- 4 2 4 genomics and plant breeding beyond aec€¦ ·...

ประชาคมเศรษฐกจิอาเชยีน

กลุม่ประเทศที มฐีานะทางเศรษฐกจิดมีากแตข่าดทรัพยากรทางพชื•สงิคโปร์•บรไูน

กลุม่ประเทศที มฐีานะทางเศรษฐกจิดมีากและมทีรัพยากรทางพชืหนาแน่น•มาเลเซยี

กลุม่ประเทศที มฐีานะทางเศรษฐกจิดปีานกลางและมทีรัพยากรทางพชืปานกลาง•ไทย •ฟิลปิปินส์•อนิโดนเีซยี

กลุม่ประเทศที ไมม่ฐีานะทางเศรษฐกจิ ยากจน แตม่ทีรัพยากรทางพชืหนาแน่น•พมา่•ลาว•กมัพชูา

(innovation)

(biotechnology & innovation)

(biotechnology & innovation)

พนัธุพ์ชืเป็นหวัใจของการเกษตรและมลูคา่เพิ$ม

•ทําใหต้น้ทนุของวตัถดุบิมรีาคาถกูลง

•คณุสมบตัทิี จําเพาะกบัการผลติสนิคา้ ทําใหต้น้ทนุของอตุสาหกรรม

ถกูลง

•พันธุพ์ชืที ดทีําให ้เกดิมลูคา่เพิ ม

Common Threats to Agriculture in AEC

• Environmental pollution• Rapid degradation of genetic diversity• Extreme climate changes• Population exploation• Widen income gap • Emerging diseases outbreak

Climate Change Affecting Agriculture

• Average temperature increases yearlyproductivity reduction

• Abrupt changes in temperature cold vs heat increasing seed sterility

•Increasing sea level leads to completely floodingtidal wetland

•Frequent insect pests outbreak

New Plant Varieties: Trapping value chain from farm to fork

Genomic breeding

Precision farming

Food Biotechnology

USA -Jazzman

Vietnam -Vietnam Jasmine Rice (Jazzman?) in Long Anh

-Export volume 100,000 Ton/year

China -Hybrid Liangyou Peite (Hunan)

-10.8-11 ton/ha, good resistance to diseases and

insect pests

- Ratooning for 4 years, 2-3.3 ton/ha

Competition from other Jasmine aromatic rice

ผลกระทบตอ่พนัธุพ์ชืของการเปิด AEC

•เกดิการลักขโมยพันธุพ์ชืที ดีๆ

•เกดิการปลอมปนเมล็ดพันธุ์

•เกดิการแขง่ขนักบัพันธุพ์ชืใหมท่ี ใชเ้ทคโนโลยขีั Dนสงู

แนวทางในการคุม้ครองพนัธุพ์ชืที$มปีระสทิธภิาพ

Plant Variety Protection

� พชืพืDนเมอืง-พันธุพ์ชืดั Dงเดมิ: การขึDนทะเบยีนพันธุพ์ชืดั Dงเดมิ

�พันธุพ์ชืใหม ่Plant Variety Protection

•ควบคมุการผลติและการกระจายเมล็ดพันธุ์

•ใชก้ฎหมายพันธุพ์ชืใหม ่PVP Act.

� ใชข้อ้ตกลงระดบันานาชาต ิInternational Union of Protection of

New Varieties of Plants (UPOV)

� พันธุพ์ชื GMO

•ใชส้ทิธบิตัร

พนัธุ์พชืพื นเมือง

PVPพันธุพ์ชื

ใหม่

UPOVพันธุพ์ชืใหม่นานาชาติ

PatentGMO

ทรงสทิธนิักปรับปรงุพนัธุ์-ควบคมุการขยายพันธุเ์ชงิการคา้

ทรงสทิธนิักปรับปรงุพนัธุ์-ควบคมุการขยายพันธุ์-ควบคมุการใชผ้ลผลติจากพันธุพ์ชืใหม่

ทรงสทิธ ิinventors-ควบคมุตั Dงแตเ่มล็ดพนัธุ์จนถงึทกุสว่นของพชื (new products)-ควบคมุกระบวนการผลติใหม่

(new processes)

Country PVP UPOV91Protected

Plant

Registered

Varieties

DurationCoverage

Scope of

Breeder

Thailand PVP Act 2542 Unratified 33 spp ND 12-27 Seeds Commercial

Seeds

Vietnam IP Law 2549 Ratified

2549

68 spp

2 Seeds

27 Vegetable

17 Ornamental

14 Fruit

62 20-25 Propagating

Harvested

material

Propagation

Sale,

Market

Production

Singapore PVP Act 2547 Ratified

2547

15 ssp ND 20-25 Seed

Harvests

Lao PDR IP Law 2550 Unratified - ND 15-25 Seeds

Harvests

Processed

Products

Propagation

Marketing

Export

Import

Cambodia No Unratified - ND -

Japan PVP/enforcem

ent

Ratified

2543

All 20,147

(2553)

- Seeds

Propagating

material

Harvested

material

Processed

Products

Production

offering to Line,

Export

Import

Stock

Can we protect our valuable plant cultivars

from unauthorized used (piracy) ?

Without ratifying UPOV ?

Can genomics help ?

พนัธุพ์ชืที$มคีวามเสี$ยง

1.พชืลม้ลกุแบบขยายพันธุด์ว้ยเมล็ด ผสมตวัเอง เชน่ ขา้ว

2.พชืที ขยายพันธุท์างทอ่นพันธุ ์เชน่ มนัสําปะหลงั ออ้ย

3.ไมย้นืตน้ที มคีณุสมบตัพิเิศษ ขยายพันธุด์ว้ยลําตน้

• ทเุรยีน

• เงาะ

• ลิDนจี

• มงัคดุ

Opportunity for Jasmine Rice� Available genomic and biotechnology tools

� High research priority

� Rich genetic diversity for aromatic rice

� High demand from consumer market

� Available human resources for genomics/ biotechnology

Breeding strategies

Strategy I: Mutation breeding

Strategy II: Conventional breeding

Strategy III: MAS breeding

Marker-assisted Selection

� A selection program based on DNA markers positioned near

a putative genetic locus or quantitative trait loci “QTL” that

determines natural genetic variation in a population

Gene Pyramiding

Combining Target Traits by Gene Pyramiding into Thai Jasmine Rice

Thai Homali Rice

KDML 105

Hom Mali 80

Flash flooding

Hom Mali 811

salt

Gamma ray

radiation

RD 6

Aromatic waxy

(1977)

RD 15

earliness

(1978)

Thanyasirin

RD6+blast

(2012)

RD 33 (Hom Ubon)

Neck blast

(2007)

Hom Mali 821

Bph (Q12)

Hom Mali 822

BLB ( Xa21 )

Hom Mali 83

Sub+ Bph(Q12) + BLB (Xa21)

Hom Mali 85

Sub+ Salt+drought

BLB+ Blast(Q1, Q11)

xa5, Xa21 Environmental-friendly rice

Rice Department, Ministry of Agriculture and Cooperatives

Rice Gene Discovery

Rice Science Center

1959

2003

2005

2007

2012

2015

Hom Mali 84

Sub+ BLB+ Blast

xa5, Xa21 Q1,Q11

2007

2012

Road-map to Super Thai Hommali Rice

Hom Mali 812

Deep Root

Essentially-derived variety (EDV) : UPOV 91

� Mainly derived form the original variety (similarity by genomic descend)

�Discernable from the original variety

� Identical to the original variety for these characteristics by genotype or

the combination of genotypes of the original variety

Derivation of EDV

� Natural or mutagenized

� Somaclonal variation

� Natural variant individual

� Backcrossing

� Transformation

Initial Variety (IV)

“Essential characteristics”

Mutation

Somaclonal

Essential combination of

Genotype of IV

Essential-derived variety (EDV1)

EDV2

Can we protect our valuable plant cultivars

from unauthorized used (piracy) ?

Without ratifying UPOV ?

Can genomics help ?