ระยะที่ 1 การดูดน้ำเข้าในเมล็ด
ระยะที่ 2 มีการทำงานของเอนไซม์และการสังเคราะห์เอนไซม์
ระยะที่ 3 มีรากงอกออกมาและมีการดูดน้ำเข้าไปในเมล็ดเป็นปริมาณมาก
การที่เมล็ดจะงอกออกมาเป็นต้นอ่อนได้จะต้องมีสิ่งต่างๆ ดังต่อไปนี้
1. เมล็ดต้องมีชีวิต คือ เอ็มบริโอ(ต้นอ่อน)มีชีวิตอยู่และพร้อมที่จะงอก
2. เมล็ดต้องได้รับสภาพแวดล้อมภายนอกที่เหมาะสม เช่น มีความชื้นพอเพียงมีอุณหภูมิพอเหมาะ มีออกซิเจนและเมล็ดบางชนิดต้องการแสงในการงอกด้วย
3. เมล็ดต้องมีสภาพภายในเมล็ดเหมาะสม คือ สภาพการพักตัวครั้งแรก (primary dormancy)ภายในเมล็ดต้องหมดไปแล้ว กระบวนการภายในเมล็ดที่จะทำให้สภาพการพักตัวครั้งแรกหมดไปเรียกรวมว่าๆว่า after-ripening และเป็นผลเนื่องมาจากปฏิกิริยาของสภาพแวดล้อมกับสภาพการพักตัวครั้งแรกเฉพาะอย่างกระบวนการ after-ripening ต้องการเวลาระยะหนึ่งและบางครั้งต้องการการจัดการกับเมล็ดเป็นพิเศษด้วย ถึงแม้ไม่มีสภาพการพักตัวครั้งแรกและ/หรือเมล็ดได้รับสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมก็อาจเกิดการพักตัวครั้งที่สองขึ้นได้ซึ่งจะทำให้เมล็ดงอกช้า
 |
| เมล็ดข้าวเปลือกก่อนงอก |
ขั้นตอนการงอกของเมล็ด : การงอกของเมล็ดแบ่งได้เป็นหลายขั้นตอน บางขั้นตอนก็ก้ำกึ่งกันดังนี้
ระยะที่ 1 : ระยะเริ่มทำงาน (Activation)
ก.การดูดน้ำเข้าในเมล็ด (Imbibition of water ) ระยะนี้เมล็ดที่มีความชื้นต่ำตอนเก็บรักษาจะน้ำเข้าในเมล็ดทำให้ความชื้นในเมล็ดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในตอนแรกแล้วคงที่ การดูดน้ำในระยะแรกเกี่ยวข้องกับการดูดน้ำของสารคลอลีนในเมล็ดที่มีความชื้นต่ำนั้น น้ำจะช่วยทำให้เปลือกเมล็ดอ่อนลงและทำให้โพรโทพลาสซึมในเซลล์ได้รับน้ำ เมล็ดบวมขึ้นและเปลือกเมล็ดอาจแตก การดูดน้ำของเมล็ดเป็นกระบวนการทางฟิสิกส์ คือ เมล็ดที่ไม่มีชีวิตก็สามารถดูดน้ำได้เช่นเดียวกัน
 |
| ระยะการดูดน้ำเข้าในเมล็ด |
เมื่อเกิดการงอก การดูดน้ำจะมี 3 ขั้นตอน คือ
* ระยะแรกน้ำในเมล็ดเพิ่มขึ้นเป็น 40-60% ของน้ำหนักสดซึ่งสมดุลกับ 80-120%ของน้ำหนักแห้ง(ปริมาณน้ำ/น้ำหนักแห้งแต่แรก)
** ระยะช้า(lag period)หลังจากนั้นจึงมีรากงอกให้เห็น
*** เมื่อต้นกล้าโตขึ้นมีน้ำหนักเพิ่มขึ้นเป็น 170-180%ของน้ำหนักแห้ง
ข. การสังเคราะห์เอมไซม์ (Synthesis of enzymes) เมื่อเมล็ดดูดน้ำการทำงานของเอมไซม์จะว่องไวขึ้นภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง ความว่องของเอมไซม์ส่วนหนึ่งเกิดขึ้นจากเอมไซม์มีอยู่เดิมที่สร้างขึ้นในระหว่างการพัฒนาของเอ็มบริโอ และเก็บสะสมไว้เกิดว่องไวขึ้นมาใหม่ อีกส่วนหนึ่งมาจากการสังเคราะห์ใหม่เมื่อเริ่มมีการงอก การสังเคราะห์ ต้องการโมเลกุล RNA ซึ่งมีโปรแกรมเฉพาะ บางส่วนสร้างขึ้นระหว่างการพัฒนาของเมล็ดและเก็บไว้ระหว่างกระบวนการ ripening และมีมาเพื่อกระตุ้นการงอก ส่วนอื่นสร้างขึ้นหลังจากเริ่มงอกแล้ว พลังงานสำหรับกระบวนการเหล่านี้ได้มาจากฟอสเฟสบอนด์ ซึ่งมีพลังงานสูงใน ATP ในไมโทรคอนเดรีย ATP บางส่วนมีเก็บรักษาไว้ในเมล็ดที่พักตัวกลับว่องไวใหม่เมื่อเมล็ดดูดน้ำเข้าไป
ค. การยืดของเซลล์และการงอกของราก (Cell elongation and emergence of the radicle) สิ่งแรกที่เห็นเมื่อเมล็ดงอกคือปรายรากงอกออกมา ซึ้งเกิดจากเซลล์ขยายขนาดใหญ่ขึ้นมามากกว่าเกิดจากการแบ่งตัว การงอกของรากอาจเกิดขึ้นภายใน 2-3 ชั่วโมง หรือ 2-3 วันภายหลังจากการงอกได้เริ่มขึ้นและแสดงว่าระยะที่ 1 ได้สิ้นสุดลง
 |
| การงอกของรากแสดงถึงสิ้นสุดการงอกระยะที่ 1 (ตรวจพบการงอกระยะที่ 1 เมื่อวันอังคารที่ 17 ธันวาคม 2556) |
ระยะที่ 2 : การย่อยอาหารและลำเลียงอาหาร ( Digestion and Translocation)
อาหารที่สะสมไว้ในเอนโดสเปิร์ม ใบลี้ยง เพอริสเปิร์ม หรือ แกมิโตไฟล์ของเพสเมียในพืชจำพวกสน อาหารสะสมในรูปของไขมัน โปรตีนและคาร์โบไฮเดรตจะถูกย่อยให้เป็นสารที่มีโครงสารง่ายๆแล้วเคลื่อนย้ายไปที่จุดเจริญสวนต่างๆของเอนบริโอ คือ
- อาหารสำรองในรูปของไขมันและน้ำมันจะถูกย่อยเป็นกรดไขมันและน้ำตาล
- โปรตีนจะถูกย่อยเป็นสารประกอบที่มีไนโตรเจนเป็นหลักซึ่งจำเป็นในการเจริญเติบโตของต้นกล้า
- แป้งจะถูกย่อยเป็นน้ำตาล
เซลล์ทั้งระบบจะถูกกระตุ้นให้ทำงาน ระบบการสังเคราะห์โปรตีนทำหน้าที่ผลิตเอนไซม์ใหม่และผลิตสารที่เป็นโครงสร้าง สารประกอบที่ควบคุมการเจริญเติบโตฮอร์โมน และกรดนิวคลิอิกเพื่อทำหน้าที่ของเซลล์ต่อไปและสังเคราะห์สารใหม่ การดูดน้ำและการหายใจในระยะนี้เกิดขึ้นในอัตราที่คงที่
 |
| การงอกระยะที่ 2 |
ระยะที่ 3 : การเติบโตของต้นกล้า (Seedling growth )
ในระยะที่ 3 นี้การพัฒนาของต้นกล้าเริ่มจากการแบ่งเซลล์ที่ปลายยอดของปลายรากต้น จากนั้นโครงสร้างของต้นกล้าจึงขยายใหญ่ขึ้น การเริ่มแบ่งเซลล์ที่ปลายยอดและปลายรากเป็นอิสระกับการเริ่มยืดตัวของเซลล์
เอ็มบริโอประกอบด้วยแกนต้น (axis) มีใบเลี้ยง 1 ใบหรือมากกว่า 1 มีรากเรียกว่า radicle ซึ่งเจริญจากโคนของแกนต้นมีต้นกว่า plumule มีส่วนยอดอยู่ที่ปลายของแกนต้นและอยู่เหนือใบเลี้ยง ลำต้นของต้นกล้าส่วนที่อยู่ใต้ใบเลี้ยงเรียกว่า hypocotyl และส่วนที่อยู่เหนือใบเลี้ยงเรียกว่า epicotyl
เมื่อมีการเติบโตเกิดขึ้นจากแกนต้น น้ำหนักสดและน้ำหนักแห้งของต้นเพิ่มขึ้นแต่น้ำหนักของเนื้อเยื่อสะสมอาหารทั้งหมดลดลง อัดตราการหายใจวัดได้จากการใช้ออกซิเจนเพิ่มขึ้นอย่างคงที่พร้อมกับการเติบโตที่เพิ่มขึ้น เนื้อเยื่อสะสมสารอาหารของเมล็ดหมดหน้าที่ในกระบวนการเมแทบอลิซึม ยกเว้นในพืชที่มีใบเลี้ยงอยู่เหนือดินและสามารถสังเคราะห์แสงได้การดูดน้ำเพิ่มขึ้นอย่างคงที่เมื่อมีรากใหม่เจริญออกมาวัสดุเพาะและน้ำหนักสดของต้นกล้าเพิ่มขึ้นด้วย
การเริ่มเติบโตต้นกล้า 2 แบบ แบบที่ 1 เรียกว่า epigeous germinate คือส่วนของลำต้นที่อยู่ใต้ใบเลี้ยง (hypocotyl) ยืดตัวและชูใบเลี้ยงขึ้นเหนือดิน ตัวอย่างเช่นถั่วเหลือง ถั่วลิสง แบบที่ 2 เรียกว่า hypogeous germination คือสวนของลำต้นที่อยู่ใต้ใบเลี้ยงยืดตัวแต่ไม่ได้ชูใบเลี้ยงขึ้นเหนือดิน มีเพิ่งสวนที่อยู่เหนือใบเลี้ยง (epicotyl) ที่โผล่พ้นผิวดิน ตัวอย่างเช่น ข้าวโพด ท้อ
 |
| ภาพแสดงการงอกระยะที่ 3 การเจริญเติบโตของต้นกล้า (ตรวจพบการงอกระยะที่ 3 เมื่อวันพฤหัสบดีที่ 19 ธันวาคม 2556) |
ตารางที่ 1 อุณหภูมิระดับต่างๆที่เมล็ดพันธุ์พืชชนิดต่างๆสามารถงอกได้
ชนิดพืช
|
อุณหภูมิ (องศาเซลเซียส)
| ||
ต่ำสุด
|
เหมาะสม
|
สูงสุด
| |
ข้าว
|
10-20
|
20-30
|
40-42
|
ข้าวโพด
|
3-5
|
15-20
|
30-40
|
ข้าวบาร์เลย์
|
8-10
|
25
|
40-44
|
ข้าวสาลี
|
3-5
|
15-20
|
30-43
|
ถั่วเหลือง
|
8
|
20-35
|
40
|
มะเขือเทศ
|
20
|
20-30
|
35-40
|
ยาสูบ
|
10
|
24
|
30
|
แคนตาลูป
|
16-19
|
20-30
|
45-50
|
* หมายเหตุ อุณหภูมิในช่วงหยอดเมล็ดข้าวถึงช่วงข้าวงอกต่ำกว่า 20 องศาเซลเซียส
ตารางที่ 2 เมล็ดพันธุ์ที่ต้องการ และไม่ต้องการแสงสำหรับการงอก
ตารางที่ 2 เมล็ดพันธุ์ที่ต้องการ และไม่ต้องการแสงสำหรับการงอก
เมล็ดพันธุ์ที่ต้องการแสง
|
เมล็ดพันธุ์ที่ไม่ต้องการแสง
|
ยาสูบ
ปอกระเจา
สตรอว์เบอร์รี่
ผักกาดเขียวปลี
ผักกาดหอม
พริก
มะเขือ
มะเขือเทศ
|
ข้าว ข้าวโพด ข้าวฟ่าง
งา ปอแก้ว
ถั่วเขียว ถั่วลิสง ถั่วเหลือง ถั่วลาย ถั่วแขก ถั่วฝักยาว
กะหล่ำปลี ผักกาดกวางตุ้ง
ผักกาดขาวปลี ผักกาดหัว
แตงโม แตงกวา แตงเทศ
บวบเหลี่ยม หอมหัวใหญ่
|
ขอบคุณข้อมูล
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น