การสืบพันธุ์ของพืชดอก ดอกไม้ นานาชนิด จะเห็นว่านอกจากจะมีสีตา่ งกันแล้ วยังมีรูปร่าง ขนาด และโครงสร้ างขอกดอก แตกต่างกัน ดอกบางชนิดมีกลีบดอกซ้ อนกันหลายชัน้ บางชนิดมีกลีบดอกไม่มากนักและมีชนเดี ั ้ ยว ดอก บางชนิดมีขนาดใหญ่มาก บางชนิดเล็กเท่าเข็มหมุด นอกจากนี ้ดอกบางชนิดมีกลิ่นหอมน่าชื่นใจ แต่บาง ชนิดมีกลิ่นฉุนหรื อบางชนิดไม่มีกลิ่น ความหลากหลายของดอกไม้ เหล่านี ้เกิดจากการที่พืชดอกมี วิวฒ ั นาการมายาวนาน จึงมีความหลากหลายทังสี ้ รูปร่างโครงสร้ าง กลิ่น ฯลฯ แต่ถึงแม้ จะมีความแตกต่าง กันดอกก็ทาหน้ าที่เหมือนกันคือ เป็ นอวัยวะสืบพันธุ์ของพืช ข้ อดีของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืช 1.เหมาะสาหรับใช้ ในการขยายพันธุ์พืชล้ มลุกและพืชที่มีอายุสนั ้ เช่น ข้ าว ผัก และไม้ ดอกต่าง ๆ 2.ใช้ ได้ ดีกบั พืชที่มีการผสมตัวเอง พืชพวกนี ้แม้ จะใช้ เมล็ดเพาะ ต้ นใหม่ก็จะไม่กลายพันธุ์ เช่น ข้ าว ถัว่ 3.ใช้ สาหรับปลูกพืชที่มีระบบรากแก้ วที่แข็งแร็งและมีอายุยืน เช่น การปลูกสวนป่ า การปลูกต้ นไม้ ริมทาง 4.ใช้ ในการผสมพันธุ์โดยตรง คือการรวมลักษณะที่ดีของพืช 2 ต้ น ไว้ ในต้ นเดียวกัน ทาได้ โดยเขี่ยละออง เรณูของต้ นหนึง่ ไปใส่บนยอดเกสรตัวเมียของอีกต้ นหนึง่ รอให้ ดอกที่ได้ รับการผสมติดผลจนแก่แล้ วจึงนา เมล็ดไปเพาะ เมล็ดที่ได้ นี ้จะเป็ นเมล็ดพันธุ์ลกู ผสม
ข้ อเสียของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ 1.หากเป็ นพืชพวกที่มีการผสมข้ าม เมื่อนาเมล็ดไปเพาะ มักจะได้ ต้นใหม่ที่มีลกั ษณะไม่ตรงกับต้ นพ่อหรื อ ต้ นแม่ เนื่องมาจากต้ นใหม่ได้ รับลักษณะจากต้ นพ่อและต้ นแม่รวมกัน สังเกตได้ จากการเพาะเมล็ดมะม่วง ต้ นใหม่ที่ได้ อาจมีรสชาติของผลต่างไปจากต้ นเดิม 2.ต้ นไม้ ที่เกิดจากการเพาะเมล็ดจะใช้ ระยะเวลานานกว่าจะติดผล เมื่อเทียบกับการขยายพันธุ์ด้วยวิธีอื่น
การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืชมีดอก สิง่ มีชีวติ ต้ องการสารอาหารเพื่อการดารงชีวติ เมื่อสิ่งมีชีวติ เจริญเติบโตเต็มที่ก็จะสืบพันธุ์เพื่อการ ดารงเผ่าพันธุ์ของตนเองไว้ พืชก็เช่นเดียวกันการสืบพันธุของพืชมีทงการสื ั้ บพันธุ์แบบอาศัยเพศและไม่ อาศัยเพศ การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืชดอกจะต้ องมีการรวมกันของเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้กบั เซลล์สืบพันธุ์ เพศเมีย ซึง่ เกิดขึ ้นในดอก ดังนันดอกจึ ้ งเป็ นอวัยวะสืบพันธุ์ของพืชดอก โครงสร้ างของดอก
