๑.๓ การสืบพันธุ์ของพืชดอก

ดอกไม้นานาชนิด จะเห็นว่านอกจากจะมีสีต่างกันแล้วยังมีรูปร่าง ขนาด และโครงสร้างขอกดอกแตกต่างกัน ดอกบางชนิดมีกลีบดอกซ้อนกันหลายชั้น บางชนิดมีกลีบดอกไม่มากนักและมีชั้นเดียว ดอกบางชนิดมีขนาดใหญ่มาก บางชนิดเล็กเท่าเข็มหมุด นอกจากนี้ดอกบางชนิดมีกลิ่นหอมน่าชื่นใจ แต่บางชนิดมีกลิ่นฉุนหรือบางชนิดไม่มีกลิ่นความหลากหลายของดอกไม้เหล่านี้เกิดจากการที่พืชดอกมีวิวัฒนาการมายาวนาน จึงมีความหลากหลายทั้งสี รูปร่างโครงสร้าง กลิ่น ฯลฯ แต่ถึงแม้จะมีความแตกต่างกันดอกก็ทำหน้าที่เหมือนกันคือ เป็นอวัยวะสืบพันธุ์ของพืช การสืบพันธุ์ของพืชดอก (Reproduction in a flowering plant)             การสืบพันธุ์เป็นการสร้างสิ่งมีชีวิตใหม่ พืชดอกทุกชนิดสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ โดยเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ ผสมกับเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียในออวุล อวัยวะสืบพันธุ์เพศเมีย (The female organs)      - Carpel หรือ Pistill: เกสรตัวเมีย เป็นอวัยวะสืบพันธุ์เพศเมียประ กอบด้วยรังไข่ ยอดเกสรตัวเมีย และก้านเกสรตัวเมีย ดอกบาง ชนิดมีเกสรตัวเมียเพียง 1 อัน บางชนิดมีหลายอัน     - Ovaries: รังไข่ เป็นโครงสร้างหลักของอวัยวะสืบพันธุ์เพศเมีย ภายในโครงสร้างเล็กๆ เรียกว่า    ออวุล อาจมี ๑ หรือหลายออวุล ภายในออวุลมีเซลล์เพศเมีย ออวุลจะติดอยู่กับผนังรังไข่ที่บริเวณ            พลาเซนตา     -Stigma: ยอดเกสรตัวเมีย เป็นส่วนบนสุดของเกสรตัวเมีย ผิว บนยอดเกสรตัวเมียมีน้ำเหนียวๆ เมื่อมีการถ่ายละอองเรณู ทำให้ ละอองเรณูติดอยู่ได้     -Style: ก้านเกสรตัวเมีย เป็นส่วนของเกสรตัวเมียที่เชื่อมระหว่าง ยอดเกสรตัวเมีย กับรังไข่ ดอกไม้หลายชนิดจะมีก้านเกสรตัวเมีย ชัดเจน เช่น ดอกแดฟฟอดิล บางชนิดมีก้านเกสรตัวเมียสั้น เช่น ดอกบัตเตอร์คัพ และที่สั้นมาก เช่น ป๊อปปี้     -Gynaeciam: จินนีเซียม เป็นโครงสร้างทั้งหมดของอวัยวะสืบ พันธุ์เพศเมีย ประกอบด้วยเกสรตัวเมีย ๑ อัน หรือมากกว่า     อวัยวะสืบพันธุ์เพศผู้ The male organs     -Stamens: เกสรตัวผู้ เป็นอวัยวะสืบพันธุ์เพศผู้ เกสรตัวผู้แต่ละ อันประกอบด้วยก้านอับเรณู ตรงปลายก้านมีอับเรณู อับเรณูแต่ละอัน มีถุงเรณู ในถุงเรณูมีละอองเรณู      -Androecium: แอนดรีเซียม เป็นโครงสร้างทั้งหมดของอวัยวะสืบ พันธุ์เพศผู้ของพืชดอก         การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืชมีดอก                 ๑. การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ หรือการสร้างละอองเรณู (Microsporogenesis) การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ของพืชดอกจะเกิดขึ้นภายในอับเรณู (Anther) ซึ่งประกอบด้วยอับละอองเรณู (Pollen Sac) อยู่ ๔ อัน ภายในอับละอองเรณูจะมีเซลล์อยู่เป็นกลุ่ม ๆ แต่ละเซลล์เรียกว่า ไมโครสปอร์มาเทอร์เซลล์ (Microspore Mother Cell)                ๒.การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียในพืชดอกเกิดขึ้นภายในรังไข่ (Ovary) โดยที่ภายในรังไข่อาจมีหนึ่งออวุล (Ovule) หรือหลายออวุล ภายในออวุลมีหลายเซลล์ แต่จะมีเซลล์หนึ่งที่มีขนาดใหญ่ เรียกว่า เมกะสปอร์มาเทอร์เซลล์ (Megaspore Mother Cell)     เมกะสปอร์ในระยะนี้มีนิวเคลียสเป็น ๓ กลุ่มอยู่ในบริเวณต่าง ๆ ดังนี้       ๑.กลุ่มที่อยู่ตรงข้ามไมโครไพล์ (Micropyle) มีนิวเคลียส 3 เซลล์เรียกว่า แอนติโพแดล (Antipodals)                              ๒. กลุ่มบริเวณตรงกลางมีนิวเคลียส ๒ เซลล์ เรียกว่าโพลาร์นิวเคลียส (Polarnucleus or Polar Nuclei)                              ๓. กลุ่มทางด้านไมโครไพล์มีนิวเคลียส ๓ เซลล์ ซึ่งมีนิวเคลียสอันตรงกลางจะมีขนาดใหญ่กว่าอันอื่นเป็นเซลล์ไข่ (Egg Cell) อีก ๒ เซลล์ที่ขนาบข้างเรียกว่า ซินเนอร์จิด (Synergids)         การถ่ายละอองเรณูของพืชดอก (Pollination     การถ่ายละอองเรณู หมายถึง ปรากฏการณ์ที่ละอองเรณูปลิวมาตกบนยอดเกสรตัวเมียของดอกชนิดเดียวกัน การถ่ายละอองเรณูเกิดขึ้นเมื่อละอองเรณูเจริญเต็มที่ อับเรณูจะแตกออกทำให้ละอองเรณูกระจายออกไป โดยอาศัยลม น้ำ โดยเฉพาะ แมลงมีความสำคัญมากในการถ่ายละอองเรณูของพืชดอก และบนยอดเกสรตัวเมีย (Stigma) ของพืชดอกจะมีน้ำเหนียวๆ ที่มีน้ำตาลเป็นส่วนประกอบ ซึ่งช่วยในการดักละอองเรณู         การถ่ายละอองเรณู มี ๒ แบบ คือ             ๑. การถ่ายละอองเรณูในดอกเดียวกัน หรือคนละดอกในต้นเดียวกัน (Self Pollination) การถ่ายละอองเรณูแบบนี้จะทำให้รุ่นลูกมีสมบัติทางกรรมพันธุ์เหมือนเดิม ถ้าเป็นพันธุ์ดีก็จะถ่ายทอดลักษณะพันธุ์ดีไปเรื่อยๆ                                             ๒. การถ่ายละอองเรณูคนละดอกของต้นไม้คนละต้นในพืชนิดเดียวกัน (Cross Pollination) เป็นการถ่ายละอองเรณูแบบข้ามดอก หรือต่างต้นกัน ก็จะทำให้พืชมีลักษณะต่าง ๆ หลากหลายและอาจจะได้พืชพันธุ์ใหม่ ๆ ขึ้นมาได้         การปฏิสนธิซ้อน  เมื่อละอองเรณูตกลงบนยอดเกสรเพศเมีย ทิวบ์นิวเคลียสของละอองเรณูแต่ละอันจะสร้างหลอดละอองเรณูด้วยการงอกหลอดลงไปตามก้านเกสรเพศเมียผ่านทางรูไมโครไพล์ของออวุล ระยะนี้เจเนอเรทิฟนิวเคลียสจะแบบนิวเคลียสแบบไมโทซิสได้ ๒ สเปิร์มนิวเคลียส (sperm nucleus)  สเปิร์มนิวเคลียสหนึ่งจะผสมกับเซลล์ไข่ได้ไซโกต ส่วนอีกสเปิร์มนิวเคลียสจะเข้าผสมกับเซลล์โพลาร์นิวเคลียสไอได้ เอนโดสเปิร์ม (endosperm) เรียกการผสม ๒ ครั้งของสเปิร์มนิวเคลียสนี้ว่า การปฏิสนธิซ้อน (double fertilization)         การเกิดของเมล็ด              การปฏิสนธิของพืชดอกเกิดขึ้นภายในรังไข่ทำให้เกิดไซโกต และเอนโดสเปิร์ม จากนั้นไซโกตก็จะแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนมากขึ้น เพื่อพัฒนาเป็นเอ็มบริโอต่อไป ซึ่งการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเอ็มบริโอ และอัตราการแบ่งเซลล์ รวมทั้งขนาดของเซลล์ที่ได้จากการแบ่งแต่ละบริเวณของเอ็มบริโอไม่เท่ากัน                                                                โครงสร้างภายในของเมล็ด         การงอกของเมล็ด     การงอกของเมล็ดถั่วเหลือง ไฮโพคอทิลจะยืดตัวชูใบเลี้ยงให้โผล่ขึ้นมาเหนือระดับผิวดิน การงอกแบบนี้จะพบในพืชบางชนิด เช่น พริก  มะขาม เป็นต้น การงอกของเมล็ดถั่วลันเตา  ส่วนของไฮโพคอทิลไม่ยืดตัวทำให้ ใบเลี้ยงยังอยู่ใต้ดินเช่นเดียวกับการงอกของเมล็ดพืชใบเลี้ยงเดี่ยวทั่วๆไป หรือใบเลี้ยงคู่บางชนิด เช่น ขนุน มะขามเทศ ส่วนของข้าวโพดงอกแล้วใบเลี้ยงไม่โผล่เหนือดิน  มีแต่ส่วนของใบแท้ที่โผล่ขึ้นมาเหนือดิน เมล็ดประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้ ๑. เปลือกหุ้มเมล็ด เป็นส่วนที่อยู่นอกสุดของเมล็ดเจริญเติบโตมาจากเนื้อเยื่อชั้นนอกสุดของออวุล ทำหน้าที่ป้องกันอันตรายต่างๆ ให้แก่เอ็มบริโอที่อยู่ภายในเมล็ด ๒. เอ็มบริโอ เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่จะเจริญไปเป็นต้นพืช ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ๓. เอนโดสเปิร์ม เป็นเนื้อเยื่อที่มีอาหารสะสมไว้สำหรับการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอ อาหารส่วนใหญ่เป็นประเภทแป้ง โปรตีน และไขมัน         การเกิดผล     ภายหลังการปฏิสนธิ ออวุลแต่ละออวุลจะเจริญไปเป็นเมล็ด ส่วนรังไข่จะเจริญไปเป็นผลมีผลบางชนิดที่สามารถเจริญมาจากฐานรองดอก ได้แก่ ชมพู่ แอปเปิ้ล สาลี่ ฝรั่ง     ผลของพืชบางชนิดอาจเจริญเติบโตมาจากรังไข่โดยไม่มีการปฏิสนธิ หรือมีการปฏิสนธิตามปกติ แต่ออวุลไม่เจริญเติบโตเป็นเมล็ด ส่วนรังไข่สามารถเจริญเติบโตเป็นผลได้ เช่น กล้วยหอม องุ่นไม่มีเมล็ด นักพฤกษศาสตร์ได้แบ่งผลตามลักษณะของดอกและการเกิดผลออกเป็น ๓ ชนิด ดังนี้         ๑. ผลเดี่ยว (simple fruit) เป็นผลที่เกิดจากดอกเดี่ยว หรือ ช่อดอกซึ่งแต่ละดอกมีรังไข่เพียงอันเดียวเช่น ลิ้นจี่ เงาะ ลำไย ทุเรียน ตะขบ เป็นต้น                  ๒. ผลกลุ่ม (aggregate fruit) เป็นผลที่เกิดจากดอกหนึ่งดอกซึ่งมีหลายรังไข่อยู่แยกกันหรือติดกันก็ได้อยู่บนฐานรองดอกเดียวกัน เช่น น้อยหน่า กระดังงา สตรอเบอรี่ มณฑา เป็นต้น                   ๓. ผลรวม (multiple fruit) เป็นผลเกิดจากรังไข่ของดอกย่อยแต่ละดอกของช่อดอกหลอมรวมกัน เป็นผลใหญ่ เช่น ยอ ขนุน หม่อน สับปะรด เป็นต้น         กระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นในดอก มีดังนี้                     ๑. การแบ่งนิวเคลียสแบบไมโอซิสเพื่อสร้างสปอร์                     ๒. สปอร์เจริญเป็นแกมีโทไฟต์                     ๓. แกมีโทไฟต์แบ่งเซลล์แบบไมโทซิสเพื่อสร้างเซลล์สืบพันธุ์                     ๔. มีการปฏิสนธิของเซลล์สืบพันธุ์                     ๕. มีการแปรผันทางพันธุกรรม ทำให้ลูกที่ได้สามารถปรับตัวเข้ากับสิ่งแวดล้อมได้ดี