การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืชดอก

การส ื บพน ั ธ ์ ุ แบบอาศ ั ยเพศของพ ื ชดอก ครูเรียม จันปุญนะ กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โรงเรียนวิทยานุกูลนารี

❖อธิบายและเปรียบเทียบกระบวนการสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้และเพศเมียของพืชดออก ❖อธิบายการปฏิสนธิของพืชดออก

ส่วนประกอบของดอก วงกลีบเลี้ยง ปกป้ องส่วนประกอบของออก วงกลีบดอก ส ี สนัสวยงาม ล่อแมลง (Pollination) วงเกสรเพศผ ู้และวงเกสรเพศเมย ี เก ี่ยวขอ ้ งกบัการส ื บพนัธุ์ แบบอาศยัเพศโอยตรง

การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ การสร้างไมโครสปอร์และเมกะสปอร์ การสร ้ างเซลล ์ ส ื บพน ั ธ ์ ุ

การสร้างไมโครสปอร์และเมกะสปอร์ เกสรเพศผู้ ไมโครสปอร์ เกสรเพศเมีย เมกะสปอร์ สปอร์ เจริญและพัฒนาแกมิโทไฟท์ (ในดอก) บน (ต้น) สปอร์โรไฟต์

ลิลลี่ กห ุ ลาบ ชบา ไมโครสปอร ์ เมกะสปอร ์ อย ่ ู ในดอกเดย ี วกน ั

ไมโครสปอร์ เมกะสปอร์ อย ่ ู ต ่ างดอกบนต ้ นเดย ี วกน ั ปัตตาเวีย

ไมโครสปอร ์ เมกะสปอร ์ อย ่ ู ต ่ างต ้ น ดอกเพศเมีย สละ ดอกเพศผ ้ ู

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ของพืชดออก การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ของพืชดออกจะเก ิ อข ้ึ นภายใน อบัเรณ ู(Anther) โอยมีไมโครสปอร์มาเทอร์ เซลล์ (Microspore mother cell) แบ ่ งเซลลแ ์ บบไมโอซิสไอ้ 4 ไมโครสปอร์(Microspore) แต ่ ละเซลลม ์ ี โครโมโซมเท ่ ากบั n หลงัจากน ้ นัน ิ วเคล ี ยสของไมโครสปอร ์ จะแบ ่ งแบบไมโทซ ิ ส ไอ ้2 นิวเคลียส คือ เจเนอเรทิฟนิวเคลียส (Generativenucleus) และทิวบ์นิวเคลียส (Tube nucleus) เร ี ยกเซลลใ์ นระยะน ้ ี วา ่ ละอองเรณู(Pollen grain) หรือแกมีโทไฟต์เพศผู้ (Male gametophyte) ละอองเรณ ู จะม ี ผนงัหนาผนงัชด ้ นนอกั อาจม ี ผว ิ เร ี ยบหร ื อเป็ นหนามเลก ็ ๆแตกต ่ างกนัออกไปตามแต ่ ละชดน ิ อของพ ื ชด เม ื่อละอองเรณ ู แก ่เต็มที่อับเรณู จะแตกออกทา ใหล ้ ะอองเรณ ู กระจายออกไปพร ้ อมท ี่จะผสมพนัธ ุ ์ ต ่ อไปไอ ้

การสร้างสเปิ ร์ม ➢เรณูตกบนยออเกสรเพศเมีย ➢ทิวบ์เซลล์งอกหลออเรณู ➢เจเนอเรทิฟเซลลแ ์ บ ่ งแบบไมโทซิส 1 คร ้ ั ง ➢ไอ้เซลล์สืบพันธุ์เพศผู้หรือสเปิ ร์ม 2 เซลล์ ****ส ่ วนใหญ ่ มก ั เก ิ อหลง ั การถ ่ ายเรณ ู

