การเติบโตของพืช 1. เส้นโค้งของการเติบโต (Growth curve) เส้นโค้งของการเติบโตเป็นเส้นกราฟที่แสดงแบบแผนของการเติบโตของสิ่งมีชีวิตทั่วๆ ทั้งพืชและสัตว์ (ในสัตว์มากที่สุด) นับตั้งแต่เริ่มมีชีวิตก็จะเติบโตขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งเติบโตเต็มที่แล้วก็จะหยุดเติบโต หลังจากนั้นจะเป็นการรักษาระดับการเติบโตให้คงที่ (Maintainance) ดังนั้นเส้นโค้งของการเติบโตจึงมีลักษณะคล้ายอักษรตัวเอส (s) จึงเรียกว่า Sigmoid curve หรือ S shape curve ซึ่งกราฟแบบนี้พบในพืชล้มลุก

พิจารณาจากกราฟ สรุปได้ว่า 1. ช่วงที่กราฟมีความชันต่ำแสดงว่ามีการเติบโตน้อย เช่น ในระยะแรก (4 วันแรก) มีการเติบโตน้อยมาก หรือมีการเติบโตอย่างช้าๆ 2. ในระยะต่อมา เส้นกราฟจะเริ่มชันขึ้นเรื่อยๆ จนถึงอายุประมาณ 16 วัน โดยเฉพาะช่วงอายุวันที่ 8-12 เป็นระยะที่มีการเติบโตมากเป็นพิเศษ (Speed up) 3. ในระยะที่ต่อจากวันที่ 16 เส้นกราฟจะขนานกับแกนนอน แสดงว่าไม่มีการเติบโตเพิ่มขึ้น เนื่องจากถึงจุดโตเต็มที่แล้ว

2. กราฟการเติบโตของพืชยืนต้นที่มีเนื้อไม้ (Perennial woody plant) การเติบโตของพืชยืนต้นที่มีเนื้อไม้ จะมีกราฟการเติบโตคล้ายรูปตัวเอสต่อเนื่องหลายๆครั้ง ทั้งนี้เนื่องจากพืชการมีเติบโตไม่สม่ำเสมอในรอบปี โดยในฤดูแล้งมีพืชการมีเติบโตน้อย แถบเนื้อไม้ที่เติบโตฤดูนี้จะแคบ (Summer wood) ส่วนในฤดูน้ำมากพืชมีการเติบโตมาก แถบเนื้อไม้ที่เติบโตฤดูนี้จะกว้าง (Spring wood)

การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ (Asexual reproduction) การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศเป็นการใช้ส่วนต่างๆ ของร่างกายที่ไม่ใช่เซลล์สืบพันธุ์ ดังนั้น ลูกที่เกิดจากการสืบพันธุ์แบบนี้จะมีลักษณะดังต่อไปนี้ คือ 1. มีลักษณะพันธุกรรมเหมือนพ่อแม่ผู้ให้กำเนิดทุกประการ หรือไม่มีการกลายพันธุ์ (No variation) จึงเรียกลูกที่เกิดขึ้นว่า “โคลน (Clone)” 2. ลูกปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนไปได้น้อย เพราะยีนคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงนั่นเอง

กรรมวิธีการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศของพืชดอก มีวิธีต่างๆ ดังนี้ 1. การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ (tissue culture) การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อเป็นเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพสูงในการขยายพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศซึ่งช่วยให้ผลิตโคลน (clone) ได้จำนวนนัลเป็นล้านๆ ต้นจากชิ้นส่วนของพืชเพียงชิ้นเดียวภายในเวลาจำกัด กรรมวิธีการเลี้ยงเนื้อเยื่อแบบไม่อาศัยเพศ วิธีที่สำคัญ ได้แก่ การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่ออย่างรวดเร็ว วิธีการทำโดยการนำชิ้นส่วนของพืชมาเลี้ยงในอาหารสังเคราะห์ ชิ้นส่วนที่นิยมนำมาเพาะเลี้ยง ได้แก่ เนื้อเยื่อเจริญแคมเบียม (meristem) เนื้อเยื่อจากใบอ่อน เนื้อเยื่อจากลำตัวอ่อน เป็นต้น

ย้ายมาเลี้ยงในอาหารใหม่ เพื่อชักนำให้มีการแบ่งเซลล์เพิ่มมากขึ้น สรุปขั้นตอนย่อ ๆ คือ นำชิ้นส่วนของพืชมาเพาะเลี้ยงในสภาพปลอดเชื้อในสูตรอาหารที่เหมาะต่อการชักนำให้เซลล์แบ่งตัวเป็นแคลลัส (Callus) อย่างรวดเร็ว ย้ายมาเลี้ยงในอาหารใหม่ เพื่อชักนำให้มีการแบ่งเซลล์เพิ่มมากขึ้น ย้ายมาเลี้ยงในอาหารสูตรใหม่ เพื่อชักนำให้มีการเจริญพัฒนาไปเป็นต้นพืชสมบูรณ์ ย้ายไปปลูกในสภาพแวดล้อมภายนอกที่เหมาะสมเพื่อให้เจริญเป็นต้นเต็มวัยให้ผลผลิตต่อไป

ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อจะต้องเติมฮอร์โมนพืชสำคัญ 2 ชนิดคือ ออกซิน (auxin) และไซโทไคนิน (cytokinin) เพื่อกระตุ้นการเกิดราก (root formation) และการเกิดยอด (shoot formation) เรียงตามลำดับ จนเกิดเป็นต้นพืชเล็กๆ เรียกว่า “แพลนท์เลต (Plantlets)”

2. การขยายพันธุ์โดยการชักนำให้เกิดตาข้างจำนวนมาก กระทำได้ดังนี้ นำลำต้นพืชบรืเวณที่ยังอ่อนๆ มาตัดเป็นท่อนๆ โดยให้แต่ละท่อนมีตาข้าง (Auxillary หรือ lateral bud) ติดมาด้วย นำแต่ละท่อนมาเลี้ยงในอาหารสูตรที่ชักนำให้ตาข้างเจริญ ย้ายลงเลี้ยงในอาหารสูตรใหม่ที่ชักนำให้เกิดตาข้างในปริมาณมาก (โดยปกติเจริญเพียงหนึ่งยอด) เลี้ยงในอาหารสูตรใหม่เพื่อชักนำให้เกิดราก ย้ายต้นสมบูรณ์ออกไปปลูกในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมกับภายนอก

3. การขยายพันธุ์โดยการผลิตเมล็ดพืชเทียม (Artificial seed) เทคนิคนี้เป็นเทคโนโลยีชีวภาพใหม่ เพื่อใช้ขยายพันธุ์พืชให้ได้ปริมาณมากในเวลาอันจำกัด วิธีการสร้างเมล็ดพืชเทียม กระทำโดยการผลิตเอ็มบริโอหรือต้นอ่อน (embryo) ที่ได้จากการเลี้ยงเนื้อเยื่อ ซึ่งเราถือว่าเป็นเอมบริโอเทียม เรียกเอ็มบริโอนี้ว่า “somatic embryo” จากนั้นจึงนำอ็มบริโอมาแขวนลอยในอาหารที่ผสมกับโซเดียมแอลจิเนต เพื่อทำเอนโดสเปิร์มเทียม

หลักการผลิตเมล็ดพืชเทียมโดยทั่วไปมีดังนี้ 1. ผลิตเอ็มบริโอโดยใช้เทคนิคการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ 2. ทำเอนโดนสเปิร์มเทียมโดยใช้สูตรอาหารสังเคราะห์ 3. ทำเปลือกหุ้มเมล็ดเทียมล้อมรอบเอนโดสเปิร์มและเอ็มบริโอ

4. การแตกหน่อ (Budding) การแตกหน่อเป็นการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ ในพืชดอกบางชนิด เช่น กล้วย ไผ่ กล้วยไม้ พุทธรักษา ฯลฯ 4. การแตกหน่อ (Budding) แหล่งของพืชแต่ละชนิดแตกต่างกันไป เช่น ต้นแม่หลายพัน (Mother of thousands) ผลิตต้นหน่อเล็กๆ (Plantles) ที่ริมขอบของใบ และจะหลุดร่วงงอกเป็นต้นใหม่มากมาย หรือหน่อ (Sucker) ของต้นกล้วย เป็นต้น

Plantlets ของต้นแม่หลายพัน

5. การหลอมรวมโพรโทพลาสต์ (Protoplast fusion) โพรโทพลาสต์ (protoplast) หมายถึง เซลล์พืชหรือเซลล์จุลินทรีย์ที่ปราศจากผนังเซลล์ และมักมีรูปร่างกลมเสมอ โดยการสลายผนังเซลล์พืชจะใช้เอนไซม์เซลลูเลส (Cellulase) ย่อยทำลาย เมื่อได้โพรโทพลาสต์แล้ว ก็จะนำโพรโทพลาซึมของพืชต่างสายพันธุ์หรือต่างชนิดมาหลอมรวมกัน โดยใช้สารเอทิลีนไกลคอล (Ethylene glycol) ได้เป็นเซลล์ลูกผสม เรียก ฟิวแซนท์ (Fusant) และนำมาเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อให้เจริญเป็นต้นพืชต่อไป