วันจันทร์ที่ 17 มกราคม พ.ศ. 2554

การงอกของเมล็ด

การงอกของเมล็ดนอกจากจะต้องการสภาวะแวดล้อมภายนอกที่เหมาะสมแล้ว ยังมีปัจจัยอื่นๆ อีก เช่น ความแก่ของเมล็ด ซึ่งจะสังเกตได้จาก เมล็ดบางชนิดเมื่อเก็บเกี่ยวมาใหม่ๆ และนำไปเพาะหรือปลูกทันทีจะไม่งอก แม้จะมีสภาวะแวดล้อมต่างๆ ที่เหมาะสมเพียงพอต่อการงอกก็ตาม แต่เมื่อเก็บไว้สักระยะหนึ่งแล้วนำไปเพาะ เมล็ดเหล่านี้จึงจะสามารถงอกได้ ตัวอย่างเช่น เมล็ดข้าวฟ่างที่เก็บเกี่ยวมาใหม่ๆ เมื่อนำไปเพาะจะไม่งอก สภาพเช่นนี้เรียกว่าเมล็ดกำลังอยู่ในระยะการพักตัว (dormancy) การพักตัวของเมล็ดนี้อาจจะเนื่องมาจากสาเหตุหลายประการ กล่าวคือ เมล็ดพืชชนิดที่มีเปลือกแข็งหรือเหนียวมาก เช่น พุทรา มะขาม ฝรั่ง ฯลฯ น้ำและออกซิเจนไม่สามารถผ่านเข้าไปในเมล็ดได้ ส่วนเมล็ดพืชบางชนิด เช่น มะเขือเทศ ฟัก ฯลฯ จะมีสารที่ยับยั้งการงอกอยู่ที่ผิวนอก ในสภาพธรรมชาติเมล็ดพืชนี้จะงอกได้ก็ต่อเมื่อมีสารเคลือบผิวเมล็ดดังกล่าว หลุดออกไป
เมล็ดบางชนิดแม้จะแยกเปลือกออกแล้วและนำมาเพาะในสภาพที่เหมาะสมต่อการงอก กล่าวคือ มีความชื้นและออกซิเจนเพียงพอ ก็ยังไม่สามารถจะงอกได้ ทั้งนี้เนื่องจากเอ็มบริโอซึ่งอยู่ภายในยังไม่พร้อมที่จะเจริญต่อไป เมล็ดพวกนี้ต้องการระยะเวลาหนึ่งเพื่อปรับสภาพทางสรีระ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางเคมี โดยทั่วไปแล้วการปรับสภาพดังกล่าวต้องอาศัยอุณหภูมิต่ำ และความชื้นค่อนข้างสูง นอกจากนี้ยังต้องใช้เวลามากด้วย พืชส่วนใหญ่ที่ต้องมีการปรับสภาพภายในมักจะเป็นพืชในเขตหนาวของโลก เช่น แอปเปิล เชอร์รี เป็นต้น เมล็ดฤดูหนาวที่ยาวนานซึ่งมีอุณหภูมิต่ำมากๆ และมีความชื้นสูงจึงจะงอก

อย่างไรก็ตาม ยังมีเมล็ดพืชบางชนิดที่ไม่ปรากฏว่ามีระยะพักตัวเลย หรือถ้ามีก็สั้นมากจนไม่ทันสังเกตเห็น กล่าวคือ เมล็ดสามารถงอกได้ทันทีที่ตกถึงดิน บางชนิดงอกได้ทั้งๆ ที่เมล็ดยังอยู่ในผลหรือบนต้น เช่น เมล็ดโกงกาง เมล็ดขนุน เมล็ดมะละกอ





(คลิกเพื่อดูภาพขนาดใหญ่)
เมล็ดมะละกอ




การตรวจสอบคุณภาพของเมล็ดพันธุ์นั้น มีวิธีการตรวจสอบหลายประการ เช่น การงอก หรือความมีชีวิตของเมล็ดพันธุ์ การตรวจสอบความแข็งแรง ความบริสุทธิ์ของสายพันธุ์ ความชื้นของเมล็ดพันธุ์ เป็นต้น

การเร่งอายุเมล็ดพันธุ์เป็นการตรวจสอบความแข็งแรงของเมล็ดพันธุ์เพื่อที่จะ ทำนายว่า เมล็ดพันธุ์นั้น เมื่อเก็บรักษาเป็นเวลานานแล้วจะมีค่าร้อยละของการงอกสูงหรือไม่วิธีการเร่ง อายุเมล็ดพันธุ์ก็คือ นำตัวอย่างเมล็ดพันธุ์จากแหล่งที่ต้องการตรวจสอบมาเก็บไว้ในตู้อบที่มี อุณหภูมิระหว่าง 40-45 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์ร้อยละ
100 เป็นเวลา 2-8 วัน แล้วนำมาเพาะหาค่าร้อยละของการงอก ถ้าเมล็ดพันธุ์แหล่งใดเมื่อผ่านการเร่งอายุแล้วมีค่าร้อยละของการงอกสูง แสดงว่าเมล็ดพันธุ์นั้นแข็งแรง ซึ่งก็จะทำนายได้ว่าเมล็ดพันธุ์แหล่งนั้นเมื่อถูกเก็บไว้ในสถานที่ที่ไม่มี การควบคุมอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์เป็นเวลา 12-18 เดือน เมื่อนำมาเพาะก็จะมีค่าร้อยละของการงอกสูงเช่นกัน










 
เมล็ดมีความสำคัญต่อคนมาตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เกษตรกรทำการเพาะปลูกกันต่อเนื่องตลอดทุกฤดูโดยอาศัยเมล็ดพันธุ์ที่เก็บไว้ ความต้องการเมล็ดพันธุ์มีเพิ่มมากขึ้นจนถึงขั้นที่ต้องผลิตเมล็ดพันธุ์ใน ระดับอุตสาหกรรม และมีการปรับปรุงวิธีการผลิตเมล็ดพันธุ์ให้มีประสิทธิภาพสูง มีกระบวนการตรวจสอบ การเก็บรักษา การบรรจุหีบห่อและการขนส่ง การผลิตเมล็ดพันธุ์พืชแต่ละชนิดจะแตกต่างกันไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของพืช แต่โดยหลักการทั่วไป จะเหมือนกัน คือ เมล็ดพันธุ์ต้องมีสมบัติตรงตามพันธุ์ซึ่งผ่านการตรวจสอบคุณภาพแล้ว สถานที่ผลิตเมล็ดพันธุ์ควรมีสภาพภูมิอากาศที่เหมาะสมกับพืชนั้นๆ ดินมีความอุดมสมบูรณสูง ไม่มีปัญหาเรื่องโรคและแมลง การเก็บเกี่ยวเมล็ดพันธุ์ การลดความชื้นเมล็ดพันธุ์ต้องกระทำอย่างถูกต้องและต้องการตรวจสอบคุณภาพของ เมล็ดพันธุ์ด้วย

วันอังคารที่ 11 มกราคม พ.ศ. 2554

การเจริญเติบโตของพืชมีดอก

การเจริญเติบโตในระยะเอ็มบริโอของพืชมีดอก

 การปฏิสนธิของพืชมีดอกเกิดขึ้นภายในรังไข่ ทำให้เกิดไซโกตและเอนโดสเปิร์ม จากนั้นไซโกตก็จะแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนเซลล์ขึ้น
จากภาพจะบอกได้ว่า มีการเปลี่ยนแปลงของเอ็มบริโอ และอัตราการแบ่งเซลล์รวมทั้งขนาดของเซลล์ที่ได้จากการแบ่งแต่ละบริเวณของ เอ็มบริโอไม่เท่ากัน เป็นไปได้หรือไม่ว่าการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเอ็มบริโอเป็นผลจากอัตราการ แบ่งเซลล์ไม่เท่ากัน
การเปลี่ยนแปลงของเอ็มบริโอดังกล่าวนี้ เกิดขึ้นภายในออวุล ออวุลก็จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นเมล็ด และรังไข่ก็จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นผล



เมล็ดแต่ละชนิดจะมีรูปร่าง ลักษณะ ขนาดที่แตกต่างกันออกไป แต่จะมีส่วนประกอบหลักเหมือนกัน คือ เปลือกหุ้มเมล็ด เอ็มบริโอ และเอนโดสเปิร์ม
   1. เปลือกหุ้มเมล็ด (seed coat) มีลักษณะเป็นเนื้อเยื่อ 2 ชั้น คือ ชั้นนอกปกติจะหนา แข็ง และเหนียว ส่วนชั้นในมักจะเป็นเยื่อบางๆ เมล็ดพืชบางชนิดเปลือกทั้งสองชั้นนี้อาจจะหลอมรวมกันเป็นชั้นเดียว เปลือกหุ้มเมล็ดทำหน้าที่ป้องกันอันตรายต่างๆ และป้องกันการคายน้ำด้วย ที่ผิวของเปลือกจะมีรอยแผลเล็กๆ ซึ่งเกิดจากส่วนของเมล็ด เรียกรอยแผลเป็นนี้ว่า ไฮลัม (hilum) ใกล้ๆ ไฮลัมจะมีรูเล็กๆ เรียกว่า ไมโครไพล์ ซึ่งเป็นทางเข้าของหลอดละอองเรณู (pollen tube) นั่นเอง

2. เอ็มบริโอ (embryo) เป็นส่วนที่จะเจริญไปเป็นต้นพืชประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้
 o ใบเลี้ยง (cotyledon) เมล็ดพืชใบเลี้ยงคู่จะมี 2 ใบส่วนเมล็ดพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะมีใบเดียว
 o เอพิคอทิล (epicotyl) คือ ส่วนที่อยู่เหนือตำแหน่งที่ติดกับใบเลี้ยง ส่วนนี้เมื่อเจริญเติบโตต่อไปจะเป็นลำต้น ใบ และดอก
 o ไฮโพคอทิล (hypocotyl) คือ ส่วนที่อยู่ระหว่างตำแหน่งที่ติดกับใบเลี้ยงกับตำแหน่งที่จะเจริญไปเป็นรากไฮโพคอทิลเมื่อเจริญเติบโตต่อไปจะเป็นส่วนหนึ่งของลำต้น
 o แรดิเคิล (radicle) คือส่วนล่างสุดของเอ็มบริโออยู่ต่อจากไฮโพคอทิลลงมา ต่อไปจะเจริญเป็นราก

