การปฏิสนธิของพืชมีดอกเกิดขึ้นภายในรังไข่ ทำให้เกิดไซโกตและเอนโดสเปิร์ม จากนั้นไซโกตก็จะแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนจากภาพจะบอกได้ว่า มีการเปลี่ยนแปลงของเอ็มบริโอ เซลล์ขึ้น
สรุปสั้นเข้าใจง่ายเพื่อใช้ในการสอบ
การเจริญเติบโตในระยะเอ็มบริโอของพืชมีดอก
การปฏิสนธิของพืชมีดอกเกิดขึ้นภายในรังไข่ ทำให้เกิดไซโกตและเอนโดสเปิร์ม จากนั้นไซโกตก็จะแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนเซลล์ขึ้น
จากภาพจะบอกได้ว่า มีการเปลี่ยนแปลงของเอ็มบริโอ และอัตราการแบ่งเซลล์รวมทั้งขนาดของเซลล์ที่ได้จากการแบ่งแต่ละบริเวณของเอ็มบริโอไม่เท่ากัน เป็นไปได้หรือไม่ว่าการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเอ็มบริโอเป็นผลจากอัตราการแบ่งเซลล์ไม่เท่ากัน
การเปลี่ยนแปลงของเอ็มบริโอดังกล่าวนี้ เกิดขึ้นภายในออวุล ออวุลก็จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นเมล็ด และรังไข่ก็จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นผล
เมล็ดแต่ละชนิดจะมีรูปร่าง ลักษณะ ขนาดที่แตกต่างกันออกไป แต่จะมีส่วนประกอบหลักเหมือนกัน คือ เปลือกหุ้มเมล็ด เอ็มบริโอ และเอนโดสเปิร์ม
- เปลือกหุ้มเมล็ด (seed coat) มีลักษณะเป็นเนื้อเยื่อ 2 ชั้น คือ ชั้นนอกปกติจะหนา แข็ง และเหนียว ส่วนชั้นในมักจะเป็นเยื่อบางๆ เมล็ดพืชบางชนิดเปลือกทั้งสองชั้นนี้อาจจะหลอมรวมกันเป็นชั้นเดียว เปลือกหุ้มเมล็ดทำหน้าที่ป้องกันอันตรายต่างๆ และป้องกันการคายน้ำด้วย ที่ผิวของเปลือกจะมีรอยแผลเล็กๆ ซึ่งเกิดจากส่วนของเมล็ด เรียกรอยแผลเป็นนี้ว่าไฮลัม (hilum) ใกล้ๆ ไฮลัมจะมีรูเล็กๆ เรียกว่า ไมโครไพล์ ซึ่งเป็นทางเข้าของหลอดละอองเรณู (pollen tube) นั่งเอง
- เอ็มบริโอ (embryo) เป็นส่วนที่จะเจริญไปเป็นต้นพืชประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้
- ใบเลี้ยง (cotyledon) เมล็ดพืชใบเลี้ยงคู่จะมี 2 ใบ ส่วนเมล็ดพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะมีใบเดียว
- เอพิคอทิล (epicotyl) คือ ส่วนที่อยู่เหนือตำแหน่งที่ติดกับใบเลี้ยง ส่วนนี้เมื่อเจริญเติบโตต่อไปจะเป็นลำต้น ใบ และดอก
- ไฮโพคอทิล (hypocotyl) คือ ส่วนที่อยู่ระหว่างตำแหน่งที่ติดกับใบเลี้ยงกับตำแหน่งที่จะเจริญไปเป็นราก ไฮโพคอทิลเมื่อเจริญเติบโตต่อไปจะเป็นส่วนหนึ่งของลำต้น
- แรดิเคิล (radicle) คือส่วนล่างสุดของเอ็มบริโออยู่ต่อจากไฮโพคอทิลลงมา ต่อไปจะเจริญเป็นราก
- เอนโดสเปิร์ม (endosperm) เป็นเนื้อเยื่อที่มีอาหารสะสมไว้สำหรับการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอ อาหารที่สะสมไว้ส่วนใหญ่เป็นอาหารประเภทแป้ง มีโปรตีนและไขมันบ้าง เมล็ดพืชใบเลี้ยงคู่ส่วนใหญ่ไม่มีส่วนของเอนโดสเปิร์มเหลือให้เห็นอยู่เลย ทั้งนี้ เพราะในระหว่างการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอ อาหารจะถูกเก็บไว้ภายในใบเลี้ยง เมล็ดพืชใบเลี้ยงคู่บางชนิด เช่น ละหุ่ง จะมีส่วนประกอบของเมล็ดแตกต่างกันไปจากพืชใบเลี้ยงคู่ทั่วๆ ไป คือ มีเนื้อเยื่อเอนโดสเปิร์มทำหน้าที่สะสมอาหาร จึงมองเห็นเอนโดสเปิร์มชัดเจนกว่าใบเลี้ยง ซึ่งมีลักษณะเป็นแผ่นบาง
เมล็ดพืชบางชนิดมีเอนโดสเปิร์มแข็ง เช่น เมล็ดละหุ่ง แต่เอนโดสเปิร์มของพืชบางชนิด เช่น มะพร้าวมีทั้งแข็งและเหลว ได้แก่ เนื้อมะพร้าวและน้ำมะพร้าว ส่วนจาวมะพร้าวนั้นคือใบเลี้ยง เปลือกหุ้มเมล็ดคือเยื่อสีน้ำตาลที่ติดอยู่กับเนื้อมะพร้าวอยู่ระหว่างเนื้อมะพร้าวกับกะลา
เมล็ดเป็นโครงสร้างที่มีความสำคัญต่อการดำรงเผ่าพันธุ์ของพืชมาก เนื่องจากภายในเมล็ดมีเอ็มบริโอซึ่งเป็นส่วนที่จะเจริญเติบโตเป็นพืชต้นใหม่ต่อไป แม้ว่าในปัจจุบันจะมีการขยายพันธุ์พืชโดยวิธีอื่นๆ รวมถึงเทคโนโลยีการเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช ซึ่งเป็นวิธีการขยายพันธุ์พืชที่ได้ผลดี แต่พืชอีกเป็นจำนวนมากยังต้องใช้วิธีขยายพันธุ์โดยการใช้เมล็ด เช่น พวกธัญพืช ได้แก่ ข้าว ถั่ว ฯลฯ และพืชพวกผัก ซึ่งเป็นพืชที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจ และเป็นพืชอาหารหลักของคนแหล่งภาพ https://www.myfirstbrain.com ผลมะพร้าวผ่าตามยาวแสดงเอนโดสเปิร์มและใบเลี้ยง
โดยปกติเมล็ดพืชที่แก่เต็มที่จะมีความชื้นต่ำประมาณร้อยละ 10-15 มีอัตราการหายใจต่ำ การเปลี่ยนแปลงทางเคมีภายในเมล็ดน้อยมาก ถ้าไม่ได้รับน้ำ ออกซิเจน และอุณหภูมิที่เหมาะสม เมล็ดจะไม่งอกหรือไม่เจริญเติบโต แต่ยังมีชีวิตอยู่ได้เป็นเวลานานหลายสิบปี เช่น เมล็ดบัวที่ขุดได้ทางตอนเหนือของแมนจูเรีย ในชั้นของดินที่มีอายุประมาณ 1,000 ปี เมื่อนำมาเพาะเมล็ดก็ยังงอกได้
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 ในสภาพธรรมชาติเมล็ดพืชนี้จะงอกได้ก็ต่อเมื่อมีสารเคลือบผิวเมล็ดดังกล่าวหลุดออกไป
เมล็ดบางชนิดแม้จะแยกเปลือกออกแล้วและนำมาเพาะในสภาพที่เหมาะสมต่อการงอก กล่าวคือ มีความชื้นและออกซิเจนเพียงพอ ก็ยังไม่สามารถจะงอกได้ ทั้งนี้เนื่องจากเอ็มบริโอซึ่งอยู่ภายในยังไม่พร้อมที่จะเจริญต่อไป เมล็ดพวกนี้ต้องการระยะเวลาหนึ่งเพื่อปรับสภาพทางสรีระ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางเคมี โดยทั่วไปแล้วการปรับสภาพดังกล่าวต้องอาศัยอุณหภูมิต่ำ และความชื้นค่อนข้างสูง นอกจากนี้ยังต้องใช้เวลามากด้วย พืชส่วนใหญ่ที่ต้องมีการปรับสภาพภายในมักจะเป็นพืชในเขตหนาวของโลก เช่น แอปเปิล เชอร์รี เป็นต้น เมล็ดพืชเหล่านี้ต้องผ่านฤดูหนาวที่ยาวนานซึ่งมีอุณหภูมิต่ำมากๆ และมีความชื้นสูงจึงจะงอก