ชนิดของดอก ถ้ าพิจารณาส่วนประกอบของดอกเป็ นเกณฑ์ จะแบ่งชนิดของดอกไม้ ได้ 2 ชนิด 1. ดอกครบส่วน หมายถึง ดอกไม้ ที่มีสว่ นประกอบครบทัง้ 4 วง คือ กลีบเลี ้ยง กลีบดอก เกสรตัวผู้ และเกสรตัวเมีย อยูใ่ นดอกเดียวกัน เช่น ดอกแพงพวย ดอกบัว ดอกผักบุ้ง ดอกกุหลาบ ดอกชบา ดอก พูร่ ะหง และดอกมะเขือ ดอกต้ อยติง่ 2. ดอกไม่ครบส่วน หมายถึง ดอกไม้ ที่มีสว่ นประกอบไม่ครบทัง้ 4 วงในดอกเดียวกัน เช่น ดอกจาปา ไม่มีกลีบเลี ้ยง ดอกตาลึงไม่มีเกสรตัวผู้หรื อเกสรตัวเมีย ดอกข้ าวโพด ดอกมะละกอ ดอกฟั กทอง ดอก แตงกวา และดอกบวบ ถ้ าพิจารณาเกสรตัวผู้และเกสรตัวเมียเป็ นเกณฑ์ จะแบ่งชนิดของดอกไม้ ได้ 2 ชนิด 1. ดอกสมบูรณ์เพศ หมายถึง ดอกที่มีทงเกสรตั ั้ วผู้และเกสรตัวเมียอยูใ่ นดอกเดียวกัน เช่น ดอกมะเขือ ดอกชบา ดอกข้ าว ดอกต้ อยติง่ ดอกมะม่วง ดอกบัว ดอกชงโค ดอกอัญชัน ดอกถัว่ ดอกกุหลาบ 2. ดอกไม่สมบูรณ์เพศ หมายถึงดอกที่มีแต่เกสรตัวผู้หรื อเกสรตัวเมียอย่างใดอย่างหนึง่ เช่น ดอกข้ าวโพด ดอกตาลึง ดอกฟั กทอง ดอกมะละกอ และดอกบวบ ดอกของพืชแต่ละชนิดจะมีจานวนดอกบนก้ านดอกไม่เท่ากัน จึงสามารถแบ่งดอกออกเป็ น 2 ประเภท คือดอกเดียว (solotary flower) และช่อดอก (inflorescences flower) ดอกเดี่ยว หมายถึง ดอกหนึง่ ดอกที่พฒ ั นามาจากตาดอกหนึง่ ตา ดังนันดอกเดี ้ ย่ วจึงมีหนึง่ ดอก บนก้ านดอกหนึง่ ก้ าน เช่น ดอกมะเขือเปราะ จาปี บัว เป็ นต้ น ช่อดอก หมายถึง ดอกหลายดอกที่อยูบ่ นก้ านดอกหนึง่ ก้ าน เช่น เข็ม ผักบุ้ง มะลิ กะเพรา กล้ วย กล้ วยไม้ ข้ าว เป็ นต้ น แต่การจัดเรี ยงตัว และการแตกกิ่งก้ านของช่อดอกมีความหลากหลาย นักวิทยาศาสตร์ ใช้ ลกั ษณะการจัดเรี ยงตัวและการแตกกิ่งก้ านของช่อดอกจาแนกช่อดอกออกเป็ นแบบ ต่างๆ
ช่อดอกบางชนิดมีลกั ษณะคล้ ายดอกเดีย่ ว ดอกย่อยเกิดตรงปลายก้ านช่อดอกเดียวกัน ไม่มีก้าน ดอกย่อยดอกย่อยเรี ยงกันอยูบ่ นฐานรองดอกที่โค้ งนูนคล้ ายหัว เช่น ทานตะวัน ดาวเรื อง บานชื่น บานไม่ร้ ูโรย ดาวกระจาย เป็ นต้ นช่อดอกแบบนี ้ประกอบด้ วยดอกย่อยๆ 2 ชนิด คือ ดอกวงนอกอยูร่ อบนอก ของดอก และดอกวงในอยูต่ รงกลางดอกดอกวงนอกมี 1 ชัน้ หรื อหลายชันเป็ ้ นดอกสมบูรณ์เพศ หรื อไม่ สมบูรณ์เพศก็ได้ ส่วนมากเป็ นดอกเพศเมียส่วนดอกวงในมักเป็ นดอกสมบูรณ์เพศมีกลีบดอกเชื่อมกันเป็ น รูปทรงกระบอกอยูเ่ หนือรังไข่ การสร้ างเซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก การสร้ างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ของพืชดอกจะเกิดขึ ้นภายใน อับเรณู (anther) โดยมีไมโครสปอร์ มา เทอร์ เซลล์ (microspore mother cell) แบ่งเซลล์แบบไมโอซิสได้ 4 ไมโครสปอร์ (microspore) แต่ละเซลล์ มีโครโมโซมเท่ากับ n หลังจากนันนิ ้ วเคลียสของไมโครสปอร์ จะแบ่งแบบไมโทซิส ได้ 2 นิวเคลียส คือ เจเนอ เรทิฟนิวเคลียส (generativenucleus) และทิวบ์นิวเคลียส (tube nucleus) เรี ยกเซลล์ในระยะนี ้ว่า ละออง เรณู(pollen grain)หรื อแกมีโทไฟต์เพศผู้ (male gametophyte) ละอองเรณูจะมีผนังหนา ผนังชันนอกอาจ ้ มีผิวเรี ยบืหรื อเป็ นหนามเล็กๆแตกต่างกันออกไปตามแต่ละชนิดของพืช เมื่อละอองเรณูแก่เต็มท