   1. เอนโดสเปิร์ม (endosperm) เป็นเนื้อเยื่อที่มีอาหารสะสมไว้สำหรับการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอ อาหารที่สะสมไว้ส่วนใหญ่เป็นอาหารประเภทแป้ง มีโปรตีนและไขมันบ้าง เมล็ดพืชใบเลี้ยงคู่ส่วนใหญ่ไม่มีส่วนของเอนโดสเปิร์มเหลือให้เห็นอยู่เลยทั้งนี้ เพราะในระหว่างการเจริญเติบโตของเอ็มบริโออาหารจะถูกเก็บไว้ภายในใบเลี้ยง เมล็ดพืชใบเลี้ยงคู่บางชนิด เช่น ละหุ่งจะมีส่วนประกอบของเมล็ดแตกต่างกันไปจากพืชใบเลี้ยงคู่ทั่วๆไป คือมีเนื้อเยื่อเอนโดสเปิร์มทำหน้าที่สะสมอาหารจึงมองเห็นเอนโดสเปิร์มชัดเจนกว่าใบเลี้ยงซึ่งมีลักษณะเป็นแผ่นบาง
เมล็ดพืชบางชนิดมีเอนโดสเปิร์มแข็ง เช่น เมล็ดละหุ่ง แต่เอนโดสเปิร์มของพืชบางชนิด เช่น มะพร้าวมีทั้งแข็งและเหลว ได้แก่ เนื้อมะพร้าวและน้ำมะพร้าว ส่วนจาวมะพร้าวนั้นคือใบเลี้ยง เปลือกหุ้มเมล็ดคือเยื่อสีน้ำตาลที่ติดอยู่กับเนื้อมะพร้าวอยู่ระหว่างเนื้อ มะพร้าวกับกะลา


เมล็ดเป็นโครงสร้างที่มีความสำคัญต่อการดำรงเผ่าพันธุ์ของพืชมาก เนื่องจากภายในเมล็ดมีเอ็มบริโอซึ่งเป็นส่วนที่จะเจริญเติบโตเป็นพืชต้นใหม่ ต่อไป แม้ว่าในปัจจุบันจะมีการขยายพันธุ์พืชโดยวิธีอื่นๆ รวมถึงเทคโนโลยีการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ซึ่งเป็นวิธีการขยายพันธุ์พืชที่ได้ผลดี แต่พืชอีกเป็นจำนวนมากยังต้องใช้วิธีขยายพันธุ์โดยการใช้เมล็ด เช่น พวกธัญพืช ได้แก่ ข้าว ถั่ว ฯลฯ และพืชพวกผัก ซึ่งเป็นพืชที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ และเป็นพืชอาหารหลักของคน

 เมล็ดเป็นโครงสร้างที่มีความสำคัญต่อการดำรงเผ่าพันธุ์ของพืชมาก เนื่องจากภายในเมล็ดมีเอ็มบริโอซึ่งเป็นส่วนที่จะเจริญเติบโตเป็นพืชต้นใหม่ ต่อไป แม้ว่าในปัจจุบันจะมีการขยายพันธุ์พืชโดยวิธีอื่นๆ รวมถึงเทคโนโลยีการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ซึ่งเป็นวิธีการขยายพันธุ์พืชที่ได้ผลดี แต่พืชอีกเป็นจำนวนมากยังต้องใช้วิธีขยายพันธุ์โดยการใช้เมล็ด เช่น พวกธัญพืช ได้แก่ ข้าว ถั่ว ฯลฯ         (คลิกเพื่อดูภาพขนาดใหญ่)
และพืชพวกผัก ซึ่งเป็นพืชที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ และเป็นพืชอาหารหลักของคน

โดยปกติเมล็ดพืชที่แก่เต็มที่จะมีความชื้นต่ำประมาณร้อยละ 10-15 มีอัตราการหายใจต่ำ การเปลี่ยนแปลงทางเคมีภายในเมล็ดน้อยมาก ถ้าไม่ได้รับน้ำ ออกซิเจน และอุณหภูมิที่เหมาะสม เมล็ดจะไม่งอกหรือไม่เจริญเติบโต แต่ยังมีชีวิตอยู่ได้เป็นเวลานานหลายสิบปี เช่น เมล็ดบัวที่ขุดได้ทางตอนเหนือของแมนจูเรีย ในชั้นของดินที่มีอายุประมาณ 1,000 ปี เมื่อนำมาเพาะเมล็ดก็ยังงอกได้

ผลมะพร้าวผ่าตามยาวแสดงเอนโดสเปิร์มและใบเลี้ยง