อย่างไรก็ตาม ยังมีเมล็ดพืชบางชนิดที่ไม่ปรากฏว่ามีระยะพักตัวเลย หรือถ้ามีก็สั้นมากจนไม่ทันสังเกตเห็น กล่าวคือ เมล็ดสามารถงอกได้ทันทีที่ตกถึงดิน บางชนิดงอกได้ทั้งๆ ที่เมล็ดยังอยู่ในผลหรือบนต้น เช่น เมล็ดโกงกาง เมล็ดขนุน เมล็ดมะละกอ
เมล็ดมีความสำคัญต่อคนมาตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เกษตรกรทำการเพาะปลูกกันต่อเนื่องตลอดทุกฤดูโดยอาศัยเมล็ดพันธุ์ที่เก็บไว้ ความต้องการเมล็ดพันธุ์มีเพิ่มมากขึ้นจนถึงขั้นที่ต้องผลิตเมล็ดพันธุ์ในระดับอุตสาหกรรม และมีการปรับปรุงวิธีการผลิตเมล็ดพันธุ์ให้มีประสิทธิภาพสูง มีกระบวนการตรวจสอบ การเก็บรักษา การบรรจุหีบห่อและการขนส่ง การผลิตเมล็ดพันธุ์พืชแต่ละชนิดจะแตกต่างกันไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของพืช แต่โดยหลักการทั่วไป จะเหมือนกัน คือ เมล็ดพันธุ์ต้องมีสมบัติตรงตามพันธุ์ซึ่งผ่านการตรวจสอบคุณภาพแล้ว สถานที่ผลิตเมล็ดพันธุ์ควรมีสภาพภูมิอากาศที่เหมาะสมกับพืชนั้นๆ ดินมีความอุดมสมบูรณสูง ไม่มีปัญหาเรื่องโรคและแมลง การเก็บเกี่ยวเมล็ดพันธุ์ การลดความชื้นเมล็ดพันธุ์ต้องกระทำอย่างถูกต้องและต้องการตรวจสอบคุณภาพของเมล็ดพันธุ์ด้วยแหล่งภาพ https://www.myfirstbrain.com เมล็ดมะละกอ
การตรวจสอบคุณภาพของเมล็ดพันธุ์นั้น มีวิธีการตรวจสอบหลายประการ เช่น การงอก หรือความมีชีวิตของเมล็ดพันธุ์ การตรวจสอบความแข็งแรง ความบริสุทธิ์ของสายพันธุ์ ความชื้นของเมล็ดพันธุ์ เป็นต้น
การเร่งอายุเมล็ดพันธุ์เป็นการตรวจสอบความแข็งแรงของเมล็ดพันธุ์เพื่อที่จะทำนายว่า เมล็ดพันธุ์นั้น เมื่อเก็บรักษาเป็นเวลานานแล้วจะมีค่าร้อยละของการงอกสูงหรือไม่วิธีการเร่งอายุเมล็ดพันธุ์ก็คือ นำตัวอย่างเมล็ดพันธุ์จากแหล่งที่ต้องการตรวจสอบมาเก็บไว้ในตู้อบที่มีอุณหภูมิระหว่าง 40-45 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์ร้อยละ 100 เป็นเวลา 2-8 วัน แล้วนำมาเพาะหาค่าร้อยละของการงอก ถ้าเมล็ดพันธุ์แหล่งใดเมื่อผ่านการเร่งอายุแล้วมีค่าร้อยละของการงอกสูง แสดงว่าเมล็ดพันธุ์นั้นแข็งแรง ซึ่งก็จะทำนายได้ว่าเมล็ดพันธุ์แหล่งนั้นเมื่อถูกเก็บไว้ในสถานที่ที่ไม่มีการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์เป็นเวลา 12-18 เดือน เมื่อนำมาเพาะก็จะมีค่าร้อยละของการงอกสูงเช่นกัน