ีี ี่ อบั เรณูจะแตกออกทาให้ ละอองเรณูกระจายออกไปพร้ อมที่จะผสมพันธุ์ตอ่ ไปได้ การสร้ างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียของพืชดอกเกิดขึ ้นภายในรังไข่ ภายในรังไข่อาจมีหนึง่ ออวุล (ovule)หรื อหลายออวุล ภายในออวุลมีหลายเซลล์ แต่จะมีเซลล์หนึง่ ที่มีขนาดใหญ่ เรี ยกว่า เมกะสปอร์ มา เทอร์ เซลล์ (megaspore mother cell) มีจานวนโครโมโซม 2n ต่อมาจะแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสได้ 4 เซลล์ สลายไป 3 เซลล์ เหลือ 1 เซลล์ เรี ยกว่า เมกะสปอร์ (megaspore) หลังจากนันนิ ้ วเคลียสของเมกะสปอร์ จะ แบ่งแบบไมโทซิส 3 ครัง้ ได้ 8 นิวเคลียส และมีไซโทพลาซึมล้ อมรอบ เป็ น 7 เซลล์ 3 เซลล์อยูต่ รงข้ ามกับ ไมโครไพล์ (micropyle) เรี ยกว่า แอนติแดล (antipodals) ตรงกลาง 1 เซลล์มี 2 นิวเคลียสเรี ยก เซลล์โพ ลาร์ นิวคลีไอ (polar nuclei cell) ด้ านไมโครไพล์มี 3 เซลล์ ตรงกลางเป็ นเซลล์ไข่ (egg cell) และ2 ข้ าง เรี ยก ซินเนอร์ จิดส์ (synergids) ในระยะนี ้ 1 เมกะสปอร์ ได้ พฒ ั นามาเป็ นแกมีโทไฟต์ที่เรี ยกว่า ถุงเอ็มบริโอ (embryo sac) หรื อ แกมีโทไฟต์เพศเมีย (female gametophyte)
การถ่ายละอองเรณู การถ่ายละอองเรณู หมายถึง ปรากฏการณ์ที่ละอองเรณูปลิวมาตกบนยอดเกสรตัวเมียของดอก ชนิดเดียวกัน จะเกิดขึ ้นเมื่อละอองเรณูแก่เต็มที่ อับเรณูก็จะแตกออกเกิดเป็ นละอองกระจายไป โดยอาศัย ลม น ้า หรื อสิ่งอื่นๆพาไปในที่ตา่ งๆ โดยเฉพาะแมลง พืชดอกแต่ละ่ ชนิดมีละอองเรณูและรังไข่ท่ีมีรูปร่างลักษณะ และจานวนที่แตกต่างกันเมื่ออับเรณูแก่ เต็มที่ผนังของอับเรณูจะแตกออกละอองเรณูจะกระจายออกไปตกบนยอดเกสรตัวเมียโดยอาศัยสื่อต่างๆ พาไป เช่น ลม น ้า แมลง สัตว์ รวมทังมนุ ้ ษย์ เป็ นต้ น ปรากฏการณ์ที่ละอองเรณูตกลงสูย่ อดเกสรตัวเมีย เรี ยกว่า การถ่ายละอองเรณู (pollination) การปฏิสนธิ เมื่อละอองเรณูตกลงบนยอดเกสรเพศเมีย ทิวบ์นิวเคลียสของละอองเรณูแต่ละอันจะสร้ างหลอด ละอองเรณูด้วยการงอกหลอดลงไปตามก้ านเกสรเพศเมียผ่านทาง รูไมโครไพล์ของออวุล ระยะนี ้เจเนอเรทิฟนิวเคลียสจะแบบนิวเคลียสแบบไมโทซิสได้ 2 สเปิ ร์มนิวเคลียส (sperm nucleus) สเปิ ร์มนิวเคลียสหนึง่ จะผสมกับเซลล์ไข่ได้ ไซโกต ส่วนอีกสเปิ ร์มนิวเคลียสจะเข้ าผสมกับ เซลล์โพลาร์ นิวเคลียสไอได้ เอนโดสเปิ ร์ม (endosperm) เรี ยกการผสม 2 ครัง้ ของสเปิ ร์มนิวเคลียสนี ้ว่า การปฏิสนธิซ้อน (double fertilization) ลาดับขันตอนในกระบวนการสื ้ บพันธุ์แบบอาศัยเพศ สรุปได้ ดงั นี ้ เกิดการถ่ายละอองเรณู ละอองเรณูงอกเป็ นหลอดแทงลงไปตามก้ านเกสรตัวเมีย เรี ยกว่า หลอดละอองเรณู นิวเคลียสอันหนึง่ ในละอองเรณู จะแบ่งตัวเกิดเป็ นสเปิ ร์ม 2 เซลล์ หลอดละอองเรณูแทงเข้ าไปในออวุลทางรูไมโครไพล์ โดยสเปิ ร์มเซลล์หนึง่ จะเข้ าไปผสมกับไข่ สเปิ ร์มที่ เหลืออีกเซลล์หนึง่ จะเข้ าไปผสมกับโพลาร์ นิวเคลียส เรี ยกการปฏิสนธิแบบนี ้ว่า การปฏิสนธิซ้อน หลังการปฏิสนธิสว่ นต่าง ๆ ของดอกมีการเปลี่ยนแปลง ดังนี ้ รังไข่ ( ovary ) เจริญเป็ นผล ผนังรังไข่ ( ovary wall ) เจริญไปเป็ นเปลือกและเนื ้อของผลไม้ ออวุล ( ovule ) จะเจริญไปเป็ นเมล็ด
ไข่ ( egg ) จะเจริญไปเป็ นต้ นอ่อนอยูภ่ ายในเมล็ด โพลาร์ นิวเคลียส ( polar nucleus ) จะเจริญไปเป็ นเอนโดสเปิ ร์ม ( endosperm ) เยื่อหุ้มออวุล ( integument ) จะเจริญเป็ นเปลือกหุ้มเมล็ด 7. สาหรับส่วนประกอบอื่น ๆ ของดอกจะเหี่ยวแห้ งและสลายตัวไป วัฏจักรชีวิตของพืช วัฏจักรชีวติ หมายถึงระยะการเจริญเติบโตและพัฒนาทังหมดของสิ ้ ่งมีชีวติ หนึง่ ๆ เริ่มตังแต่ ้ ระยะการ สร้ างไซโกต (zygote) จนถึงการสร้ างเซลล์สืบพันธุ์ (gamete) ดังตัวอย่างวัฏจักรชีวิตพืชดอกทัว่ ๆไปใน แผนภาพข้ างล่าง วัฏจักรชีวิตโดยทัว่ ไปของพืชดอก ประกอบด้ วยลักษณะต่างๆ ดังนี ้ 1. มีวฏั จักรชีวิตแบบสลับ (alternation of two generations) คือมีสองชัว่ รุ่นสลับกัน ระหว่างชัว่ รุ่นสปอโรไฟต์ (sporophyte) ที่มีจานวนโครโมโซมสองชุด (2n) และชัว่ รุ่นแกมีโทไฟต์ (gametophyte) ที่มี จานวนโครโมโซมชุดเดียว (1n) 2. มีต้นพืชที่ไม่เหมือนกันสองแบบ คือ 2.1 สปอโรไฟต์ เป็ นต้ นพืชที่อยูอ่ ย่างอิสระที่เราพบเห็นทัว่ ๆไป เช่นต้ นถัว่ ลิสง ต้ นข้ าวโพด และ ต้ นมะเขือเทศ สปอโรไฟต์สร้ างสปอร์ (spore) สาหรับสืบพันธุ์ 2.2 แกมีโทไฟต์ ไม่ใช่ต้นพืชที่อยูอ่ ย่างอิสระ แต่เป็ นพืชเบียนหรื อกาฝากที่อาศัยอยู่ ภายในสปอ โรไฟต์ นัน่ คือ แกมีโทไฟต์เพศผู้หรื อเรณูที่กาลังงอก (ดูภาพที่ 1 ลาดับที่ 7 และหน้ า 36) และ/หรื อแกมีโท ไฟต์เพศเมียหรื อถุงเอ็มบริโอ (ดูหน้ า 49) แกมีโทไฟต์ทงสองชนิ ั้ ดนี ้สร้ าง เซลล์สืบพันธุ์ (gamete) ที่มีหน้ าที่ สืบพันธุ์เช่นกัน จะเห็นได้ วา่ แกมีโทไฟต์เป็ นส่วนที่อยูใ่ นดอก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเกสรเพศผู้และเพศเมีย แกมีโทไฟต์จงึ มีขนาดเล็กมาก นี่คือความจริงในอาณาจักรพืชที่วา่ แกมีโทไฟต์ของพืชดอกมีขนาดเล็กลง มาก เล็กกว่าของพืชมีสปอร์ ตา่ งแบบ (heterosporous plant) ชนิดอื่นๆ รวมทังของพื ้ ชเมล็ดเปลือยด้ วย ส่วนแกมีโทไฟต์นี ้เป็ นส่วนที่ไม่คอ่ ยจะคุ้นเคยในชีวิตประจาวันของเรา 3. ในวัฏจักรชีวิตของพืชดอกส่วนใหญ่ ชัว่ รุ่นที่มีจานวนโครโมโซมสองชุดจะเด่นกว่าชัว่ รุ่นที่มี จานวนโครโมโซมชุดเดียว ดังที่เราเห็นต้ นข้ าวหรื อต้ นผักกาดอย่างชัดเจน เราเรี ยกวัฎจักรชีวิตเช่นนี ้ว่า diplontic ซึง่ ตรงข้ ามกับพวกสาหร่าย (algae) ที่มีชวั่ รุ่นที่มีจานวนโครโมโซมหนึง่ ชุด (สาหร่ายที่เรา มองเห็น) เด่นกว่า วัฎจักรชีวิตเช่นนี ้เรี ยกว่า haplontic การเกิดผล
ภายหลังการปฏิสนธิ ออวุลแต่ละออวุลจะเจริญไปเป็ นเมล็ด ส่วนรังไข่จะเจริญไปเป็ นผล มีผลบางชนิดที่สามารถเจริญมาจากฐานรองดอก ได้ แก่ ชมพู่ แอปเปิ ล้ สาลี่ ฝรั่ง ผลของพืชบางชนิดอาจเจริญเติบโตมาจากรังไข่โดยไม่มีการปฏิสนธิ หรื อมีการปฏิสนธิตามปกติ แต่ออวุลไม่เจริญเติบโตเป็ นเมล็ด ส่วนรังไข่สามารถเจริญเติบโตเป็ นผลได้ เช่น กล้ วยหอม องุ่นไม่มีเมล็ด นักพฤกษศาสตร์ ได้ แบ่งผลตามลักษณะของดอกและการเกิดผลออกเป็ น 3 ชนิด ดังนี ้ 1. ผลเดี่ยว (simple fruit) เป็ นผลที่เกิดจากดอกเดี่ยว หรื อ ช่อดอกซึง่ แต่ละดอกมีรังไข่เพียงอัน เดียวเช่น ลิ ้นจี่ เงาะ ลาไย ทุเรี ยน ตะขบ เป็ นต้ น 2. ผลกลุม่ (aggregate fruit) เป็ นผลที่เกิดจากดอกหนึง่ ดอกซึง่ มีหลายรังไข่อยูแ่ ยกกันหรื อ ติดกันก็ได้ อยูบ่ นฐานรองดอกเดียวกัน เช่น น้ อยหน่ากระดังงา สตรอเบอรี่ มณฑา เป็ นต้ น 3. ผลรวม (multiple fruit) เป็ นผลเกิดจากรังไข่ของดอกย่อยแต่ละดอกของช่อดอกหลอมรวมกัน เป็ นผลใหญ่ เช่น ยอ ขนุน หม่อน สับปะรด เป็ นต้ น
การเกิดเมล็ด การปฏิสนธิของพืชดอกเกิดขึ ้นภายในรังไข่ทาให้ เกิดไซโกต และเอนโดสเปิ ร์ม จากนันไซโกตก็ ้ จะ แบ่งเซลล์เพิ่มจานวนมากขึ ้น เพื่อพัฒนาเป็ นเอ็มบริโอต่อไป ซึง่ การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเอ็มบริโอ และ อัตราการแบ่งเซลล์รวมทังขนาดของเซลล์ ้ ที่ได้ จากการแบ่งแต่ละบริเวณของเอ็มบริโอไม่เท่ากัน ส่วนประกอบของเมล็ด เมล็ด คือ ออวุลที่เจริญเติบโตเต็มที่ประกอบด้ วยเอ็มบริโอที่อยูภ่ ายใน เปลือกหุ้มเมล็ดอาจมีเนื ้อเยื่อสะสมอาหารอยูภ่ ายในเมล็ดด้ วย เมล็ดประกอบด้ วยส่วนต่างๆ ดังนี ้
1. เปลือกหุ้มเมล็ด เป็ นส่วนที่อยูน่ อกสุดของเมล็ดเจริญเติบโตมาจากเนื ้อเยื่อชันนอกสุ ้ ดของ ออวุลทาหน้ าที่ป้องกันอันตรายต่างๆ ให้ แก่เอ็มบริโอที่อยูภ่ ายในเมล็ด เช่น ป้องกันไม่ให้ จลุ ินทรี ย์เข้ าไปใน เมล็ดซึง่ จะทาให้ เมล็ดไม่สามารถงอกได้ นอกจากนันเปลื ้ อกหุ้มเมล็ดยังมีสารพวกไขเคลือบอยูท่ าให้ ลดการ สูญเสียน ้าได้ ด้วย 2. เอ็มบริโอ เป็ นส่วนประกอบที่สาคัญที่จะเจริญไปเป็ นต้ นพืช ประกอบด้ วยส่วนต่างๆ ดังนี ้ ใบเลี ้ยง (cotyledon) เมล็ดพืชใบเลี ้ยงคูม่ ีใบเลี ้ยง 2 ใบ ส่วนเมล็ดพืชใบเลี ้ยงเดี่ยวมี ใบเลี ้ยง เพียง 1 ใบ ใบเลี ้ยงของพืชบางชนิดทาหน้ าที่สะสมอาหาร เช่น ถัว่ ชนิดต่างๆ มะขาม บัว เป็ นต้ น เอพิคอทิล (epicotyl) เป็ นส่วนของเอ็มบริโอที่อยูเ่ หนือตาแหน่งที่ตดิ กับใบเลี ้ยง ส่วนนี ้จะเจริญเติบโตไปเป็ นลาต้ น ใบและดอกของพืช ไฮโพคอทิล (hypocotyl) เป็ นส่วนเอ็มบริโอที่อยูใ่ ต้ ตาแหน่งที่ตดิ กับใบเลี ้ยง ในระหว่างการงอกของเมล็ดพืชใบเลี ้ยงคูห่ ลายชนิดไฮโพคอทิลจะเจริญดึงใบเลี ้ยงให้ ขึ ้นเหนือดิน แรดิเคิล (radicle) เป็ นส่วนล่างสุดของเอ็มบริโออยูต่ อ่ จากไฮโพคอทิลลงมา ต่อไปจะ เจริญเป็ นราก 3. เอนโดสเปิ ร์ม เป็ นเนื ้อเยื่อที่มีอาหารสะสมไว้ สาหรับการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอ อาหารส่วน ใหญ่เป็ นประเภทแป้ง โปรตีน และไขมัน เมล็ดละหุง่ เมล็ดละมุด มีเอนโดสเปิ ร์มหนามาก ส่วนใบเลี ้ยงมี ลักษณะแบนบางมี 2 ใบ สาหรับพืชพวกข้ าว หญ้ า จะมีใบเลี ้ยงเพียงใบเดียว อาหารสะสมอยูใ่ นเอนโด สเปิ ร์ม เมล็ดพืชบางชนิดไม่มีเอนโดสเปิ ร์มเนื่องจากสะสมอาหารไว้ ที่ใบเลี ้ยง การงอกของเมล็ด เมล็ดพืชต่างชนิดกันจะมีสว่ นประกอบบางอย่างที่เหมือนกัน และบางอย่างแตกต่างกัน
การงอกของเมล็ดถัว่ เหลือง ไฮโพคอทิลจะยืดตัวชูใบเลี ้ยงให้ โผล่ขึ ้นมาเหนือระดับผิวดิน การ งอกแบบนี ้จะพบ ในพืชบางชนิด เช่น พริก มะขาม เป็ นต้ น การงอกของเมล็ดถัว่ ลันเตา ส่วนของไฮโพคอทิลไม่ยืดตัวทา ให้ ี้ใบเลี ้ยงยังอยูใ่ ต้ ดนิ เช่นเดียวกับการงอกของเมล็ดพืชใบเลี ้ยงเดี่ยวทัว่ ๆไป หรื อใบเลี ้ยงคูบ่ างชนิด เช่น ขนุน มะขามเทศ ส่วนของข้ าวโพดงอกแล้ วใบเลี ้ยงไม่โผล่เหนือดิน มีแต่สว่ นของใบแท้ ที่โผล่ขึ ้นมาเหนือดิน ปั จจัยที่มีผลต่อการงอกของเมล็ด พืชเศรษฐกิจหลายชนิดยังคงต้ องขยายพันธุ์ด้วยเมล็ด ดังนันในการเพาะเมล็ ้ ดจึงจาเป็ น จะต้ องศึกษาปั จจัยที่มีผลต่อการงอกของเมล็ดพืช โดยปกติเมล็ดพืชที่แก่เต็มที่จะมีความชื ้นตา่ ประมาณร้ อยละ 10-15 มีอตั ราการหายใจต่าและ มีการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีภายในเมล็ดน้ อยมาก ดังนันเมล็ ้ ดจาเป็ นต้ องได้ รับปั จจัยบางอย่างที่ เหมาะสมจึงจะงอกได้ ดงั ต่อไปนี ้ น ้าหรื อความชื ้น เมื่อเมล็ดได้ รับน ้า เปลือกหุ้มเมล็ดจะอ่อนตัวลง ทาให้ น ้าและออกซิเจนผ่านเข้ า ไป ในเมล็ดได้ มากขึ ้น เมล็ดจะดูดน ้าเข้ าไปทาให้ เมล็ดพองตัวขยายขนาด และมีน ้าหนักเพิ่มขึ ้น น ้าจะเป็ น ตัวกระตุ้นปฏิกิริยาทางชีวเคมีตา่ งๆ ภายในเมล็ดมีการกระตุ้นการสร้ างเอนไซม์เพื่อย่อยสลายสารอาหารที่ สะสมในเมล็ดเอนไซม์ที่เกิดขึ ้นในเมล็ดเ เช่น อะไมเลส จะย่อยแป้งให้ เป็ นมอลโทส โปรตีเอส จะย่อย โปรตีนให้ เป็ นกรดอะมิโนทังมอลโทสและกรดอะมิ ้ โนละลายน ้าได้ และแพร่เข้ าไปในเอ็มบริโอเพื่อใช้ ในการ หายใจและการเจริญเติบโตนอกจากนี ้น ้ายังเป็ นตัวทาละลายสารอื่นๆที่สะสมในเมล็ดและช่วยในการ ลาเลียงสารอาหารไปใช้ ตวั อ่อนใช้ ในการงอก ออกซิเจน เมล็ดขณะงอกมีอตั ราการหายใจสูง ต้ องการออกซิเจนไปใช้ ในกระบวนการสลาย สารอาหารเพื่อให้ ได้ พลังงานซึง่ จะนาไปใช้ ในกระบวนการเมแทบอลิซมึ ต่างๆของเซลล์ แต่มีพืชบางชนิด เช่น พืชน ้าสามารถงอกได้ ดีในออกซิเจนต่า ความชื ้นสูง เพราะสลายสารอาหารแบบไม่ใช้ ออกซิเจนได้ แต่ เมล็ดหลายชนิดจะไม่งอกเลย ถ้ าออกซิเจนไม่เพียงพอแม้ ความชื ้นจะสูง เช่น เมล็ดวัชพืชหลายชนิดที่ฝังอยู่ ในดินลึกๆเมื่อไถพรวนดินให้ เมล็ดขึ ้นมาอยูใ่ กล้ ผิวดิน จึงจะงอกได้
อุณหภูมิ เมล็ดพืชแต่ละชนิดต้ องการอุณหภูมทิ ่ีเหมาะสมในการงอกแตกต่างกัน เช่น เมล็ดพืชเขตหนาวจะงอกได้ ดีในช่วงอุณหภูมิ 10-20 องศาเซลเซียส เช่น หอมหัวใหญ่และผักกาดหัว งอก ได้ ดีที่อณ ุ หภูมิ 20 องศาเซลเซียส แต่ก็มีบางชนิดต้ องการอุณหภูมิในช่วงกลางวันและกลางคืนที่ตา่ งกัน หรื อให้ อณ ุ หภูมิต่าสลับกับ อุณหภูมิสงู การงอกจะเกิดดี เช่น บวบเหลี่ยม ถ้ าให้ อณ ุ หภูมิ 20 องศาเซลเซียส เป็ นเวลา 16 ชัว่ โมง สลับกับอุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส เป็ นเวลา 8 ชัว่ โมงเมล็ดจึงจะงอกได้ ดี แสง เป็ นปั จจัยหนึง่ ที่ควบคุมการงอกของเมล็ด เมล็ดพืชบางชนิดจะงอกได้ ตอ่ เมื่อมีแสง เช่น วัชพืช ต่างๆหญ้ า ยาสูบ ผักกาดหอม สาบเสือ ปอต่างๆ เป็ นต้ น เมล็ดพืชอีกหลายชนิดไม่ต้องการแสงในขณะงอก เช่น กระเจี๊ยบ แตงกวา ผักบุ้งจีน ฝ้าย ข้ าวโพด เป็ นต้ น การพักตัวของเมล็ด พืชบางชนิด เช่น มะม่วง ลาไย ขนุน ทุเรี ยน ระกา ฯลฯ เมื่อผลเหล่านี ้แก่เต็มที่แล้ วนาเมล็ดไป เพาะในสภาพแวดล้ อมที่เหมาะสม ก็จะงอกเป็ นต้ นใหม่ได้ แต่บางชนิด เช่น แตงโม เมื่อผลแก่เต็มที่แล้ วนาเมล็ดไปเพาะถึงแม้ สภาพแวดล้ อมเหมาะสมต่อการ งอกแต่เมล็ดก็ไม่สามารถงอกเป็ นต้ นใหม่ได้ เรี ยกว่า มีการพักตัวของเมล็ด ( seed dormancy ) การพักตัวของเมล็ดมีสาเหตุหลายประการ ได้ แก่ 1 . เปลือกหุ้มเมล็ดไม่ยอมให้ น ้าซึมผ่าน เข้ าไปยังส่วนต่าง ๆ ของเมล็ด เนื่องจากเปลือกหุ้ม เมล็ดหนา หรื ออาจมีสารบางชนิดหุ้มอยู่ เช่น คิวทิน หรื อ ซูเบอริน ในธรรมชาติเมล็ดพืชบางชนิดที่หนาและแข็ง จะอ่อนตัวลงโดยการย่อยสลายของจุลินทรี ย์ในดินหรื อการที่เมล็ดผ่านเข้ าไปในระบบย่อยอาหารของสัตว์ที่ เลี ้ยงลูกด้ วยนมหรื อนก เช่น เมล็ดโพธิ์ เมล็ดไทร เมล็ดตะขบ หรื ออาจแตกออกด้ วยแรงขัดถูหรื อถูก ไฟเผา เช่น เมล็ดพืชวงศ์หญ้ า วงศ์ไผ่บางชนิด เมล็ดตะเคียน เมล็ดสัก วิธีการแก้ การพักตัวของ เมล็ดจากสาเหตุนี ้ อาจทาได้ โดยการแช่น ้าร้ อน หรื อแช่ในสารละลายกรดเพราะจะทาให้ เปลือกหุ้มเมล็ด อ่อนนุม่ การใช้ วิธีกลโดยการทาให้ เปลือกหุ้มเมล็ดแตกออกมีหลายวิธี เช่นการเฉือนเปลือกแข็งบางส่วน ของเมล็ดมะม่วงหรื อวิธีนาไปให้ ความร้ อนโดยการเผา หรื อการใช้ ความเย็นสลับกับความร้ อนซึง่ มักจะ เก็บไว้ ในที่อณ ุ หภูมิต่าระยะหนึง่ แล้ วจึงนาออกมาเพาะ 2 . เปลือกหุ้มเมล็ดไม่ยอมให้ แก็สออกซิเจนแพร่ผา่ น การพักตัวแบบนี ้มีน้อย
ส่วนใหญ่เป็ นพืช
วงศ์หญ้ าเป็ นการพักตัวในระยะสัน้ ๆ เก็บไว้ ระยะหนึง่ ก็สามารถนาไปเพาะได้ วิธีการแก้ การพักตัวอาจ ทาได้ โดยการเพิ่มแก็สออกซิเจน หรื อใช้ วิธีกลทาให้ เปลือกหุ้มเมล็ดแตก 3 . เอ็มบริโอของเมล็ดยังไม่เจริญเติบโตเต็มที่ เมล็ดไม่สามารถจะงอกได้ ต้องรอเวลาช่วงหนึง่ เพื่อให้ เอ็มบริโอมีการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมี รวมไปถึงการเจริญพัฒนาของเอ็มบริโอให้ แก่เต็มเมล็ดจึง จะงอกได้ เช่น เมล็ดของปาล์มน ้ามันอัฟริกา 4 . สารเคมีบางชนิดยับยังการงอกของเมล็ ้ ด เช่น สารที่มีลกั ษณะเป็ นเมือกหุ้มเมล็ด มะเขือเทศทาไห้ เมล็ดไม่สามารถงอกได้ จนกว่าจะถูกชะล้ างไปจากเมล็ด การแก้ การพักตัวของเมล็ด อาจล้ างเมล็ดก่อนเพาะหรื อการใช้ สารเร่งการงอก เช่น จิเบอเรลลิน ( gibberellin ) นอกจากนี ้เมล็ดพืชในเขตหนาวของโลก เช่น แอปเปิ ล้ เชอรี่ ต้ องมีการปรับสภาพภายใน โดยการ ผ่านฤดูหนาวที่มีอณ ุ หภูมิต่าและมีความชื ้นสูงจึงจะงอก เพราะอุณหภูมิที่ต่านี ้ทาให้ ปริมาณของกรดแอบ ไซซิก( abscisic acid ) ที่ยบั ยังการงอกของเมล็ ้ ดลดลงได้ ในขณะที่จิบเบอเรลลิน หรื อไซโทไคนิน( cytokinin ) ที่สง่ เสริมการงอกของเมล็ดจะเพิ่มขึ ้น เมล็ดบางชนิดไม่ปรากฏว่ามีระยะพักตัวเลย บางชนิดอาจจะมีระยะพักตัวสันมากจนสั ้ งเกตไม่ได้ เมล็ดของพืชเหล่านี ้ สามารถงอกได้ ทนั ทีเมื่อตกถึงดิน บางชนิดงอกได้ ทงั ้ ๆ ที่เมล็ดยังอยูใ่ นผลหรื อบน ลาต้ น เช่น เมล็ดขนุน เมล็ดโกงกาง เมล็ดมะละกอ เมล็ดมะขามเทศ เป็ นต้ น การตรวจสอบคุณภาพของเมล็ดพันธุ์ การปลูกพืชจะประสบความสาเร็จขึ ้นอยูก่ บั คุณภาพของเมล็ดพันธุ์ ดังนันจึ ้ งต้ องมีการตรวจสภาพของ เมล็ดพันธุ์ การเสื่อมคุณภาพของเมล็ดพันธุ์ อาจเกิดจากการเสื่อมสภาพของเยื่อหุ้มเซลล์ การทางานของ เอนไซม์ และอัตราการหายใจที่ลดลง ในการนาเมล็ดมาเพาะปลูก หรื อนาออกจาหน่ายจาเป็ นจะต้ อง ตรวจสอบคุณภาพของเมล็ดพันธุ์วา่ มีคณ ุ ภาพ หรื อเสื่อมคุณภาพ การตรวจสอบคุณภาพของเมล็ดพันธุ์นนั ้ มีการตรวจสอบคุณภาพต่าง ๆ หลายประการ เช่น ความสามารถในการงอกหรื อความมีชีวิตของเมล็ดพันธุ์ การตรวจสอบความแข็งแรงของเมล็ดพันธุ์ ความ
บริ สทุ ธิ์ของเมล็ดพันธุ์ ความชื ้นของเมล็ดพันธุ์ เป็ นต้ น ในที่นี ้จะกล่าวถึงเฉพาะการตรวจสอบความ แข็งแรงของเมล็ดพันธุ์พืชเท่านัน้ ความแข็งแรงของเมล็ดพันธุ์พืช ( seed vigour ) หมายถึงลักษณะรวม ๆ หลายประการของเมล็ดอัน เป็ นลักษณะเด่นที่เมล็ดสามารถแสดงออกมาเมื่อนาเมล็ดนันไปเพาะในสภาวะแวดล้ ้ อมที่แปรปรวนนและ ไม่เหมาะสมเมล็ดที่มีความแข็งแรงสูงจะสามารถงอกได้ ดี ส่วนเมล็ดที่มีความแข็งแรงต่าไม่สามารถงอก ได้ หรื องอกได้ น้อยการตรวจสอบความแข็งแรงของเมล็ดพันธุ์มีอยูด่ ้ วยกันหลายวิธี เช่น การเร่งอายุของ เมล็ดพันธุ์ การวัดดัชนีการงอกของเมล็ด เป็ นต้ น การเร่งอายุของเมล็ดพันธุ์ เป็ นการกระทาเพื่อใช้ ตรวจสอบความแข็งแรงของเมล็ดพันธุ์เพื่อที่จะทานายว่า เมล็ดพันธุ์นนั ้ เมื่อเก็บรักษาไว้ เป็ นเวลานานแล้ วจะมีคา่ ร้ อยละของการงอกสูงหรื อไม่ วิธีการเร่งอายุ เมล็ดพันธุ์ก็คือ นาตัวอย่างของเมล็ดพันธุ์จากแหล่งที่ต้องการตรวจสอบมาใส่ไว้ ในตู้อบที่อณ ุ หภู