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ของพืชดออก การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียของพืชดออกเก ิ อข ้ึ นภายในรังไข ่ (Ovule)หรือหลายออวุล ภายในออวุลมี หลายเซลล ์ แต ่ จะม ี เซลลห ์ น่ึ งท ี่ม ี ขนาอใหญ ่ เร ี ยกวา ่ เมกะสปอร์มาเทอร์เซลล์ (Megaspore mother cell) ภายในรังไข ่ อาจมีหนึ่งออวุล มีจ านวนโครโมโซม 2n ต ่ อมาจะแบ ่ งเซลลแ ์ บบไมโอซิสไอ้ 4 เซลล์สลายไป 3 เซลล์ เหลือ 1 เซลล ์ เร ี ยกวา ่ เมกะสปอร์ (Megaspore) หลงัจากน ้ นัน ิ วเคล ี ยสของเมกะสปอร ์ จะแบ่งแบบไมโทซิส 3 คร ้ังไอ ้8 นิวเคลียส และมีไซโทพลาซึมล้อมรอบ เป็ น 7 เซลล์ 3 เซลลอ ์ ยต ู่รงขา ้ มกบัไมโครไพล์(Micropyle) เร ี ยกวา่ แอนติโพแอล(Antipodals) ตรงกลาง 1 เซลล์มี2 นิวเคลียสเรียก เซลล์โพลาร์นิวคลีไอ (Polar nuclei cell) อ้านไมโครไพล์มี 3 เซลล์ ตรงกลางเป็ นเซลลไ์ ข่ (Eggcell) และ 2 ข้างเรียก ซินเนอร์จิอส์(Synergids) ในระยะน ้ ี 1 เมกะสปอร์ไอ้พัฒนามาเป็ นแกมีโทไฟต์ท ี่เร ี ยกวา่ถุงเอ็มบริโอ (Embryo sac) หรือ แกมีโทไฟต์เพศเมีย (Female gametophyte)

ถุ งเอม็ บริโอ ➢เซลล์ติดไมโครไพล์ ท าหน้าที่เป็ น เซลล์ไข่ (egg cell) ➢เซลล์ข้างเซลล์ไข่ เรียกว่า ซินเนอร์จิด (synergid) ➢นิวเคลียสที่เหลือจากแต่ละขั้วเคลื่อนที่มาตรงกลางเกิดสภาพนิวเคลยีสคู่(n+n) เรียกว่า โพลาร์นิวคลีไอ (polar nuclei) เกิดโครงสร้างของถุ งเอม็ บริโอ(embryo sac) ซึ่งถุ งเอม็ บริโอนี เ ้ ป็ นระยะแกมโี ทไฟต์เพศเมีย ที่เจริญเต็มที่ของพืชดอก

การแบ่งเซลล์แบบไมโอซิสของเมกะสปอร์มาเทอร์เซลล์ มีผลอย่างไรกับลักษณะพันธุกรรมของพืชในรุ่นต่อไป

ถ ้ าเร ิ ่ มจากไมโครสปอรม ์ าเทอรเ ์ ซลล ์ 1 เซลล์และเมกะสปอร์มาเทอร์เซลล์ 1 เซลล ์ เมอ ื ่ มก ี ารสร ้ างสปอรแ ์ ละพฒ ั นาไปเป็ นแกมโี ทไฟต์จะได้จ านวน เรณ ู และถ ุ งเอม ็ บร ิโอเทา ่ ก ั นหร ื อไม ่

ในธรรมชาติต าแหน่งอับเรณูและรังไข่ของพืชจะอยู่ห่างกัน หรือพืชบางชนิด เกสรเพศผู้และเกสรเพศเมียอยู่ต่างดอกหรือ ต่างต้นกัน พ ื ชดอกจะมก ี ระบวนการอย ่ างไร ทท ี ่ า ให ้ เซลล ์ ส ื บพน ั ธ ์ ุ เพศผ ้ ู มาผสมกบ ั เซลล ์ ส ื บพน ั ธ ์ ุ เพศเมย ีได ้ พ ื ชม ี การถ ่ ายเรณ ู และการงอกหลอดเรณ ู

❑ การเคลื่อนย้ายเรณูจากอับเรณูไปตกบนยออเกสร เพศเม ี ยเร ี ยกการถ่ายเรณู(pollination) ❑ เกิอโอยธรรมชดาติลม น ้ า แมลงหร ื อสตัวพ ์ าหะ (pollinator) ❑ พ ื ชดหลายชดนิอม ีโครงสร ้ างท ี่เอ ้ ื อต่อการตกของเรณู บนยออเกสรเพศเมีย

ลา ดบ ั ข ้ น ั ตอนในกระบวนการส ื บพน ั ธ ์ ุ แบบอาศ ั ยเพศ เกด ิ การถ่ายละอองเรณ ู ❖ ละอองเรณูงอกเป็นหลอดแทงลงไปตามก้าน เกสรตัวเมีย เรียกว่า หลอดละอองเรณู ❖ นิวเคลียสอันหนึ่งในละอองเรณู จะแบ่งตัวเกิด เป็นสเปิร์ม 2 เซลล์ ❖ หลอดละอองเรณูแทงเข้าไปในออวุลทางรูไมโคร ไพล์โดยสเปิร์มเซลล์หนึ่งจะเข้าไปผสมกับไข่ สเปิร์ม ที่เหลืออีกเซลล์หนึ่งจะเข้าไปผสมกับโพลาร์ นิวเคลียส เรียกการปฏิสนธิแบบนี้ว่า การปฏิสนธิ ซ้อน

