนต (MeJA) ทุกความเข้มข้นที่ไม่พบในกลุ่มควบคุม มีทั้งหมด 5 ชนิด ได้แก่ Sulfur diimide, Methane, trans-2,4-Dimethylthiane,S,S-dioxide, 2-Ethylthiolane,S,S-dioxide และ Undec-10-ynoic acid และหลังจากที่เพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลเข้าทำลายต้นข้าวที่ได้รับสารละลายไคโตซาน (CHI+BPH) และต้นข้าวที่ได้รับเมทิลจัสโมเนต ((MeJA+BPH) พบสารระเหยทั้งหมด 81 ชนิด โดยพบสารระเหยที่มีคุณสมบัติต้านทานต่อแมลง ได้แก่ Caryophyllene oxide, Phosphonic acid, Isovalerate, Cyclohexylmethylsilane, Methyl 3,4-tetradecadienoate, Methylphosphonic acid, Phthalic acid, Methyl jasmonate, Salicylic acid, Decanoic acid และ 13-Octadecanal การทดสอบความเสียหายของต้นข้าวหลังถูกเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลเข้าทำลายในระยะกล้าและระยะแตกกอด้วยวิธี IRRI สเกล พบว่าต้นข้าวที่ได้รับสารละลายไคโตซานและสารละลายเมทิลจัสโมเนตที่มีความความเข้มข้นที่แตกต่างกันมีความเสียหายจัดอยู่ในระดับความต้านทานปานกลาง (Moderately Resistant; MR) ในขณะที่ชุดควบคุมข้าวระยะกล้าและระยะแตกกอความเสียหายจัดอยู่ในระดับอ่อนแอต่อเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล (Highly Susceptible; HS) และ (Susceptible; S) ตามลำดับ แสดงให้เห็นว่าสารละลายไคโตซานและเมทิลจัสโมเนตสามารถเหนี่ยวนำให้ต้นข้าวผลิตสารระเหยมีอาจมีผลต่อการรอดชีวิตและลดความเสียหายของต้นข้าวจากการเข้าทำลายของเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล งานวิจัยนี้สามารถประยุกต์ใช้ไคโตซานและเมทิลจัสโมเนตในการป้องกันเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลที่เป็นแมลงที่ระบาดและทำความเสียหายให้กับเกษตรกรได้