การตรวจสอบความแข็งแรงของเมล็ดพันธุ์ด้วยการวัดดัชนีการงอกของเมล็ดพันธุ์ เป็นวิธีวัดความแข็งแรงของเมล็ดพันธุ์อีกวิธีหนึ่ง โดยอาศัยหลักการที่ว่า เมล็ดพันธุ์ใดมีความแข็งแรงสูงย่อมจะงอกได้ง่ายกว่าเมล็ดพันธุ์ที่มีความแข็งแรงต่ำ วิธีการวัดดัชนีการงอกทำได้โดยการนำตัวอย่างเมล็ดพันธุ์จากแหล่งที่ต้องการตรวจสอบมาเพาะแล้วนับจำนวนเมล็ดที่งอกทุกวัน นำมาคำนวณหาค่าดัชนีการงอก โดยเปรียบเทียบกับเมล็ดพันธุ์พืชชนิดเดียวกันจากแหล่งอื่น
| ตัวอย่าง เมล็ดถั่วเหลืองตัวอย่างที่ 1 จำนวน 100 เมล็ด เริ่มเพาะในวันที่ 1 ได้ข้อมูลดังตาราง | |||||||
| วันที่ | จำนวนเมล็ดที่งอก | ||||||
| 1 | - | ||||||
| 2 | - | ||||||
| 3 | 40 | ||||||
| 4 | 30 | ||||||
| 5 | 20 | ||||||
| 6 | - | ||||||
| 7 | - | ||||||
เมื่อนำค่าดัชนีการงอกของเมล็ดพันธุ์จากแหล่งต่างๆ มาเปรียบเทียบกันแล้ว ถ้าค่าดัชนีการงอกของเมล็ดพันธุ์จากแหล่งใดมีค่าสูงกว่า แสดงว่าเมล็ดพันธุ์ของแหล่งนั้นมีความแข็งแรงกว่า
การวัดความแข็งแรงของเมล็ดพันธุ์ 2 วิธีดังกล่าวนี้ แต่ละวิธีมีวัตถุประสงค์ของการวัดแตกต่างกัน คือ วิธีการเร่งอายุพันธุ์ของเมล็ดนั้นเหมาะสมสำหรับผู้ผลิตเมล็ดพันธุ์เพื่อการจำหน่าย หรือเพื่อเก็บเมล็ดพันธุ์นั้นไว้เพาะปลูกในฤดูกาลต่อไป ส่วนการหาดัชนีการงอกของเมล็ดพันธุ์นั้น เหมาะสำหรับเกษตรกรที่จะใช้ตรวจสอบคุณภาพของเมล็ดพันธุ์ก่อนที่จะนำไปเพาะปลูก
เมล็ดยังมีความสำคัญในแง่ที่เป็นแหล่งสะสมพันธุกรรมของพืชด้วย เพราะในเซลล์ของเอ็มบริโอทุกเซลล์ มีสารพันธุกรรมหรือยีนของพืชชนิดนั้นๆ อยู่ แม้ว่าพืชชนิดนั้นจะสูญพันธุ์ไป แต่ถ้ามีการเก็บเมล็ดของพืชชนิดนั้นไว้ ก็ยังมียีนของพืชนั้นที่พร้อมจะขยายพันธุ์ต่อไปได้ ปัจจุบันนี้หลายประเทศได้ให้ความสำคัญต่อการอนุรักษ์พันธุ์พืชเป็นอย่างมาก สำหรับประเทศไทยสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์ในการปรับปรุงพันธุ์พืชต่างๆ ในอนาคต นอกจากนี้ยังจะเป็นแหล่งแลกเปลี่ยนพันธุ์พืชกับต่างประเทศอีกด้วย
ขั้นตอนของการอนุรักษ์พันธุ์พืช เริ่มด้วยการรวบรวมเมล็ดพันธุ์พืชนำมาบันทึกประวัติข้อมูลของเมล็ดพันธุ์ คัดขนาดเมล็ด ต่อจากนั้นต้องทำความสะอาดและทดสอบการงอกของเมล็ดพันธุ์ ทำให้เมล็ดแห้ง และเก็บรักษาไว้ในภาชนะ เช่น กระป๋องหรือซองอลูมิเนียม ขั้นสุดท้ายจะนำไปเก็บไว้ในห้องที่อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส ถึง -20 องศาเซลเซียส จะสามารถเก็บไว้ได้นานกว่า 20 ปี
|
|
แหล่งข้อมูลhttps://www.myfirstbrain.com
ที่มา : https://www.sahavicha.com/?name=knowledge&file=readknowledge&id=1947