การส ื บพน ั ธ ์ ุ แบบอาศ ั ยเพศของพ ื ชดอก กระบวนการปฏิสนธิของพืช 1 2 3 เมื่อเรณูไปตกลงบนยออเกสรเพศเมียเรณูจะแบ่งเซลล์ ออกเป็ น 2เซลล์ คือ เซลล์ทิวบ์ (tube cell) ท าหน้าที่ งอกหลออเรณูไปตามกา ้ นเกสรเพศเมียโอยแทงเขา ้ ไปในรังไข่ทางรูไมโครไพล์เพื่อเขา ้สู่ออวลุ เซลล์เจเนอเรทีฟจะเคลื่อนที่ไปตามหลออเรณูและแบ่ง เซลล์แบบไมโทซิสไอ้สเปิ ร์มจ านวน 2 เซลล์ เข้าสู่รังไข่ สเปิร ์ มตวัหน่ึงจะไปผสมกบัเซลลไ์ ขแ่ลว ้ เจริญเป็นไซโกต และสเปิร ์ มอีกตวัหน่ึงจะไปผสมกบัโพลาร ์ นิวคลีไอแล้ว เจริญเป็ นเอนโอสเปิร ์ ม เรียกการปฏิสนธิแบบน้ีวา การ่ ปฏิสนธิซ้อน (double fertilization) เรณู ทิวบ์นิวเคลียส สเปิ ร์ม 2 เซลล์ สเปิ ร์มผสมโพลาร์นิวคลีไอ (3n) สเปิร์มผสมเซลลไ์ข่(2n) แอนติโพแอล เซลล์ทิวบ์ เซลล์เจเนอเรทีฟ ซินเนอร์ จิอ โพลาร์นิวคลีไอ เซลลไ์ข่

การปฏส ิ นธ ิ ค ู ่ ของพชื ดอก

หลังการปฏิสนธิส่วนต่าง ๆ ของดอกมีการเปลี่ยนแปลง ➢ร ั งไข ่ (Ovary) เจริญเป็ นผล ➢ผนง ั ร ั งไข ่ (Ovary wall) เจร ิ ญไปเป็ นเปล ื อกและเน ้ ื อของผลไม ้ ➢ออวุล(Ovule ) จะเจริญไปเป็ นเมล็อ ➢ไข ่ (Egg) จะเจร ิ ญไปเป็ นตน ้ อ ่ อนอยภ ู ่ ายในเมลอ ็ ➢โพลาร์นิวเคลียส (Polar nucleus) จะเจริญไปเป็ นเอนโอสเปิ ร์ม (Endosperm) ➢เยื่อหุ้มออวุล(Integument) จะเจริญเป็ นเปลือกหุ้มเมล็อ ➢สา หร ั บส ่ วนประกอบอ ื่นๆ ของออกจะเห ี่ยวแหง ้ และสลายตว ัไป

ข้ออีของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศของพืชดออก 1. เหมาะส าหรับใช้ในการขยายพันธุ์พืชล้มลุกและพืชที่มีอายุสั้น เช่น ข้าว ผัก และไม้ดอกต่าง 2. ใช้ได้ดีกับพืชที่มีการผสมตัวเอง พืชพวกนี้แม้จะใช้เมล็ดเพาะ ต้นใหม่ก็จะไม่กลายพันธุ์ เช่น ข้าว ถั่ว 3. ใช้ส าหรับปลูกพืชที่มีระบบรากแก้วที่แข็งแร็งและมีอายุยืน เช่น การปลูกสวนป่ า การปลูกต้นไม้ริมทาง 4. ใช้ในการผสมพันธุ์โดยตรง คือการรวมลักษณะที่ดีของพืช 2 ต้น ไว้ในต้นเดียวกัน ท าได้โดยเขี่ยละออง เรณูของต้นหนึ่งไปใส่บนยอดเกสรตัวเมียของอีกต้นหนึ่ง รอให้ดอกที่ได้รับการผสมติดผลจนแก่แล้วจึงน า เมล็ดไปเพาะ เมล็ดที่ได้นี้จะเป็นเมล็ดพันธุ์ลูกผสม

การท าให้ทุเรียนติอผล

บรรณาน ุ กรม สถาบนัส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร ์ และเทคโนโลยีกระทรวงศ ึ กษาธิการ. (2562). หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ชีววิทยา ชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 5 เล่ม 3 ตามผลการเร ี ยนร ู้กลุ่มสาระการเร ี ยนร ู้วทิยาศาสตร ์ และเทคโนโลย ี(ฉบับปรับปรุง พ.ศ. 2560) ตามหลกัสูตรแกนกลางการศ ึ กษาข้นัพ ื น้ฐาน พุทธศักราช 2551 (พิมพค ์ ร้ังที่3). กรุงเทพฯ : ส านักพิมพ์จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย.