ม อละอองเรณ ตกลงบนยอดของเกสรต วเม ยเราเร ยกกระบวนการน ว าอะไร

สิ่งมีชีวิตในอาณาจักรพืช กลุ่มของพืชดอกจัดเป็นกลุ่มที่มีความหลากหลายทางชนิดพันธุ์สูงมาก ตามรายงานของสวนพฤกษศาสตร์คิว สหราชอาณาจักร รายงานว่า ในโลกนี้ นักวิทยาศาสตร์ค้นพบและจัดจำแนกพืชดอกไปแล้วประมาณ 369,000 ชนิด

ในแต่ละปี นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบพืชชนิดใหม่ประมาณ 2,000 ชนิด แต่ในทางกลับกัน หลายชนิดพันธุ์ก็อยู่ในภาวะใกล้สูญพันธุ์ จากการประมาณของนักวิทยาศาตร์ คาดว่าประชากรพืชราวร้อยละ 21 หรือ 1 ใน 5 กำลังอยู่ในกลุ่มที่ใกล้สูญพันธุ์

ตามธรรมชาติ กระบวนการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืชจะเกิดขึ้นที่ดอกไม้ โดยมีเกสรตัวผู้ และเกสรตัวเมีย ทำหน้าที่สร้างเซลล์สืบพันธุ์ และเมื่อการปฏิสนธิสิ้นสุดลง จากดอกไม้ก็จะกลายเป็นเมล็ดพืชที่พร้อมเจริญเป็นต้นไม้ต่อไป

การสร้างเซลล์สิบพันธุ์ของพืชดอก

กระบวนการสร้าง เซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก เกิดขึ้นในเกสรตัวผู้ และเกสรตัวเมีย เซลล์สืบพันธุ์ของพืชดอก มี 2 ชนิด คือ เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ และเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย เซลล์สืบพันธุ์ทั้งสองมีขั้นตอนในการแบ่งเซลล์ เพื่อลดจำนวนโครโมโซมลงครึ่งหนึ่ง และเมื่อเกิดการปฏิสนธิ จำนวนโครโมโซมจะมีจำนวนเท่าเดิมอีกครั้ง

เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ (male gamete) เกิดขึ้นภายในอับเรณู (anther) โดยมีไมโครสปอร์มาเทอร์เซลล์ (microspore mother cell) แบ่งเซลล์แบบไมโอซีส 1 ครั้ง ได้ 4 ไมโครสปอร์ (microspore) แต่ละเซลล์มีโครโมโซมเท่ากันตือ n หลังจากนั้นนิวเคลียสของแต่ละเซลล์จะแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสได้ 2 นิวเคลียสคือ เจเนอเรทีฟนิวเคลียส (generative nucleus) และ ทิวบ์นิวเคลียส (tube nucleus) เรียกเซลล์ในระยะนี้ว่า ละอองเรณู (pollen grain) หรือแกมีโทไฟต์เพศผู้ (male gametophyte)

เมื่อละอองเรณูแก่เต็มที่อับเรณูจะแตกออกทำให้ละอองเรณูกระจายออกไปพร้อมที่จะผสมพันธุ์ต่อไป ลักษณะของละอองเรณูมีความแตกต่างกันทั้งขนาด รูปร่าง ลักษณะ และจำนวน เนื่องจากพืชดอกมีวิวัฒนาการยาวนานมาก จึงมีความหลากหลาย บางชนิดผิวขรุขระ บางชนิดมีหนามหรือปุ่มยื่นออกมา มีความเหนียวขึ้น เมื่อตกบนยอดเกสรเพศเมียแล้วจะไม่ปลิวไปตามลม ซึ่งเหมาะสมต่อการถ่ายละอองเรณูไปบนยอดเกสรเพศเมีย จำนวนละอองเรณูส่วนใหญ่มีจำนวนมากกว่าเซลล์ไข่มาก เนื่องจากมีโอกาสน้อยที่จะตกบนยอดเกสรเพศเมียพอดี เพราะบางชนิดต้องถ่ายละอองเรณูข้ามดอกและข้ามต้นซึ่งอยู่ในระยะไกลๆ

เซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย (female gamete) เกิดขึ้นภายในรังไข่ ซึ่งภายในรังไข่อาจมีหนึ่งออวุล (ovule) หรือหลายออวุล ภายในออวุลมีหลายเซลล์ แต่มีหนึ่งเซลล์ที่ใหญ่กว่าเซลล์อื่นๆ เรียกว่า เมกะสปอร์มาเทอร์เซลล์ (megaspore mother cell) มีจำนวนโครโมโซมเป็น 2n จากนั้นจะแบ่งเซล์แบบไมโอซิสได้ 4 เซลล์ แต่สลายไป 3 เซลล์ เหลือเพียง 1 เซลล์ เรียกว่า เมกะสปอร์ (megaspore) จากนั้นนิวเคลียสของเมกะสปอร์จะแบ่งแบบไมโทซีส 3 ครั้ง ได้ 8 นิวเคลียส จัดเรียงตัวเป็น 3 กลุ่ม คือ

1. กลุ่มที่อยู่ตรงข้ามกับไมโครไพล์ มี 3 เซลล์ 3 นิวเคลียส มีเยื่อหุ้มเป็น 3 เซลล์เรียกว่า แอนติโพแดล (antipodals cell)
2. กลุ่มที่อยู่ด้านไมโครไพล์ มี 3 เซลล์ 3 นิวเคลียส นิวเคลียสอันกลางมีขนาดใหญ่ เรียกว่า เซลล์ไข่ (egg cell) อีก 2 อันข้างๆ เรียกว่า ซินเนอน์จิดส์ (synergids)
3. กลุ่มที่อยู่กลางเซลล์มี 2 นิวเคลียส แต่มีเยื่อหุ้มรวมกันกลายเป็น 1 เซลล์ เรียกว่า โพลาร์นิวคลีไอ (polar nuclei cell)

ดังนั้น ภายในภายเมกะสปอร์จึงประกอบด้วย 7 เซลล์ ที่มี 8 นิวเคลียส เมกะสปอร์ในระยะนี้เรียกชื่อใหม่ว่า ถุงเอ็มบริโอ (embryo sac) หรือ แกมีโทไฟต์เพศเมีย (female gametophyte)

การปฏิสนธิของพืชดอกเป็นการปฏิสนธิคู่ (double fertilization) โดยคู่หนึ่งเป็นการรวมกันของสเปิร์มเซลล์เซลล์หนึ่งกับเซลล์ไขได้เป็นไซโกต ซึ่งจะเจริญและพัฒนาไปเป็นเอ็มบริโอ และอีกคู่หนึ่งเป็นการรวมกันของสเบิร์มเซลล์อีกเซลล์หนึ่งกับโพลาร์นิวคลีไอ ได้เป็นเอนโดสเบีร์มนิวเคลียสซึ่งจะเจริญและพัฒนาต่อไปเป็นเอนโดสเปีร์ม (endosperm)

พืชดอก

โครงสร้างและหน้าที่ของพืชดอก

โครงสร้างของดอก (Flower structure)

ดอก (Flower)

พืชที่นักเรียนรู้จักมีมากมายหลายประเภท ในบทเรียนนี้จะกล่าวถึง พืชดอก ซึ่งมีดอก (Flower) เป็นส่วนต่อจากกิ่ง มีขนาด รูปร่าง และสีแตกต่างกันไปตามชนิดของพืช ดอกเป็นอวัยวะของพืชที่ทำหน้าที่สืบพันธุ์ ดอกของพืชส่วนใหญ่มีสีสวยงามและกลิ่นหอม เพื่อล่อแมลงให้มาช่วยผสมเกสรให้แก่พืช ซึ่งส่วนประกอบต่างๆ ของพืชดอกมีสิ่งที่ให้นักเรียนศึกษา ดังนี้

1. ลักษณะของดอกเดี่ยวและดอกช่อ

จำแนกชนิดของดอกโดยพิจารณาจากจำนวนดอกบนหนึ่งก้าน สามารถแบ่งออกได้เป็นดอกเดี่ยว ดอกช่อ และดอกรวม

1. ดอกเดี่ยว ( single folwer) คือ ดอกไม้ที่มีดอกอยู่เพียงดอกเดียวบนก้านชูดอกเพียงก้านเดียว เช่น ดอกบัว ดอกจำปี ดอกมะเขือ ดอกชบา
2. ดอกช่อ ( inflorescence flower ) คือ ดอกที่ประกอบด้วยดอกย่อยหลายๆ ดอกอยู่บนหนึ่งก้านดอก แต่ละดอกมีดอกย่อย มีก้านดอกย่อย ที่โคนก้านดอกย่อยมีใบประดับ รองรับด้วยก้านดอกย่อยอยู่บนช่อดอก ช่อดอกของพืชแต่ละชนิดรูปร่างลักษณะแตกต่างกัน นักพฤกษศาสตร์ได้จำแนกช่อดอกออกเป็น 2 พวก ใหญ่ ๆ คือ

2.1. ช่อดอกที่มีดอกช่อเกิดตามแกนกลาง ช่อดอกนี้เจริญออกไปได้เรื่อย ๆ ทำให้ช่อดอกยาวขึ้น ดอกที่เกิดก่อนอยู่ด้านล่างจะบานก่อน

2.2. ช่อดอกที่ดอกย่อยแตกออกจากแกนกลางหรือไม่แตกออกจากแกนกลางก็ได้ ลักษณะที่สำคัญคือ ดอกย่อยที่อยู่บนสุดจะแก่หรือบานก่อนดอกย่อยอื่น ๆ ที่อยู่ถัดออกมาด้านข้าง

1. ดอกรวม (composite flower) เป็นดอกช่อชนิดหนึ่ง (แบบhead ) ซึ่งจะประกอบด้วยดอกย่อยเล็ก ๆ จำนวนมากรวมอยู่บนฐานรองดอก มีก้านชูดอกอันเดียวกันมองดูคล้ายดอกเดี่ยว เช่น ดอกบานชื่น

ภาพตัวอย่างพืชดอก ที่มา https://pixabay.com/ , JillWellington

1. ส่วนประกอบของดอก

กลีบเลี้ยง ประกอบด้วยกลีบเลี้ยง มีรูปร่างคล้ายใบ สีเขียว อยู่วงนอกสุด ซึ่งก็คือชั้นนอกสุดของตาดอก ทำหน้าที่ห่อหุ้มส่วนของดอกที่อยู่ข้างในขณะที่ดอกยังอ่อน เพื่อป้องกันแมลงมากัดกินดอก เรียงตัวอยู่ชั้นนอกสุด มีสีเขียวคล้ายใบ

กลีบดอก ประกอบด้วยกลีบดอกอยู่ถัดเข้าไปจากวง รูปร่าง คล้ายใบ มีสีสันต่างๆ ทำหน้าที่ช่วยในการล่อแมลงที่ช่วยผสมเกสรวงกลีบเลี้ยงและกลีบดอก เป็นชั้นที่ไม่ได้ทำ หน้าที่เกี่ยวข้องในการสืบพันธุ์ แต่จะมีหน้าที่ป้องกันอวัยวะสืบพันธุ์ และดึงดูดแมลงที่ช่วยในการผสมพันธุ์ วงทั้ง 2 ชั้นนี้จะเรียกรวมกันว่า วงกลีบรวม ในพืชบางชนิดมีวงกลีบรวมที่มีลักษณะของกลีบเลี้ยงและกลีบดอกเหมือนกันจนแยกไม่ออก เช่น ดอกทิวลิป จะเรียกแต่ละกลีบว่ากลีบรวม

เกสรเพศผู้ ทำหน้าที่สร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ ประกอบด้วยเกสรเพศผู้ ซึ่งเกสรเพศผู้แต่ละอันประกอบด้วยอับเกสรตัวผู้ บรรจุละอองเรณู และก้านชูอับเรณู

เกสรเพศเมีย หน้าที่สร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย ประกอบด้วยเกสรเพศเมีย ตั้งแต่ 1 ถึงหลายอัน ซึ่งเกสรเพศเมียแต่ละอันประกอบด้วยรังไข่ (ovary) ไข่ (ovule) ก้านเกสรเพศเมีย (style) และยอดเกสรตัวเมีย (stigma)

ลักษณะเพศของพืชดอก (Plant sexuality) การจำแนกลักษณะเพศชองพืชดอก โดยใช้เกณฑ์ต่างๆได้ดังนี้

1. การจำแนกโดยลักษณะโครงสร้างดอก

1.1 . ใช้ส่วนประกอบของดอกเป็นเกณฑ์ แบ่งได้เป็น

- ดอกสมบูรณ์ คือ ดอกที่มีส่วนประกอบครบทั้ง 4 ส่วน ได้แก่ ดอกพริก ดอกบัว ดอกกุหลาบ ดอกมะเขือ ดอกพู่ระหง

- ดอกไม่สมบูรณ์ คือ มีส่วนประกอบไม่ครบ 4 ส่วน ขาดส่วนใดส่วนหนึ่งไป ได้แก่ ดอกมะระ ดอกบวบ ดอกมะละกอ ดอกตำลึง ดอกมะพร้าว

1.2 ใช้ส่วนเกสรเพศผู้และเกสรเพศเมียเป็นเกณฑ์ แบ่งได้เป็น

- ดอกสมบูรณ์เพศ คือ มีเกสรเพศผู้และเกสรเพศเมียในดอกเดียวกัน ได้แก่ ดอกบัว ดอกกล้วยไม้ ดอกกุหลาบ ดอกข้าว ดอกพู่ระหง

- ดอกสมบูรณ์เพศ คือ มีเกสรเพศผู้หรือเกสรเพศเมียเพียงอย่างเดียวในดอกหนึ่งดอก ได้แก่ ดอกข้าวโพด ดอกฟักทอง ดอกมะละกอ ดอกตำลึง ดอกมะยม

ดอกเพศผู้ (staminate flower) เป็นดอกที่มีแต่เกสรเพศผู้

ดอกเพศเมีย (pistillate flower) เป็นดอกที่มีแต่เกสรเพศเมีย

1. การจำแนกโดยลักษณะต้นพืช แบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ คือ ต้นพืชที่มีดอกที่เป็นเพศผู้หรือเพศเมียอยู่ภายในดอกเดียวกัน หรือต้นเดียวกันเรียกว่า พืชต่างเพศร่วมต้น) แต่พืชที่มีดอกเพศผู้และเพศเมียอยู่แยกต้นกันเรียกว่า พืชต่างเพศต่างต้น ดอกเพศผู้ ดอกเพศเมีย

การสืบพันธุ์ของพืชดอก มีขั้นตอนดังนี้

1. พืชต้องสร้างเซลล์สืบพันธุ์กล่าวคือ เมื่อพืชดอกเจริญเติบโตเต็มที่ก็จะเริ่มออกดอก ซึ่งภายในดอกก็จะสร้างเซลล์สืบพันธุ์ โดยเกสรเพศผู้สร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ หรือละอองเรณูเก็บไว้ในอับละอองเรณู ส่วนเกสรเพศเมียจะมีรังไข่ ภายในรังไข่มีออวุล ทำหน้าที่เก็บไข่อ่อนเอาไว้
2. การถ่ายละอองเรณูคือ การที่ละอองเกสรตัวผู้ตกลงไปยอดเกสรเพศเมีย ซึ่งสามารถเกิดขึ้นได้ 2 ลักษณะ ได้แก่-การถ่ายละอองเรณูในดอกเดียวกันเกิดได้เฉพาะในดอกสมบูรณ์เพศเท่านั้น-การถ่ายละอองเรณูข้ามดอกโดยมีสิ่งที่ช่วยในการถ่ายละอองเรณู เช่น แมลง นก หรือ ลมพัดละอองเรณูปลิวไปตกบนยอดเกสรเพศเมีย
3. ละอองเรณูงอกหลอดลงไปตามก้านเกสรเพศเมีย
4. เกิดการปฏิสนธิละอองเรณูผสมกับเซลล์ไข่ภายในออวุล
5. ยอดและก้านเกสรเพศเมียจะเหี่ยวลง กลีบเลี้ยงกลีบดอก เกสรเพศผู้และเกสรเพศเมียจะร่วงหลุดไป
6. รังไข่จะเจริญเป็นผลส่วนไข่หรือออวุลเจริญไปเป็นเมล็ด(รังไข่ที่มีออวุลเดียว จะมีเมล็ดในผลเพียงเมล็ดเดียว เช่น ลำไย เงาะ ส่วนรังไข่ที่มีหลายออวุล จะมีเมล็ดอยู่ในผลจำนวนมาก เช่น มะละกอ แตงโม น้อยหน่า เป็นต้น)
7. เมล็ดแพร่กระจายไปตามสถานที่ต่างๆและตกในบริเวณที่เหมาะสมกับการงอก เมล็ดก็จะงอกเป็นต้นใหม่ต่อไป เรียกการสืบพันธุ์แบบนี้ว่าการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืชดอก

***เกร็ดน่ารู้ พืชดอกสามารถสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศได้ แต่จะเป็นการแพร่พันธุ์แบบอื่นแทน เช่น การแตกหน่อของต้นกล้วย ไผ่ พุทธรักษา

แหล่งที่มา

ชนิดของดอกไม้ สืบค้นเมื่อ 2 มิถุนายน 2562, จาก https://ngthai.com/science/15348/flowersclassified/

การสืบพันธ์ของพืช สืบค้นเมื่อ 2 มิถุนายน 2562, จาก https://sites.google.com/site/suxsngserimkarreiynru/chnid-khxng-dxk