การปรับปรุงพันธุ์พืชเศรษฐกิจในประเทศไทยมีความสำคัญเป็นอย่างมากต่อการเกษตร เนื่องจากในปัจจุบันการผลิตพืชเศรษฐกิจได้รับผลกระทบจากศัตรูพืช และสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมจากภาวะโลกร้อน ฯลฯ ทำให้ได้ผลผลิตลดลง และมีการใช้สารควบคุมกำจัดศัตรูพืชอย่างกว้างขวาง ทำให้เกิดการปนเปื้อนของสารพิษในอาหารและสภาพแวดล้อม เกิดผลเสียแก่ทั้งเกษตรกรและผู้บริโภค ดังนั้นการใช้พันธุ์พืชที่ต้านทานโรคและแมลงจะช่วยป้องกันการลดลงของผลผลิตทั้งในด้านปริมาณและคุณภาพ อีกทั้งยังจะช่วยให้การจัดการเป็นไปได้อย่างมีประสิทธิภาพและลดการใช้สารควบคุมศัตรูพืช ปัจจุบันสามารถพัฒนาพันธุ์พืชต้านทานเหล่านี้ได้ในเวลารวดเร็วโดยใช้เทคโนโลยีชีวภาพ เช่น การใช้เครื่องหมายโมเลกุลช่วยในการคัดเลือกพันธุ์ (marker-assisted selection) เป็นต้น
ถั่วเขียว (Vigna radiata L.) เป็นพืชตระกูลถั่วที่มีความสำคัญต่อระบบเศรษฐกิจและการเกษตรชนิดหนึ่ง มีอายุสั้นประมาณ 85 วัน ทนแล้งและขึ้นในเขตร้อนได้ดี สามารถปลูกได้ในดินทุกชนิดของทุกภาคในประเทศไทย และปลูกได้ตลอดปี เป็นพืชบำรุงดิน ที่สามารถตรึงไนโตรเจนได้ดี เกษตรกรจึงนิยมปลูกสลับกับพืชชนิดอื่นทั้งก่อนหรือหลังฤดูปลูกพืชหลักหรือปลูกร่วมกับพืชชนิดอื่น นอกจากจะมีปริมาณโปรตีนที่สูงแล้ว (21-28%) ถั่วเขียวยังมี phytoestrogen, antimicrobial และ antioxidant activities ซึ่งอาจช่วยป้องกันโรค เช่น มะเร็ง (Women’s Health Letter, 2003) ในปัจจุบันพื้นที่ปลูกถั่วเขียวมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น เนื่องจากเกษตรกรได้เปลี่ยนมาปลูกถั่วเขียวเพื่อทดแทนการปลูกข้าวนาปรังตามนโยบายของรัฐบาล ส่งผลให้ผลผลิตของถั่วเขียวเพิ่มขึ้น แต่ยังประสบปัญหาการขาดแคลนแรงงาน โรคแมลงรบกวน และต้นทุนการผลิตที่เพิ่มสูงขึ้นปัจจัยสำคัญที่ทำให้การปลูกถั่วเขียวไม่เป็นที่นิยม ได้แก่ การไม่ทนต่อสภาพแวดล้อม และการอ่อนแอต่อโรค เช่น โรคราแป้ง ซึ่งเป็นโรคที่สร้างความเสียหายให้กับถั่วเขียวมากที่สุดในแถบเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ (Tsou et al., 1979)
การปรับปรุงพันธุ์ถั่วเขียวให้ต้านทานต่อโรคราแป้งและโรคใบจุด สามารถทำได้ทั้งวิธีการปรับปรุงพันธุ์พืชแบบดั้งเดิม (conventional breeding) และการปรับปรุงพันธุ์ด้วยวิธีกลายพันธุ์ อย่างไรก็ตาม การปรับปรุงพันธุ์พืชแบบดั้งเดิมเป็นวิธีที่ใช้เวลานาน และประสบความสำเร็จช้า จึงมีการพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลขึ้นหลายชนิด และใช้กันอย่างกว้างขวางในการปรับปรุงพันธุ์พืชเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในขั้นตอนต่าง ๆ ของการปรับปรุงพันธุ์ เช่น การศึกษาความหลากหลายทางพันธุกรรมของพืชและโรคพืช การคัดเลือกพ่อแม่พันธุ์ การใช้เครื่องหมายโมเลกุลช่วยคัดเลือกลูกผสม โดยใช้ศึกษาทั้งลักษณะคุณภาพ (Fazio et al., 1999) และลักษณะปริมาณ (Veldboom and Lee, 1994) โดยเฉพาะการนำยีนต้านทานโรค (disease-resistant genes; R genes) มาใช้ปรับปรุงพันธุ์พืชเพื่อให้ต้านทานโรค ทำให้การปรับปรุงพันธุ์พืชให้ต้านทานโรคพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว
สืบเนื่องจากโครงการ “การพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลบ่งชี้ลักษณะต้านทานโรคราแป้งและโรคใบจุด” ในระยะที่ 1 และ 2 ได้ทำการทดลองในถั่วเขียว 3 ประชากร ประกอบด้วย CN72 x V4758, CN72 x V4718 และ CN72 x V4785 ซึ่งถั่วเขียวสายพันธุ์ V4758 และ V4785 ต้านทานโรคราแป้ง ในขณะที่สายพันธุ์ V4718 ต้านทานโรคราแป้งและโรคใบจุด โดยพบเครื่องหมาย I41P379 เชื่อมโยงกับยีนต้านทานโรคราแป้งในประชากร CN72 x V4758 และเครื่องหมาย I85420, I42PL229, I16274 และ VR393 เชื่อมโยงกับยีนต้านทานโรคราแป้งและโรคใบจุดในประชากร CN72 x V4718 ในขณะที่เครื่องหมาย I27R211 และ I27R565 เชื่อมโยงกับยีนต้านทานโรคราแป้งในประชากร CN72 x V4785
คณะผู้วิจัยในโครงการ “การพัฒนาพันธุ์ถั่วเขียวต้านทานต่อโรคราแป้งและใบจุด โดยใช้เครื่องหมายโมเลกุลช่วยคัดเลือก” โดยมีศ. ดร.ปิยะดา อลิฌาณ์ ตันตสวัสดิ์ สำนักวิชาเทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี เป็นหัวหน้าโครงการวิจัย ได้รับทุนสนับสนุนการวิจัยจากสวก. เพื่อทำการวิจัยโดยนำเครื่องหมายที่ได้จากการพัฒนาเครื่องหมายโมเลกุลบ่งชี้ลักษณะต้านทานโรคราแป้งและโรคใบจุด และการรวมยีนต้านทานในถั่วเขียว ระยะที่ 1 และ 2 มาใช้ในการรวมยีนต้านทานโรคราแป้งทั้ง 3 ยีนและยีนต้านทานโรคใบจุดเข้าไว้ในถั่วเขียวพันธุ์เดียวกัน คือ พันธุ์ CN72 และพันธุ์รับรอง/พันธุ์ส่งเสริมอื่น ได้แก่ SUT1, CN84-1 ฯลฯ โดยวิธีผสมกลับ และตรวจสอบความต้านทานโรคด้วยวิธี detached leaf ในระดับห้องปฏิบัติการ และยังใช้การวิเคราะห์ภาพดิจิทัล (digital image analysis) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้ยืนยันความถูกต้องในการตรวจสอบความต้านทานโรค เพื่อให้ได้พันธุ์ถั่วเขียวที่มีความต้านทานโรคอย่างยั่งยืน สามารถต้านทานโรคได้หลากหลายสายพันธุ์หรือในหลายท้องที่ และให้ผลผลิตสูง ลดการนำเข้าถั่วเขียวจากต่างประเทศและเพิ่มอัตราการส่งออก ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อเกษตรกรผู้ปลูกถั่วเขียวให้รายได้เพิ่มขึ้น เป็นการแก้ปัญหาความยากจน ลดการใช้สารเคมีกำจัดโรคแป้งและโรคใบจุดที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพเกษตรกร ผู้บริโภค และสิ่งแวดล้อม และลดต้นทุนการผลิตและส่งเสริมให้มีการปลูกถั่วเขียวเป็นพืชหมุนเวียนเพื่อบำรุงดินร่วมกับการปลูกพืชอื่น จึงลดการใช้ปุ๋ยเคมีและเพิ่มประสิทธิภาพการปลูกพืชชนิดอื่นด้วย
