การตอบสนองของพืช.

งานนำเสนอเรื่อง: "การตอบสนองของพืช."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 การตอบสนองของพืช

2 1 สารคบคุมการเจริญเติบโตของพืช (plant growth regulation)
1.1 การค้นคว้าเกี่ยวกับสารควบคุมการเจริญเติบโตของพืช การทดลองของดาร์วิน(Charle and FrancisDarwin)

3

4 การทดลองของ อาร์เพด ปาล (Arpad Paal)

5 การทดลองของ ฟริตส์ เวนต์ (Frits Went)

6

7

8 ต่อมา F.Kogl สามารถพิสูจน์ได้ว่า ออกซิน (Auxin) พบในบริเวณปลายยอดต้นกล้า คือ กรดอินโดลแอซิติก (indoleacetic acid) หรือ IAA ชนิดและหน้าที่ของสารควบคุมการเจริญเติบโตของพืช หรือ ฮอร์โมนพืช ที่มีการนำมาใช้มากมี 5 กลุ่มดังนี้ 1. ออกซิน (Auxin) 2. จิบเบอเรลลิน (Gibberellin) 3. ไซโทไคนิน (Cytokinins) 4. เอทิลีน (Ethylene) 5. กรดแอบไซซิก (Abscisic acid) ฮอร์โมนพืชกลุ่มใหม่ที่อาจมีการนำมาใช้ในอนาคต ได้แก่ 1. บราสซิโนสเตอรอยด์ (Brassino steroides) 2. จัสโมเนท (Jasmonates) 3. ซาลิไซเลท

9 1. ออกซิน (Auxin) แบ่งเป็น 2 กลุ่ม
แบ่งเป็น 2 กลุ่ม 1.1 ออกซินที่พืชสร้างเอง (Natural auxin) ได้แก่ บริเวณเนื้อเจริญส่วนปลาย ใบอ่อน และเอ็มบริโอ 1.2 ออกซินที่สังเคราะห์ (Synthetic auxin) แบ่งตามลักษณะทางเคมีได้ 5 กลุ่มดังนี้ 1) Indole acid : ได้แก่ indoleacetic acid (IAA) , indolepropionic acid (IPA) 2) Naphthalene acid : ได้แก่ naphthaleneacetic acid (NAA), B-naphthoxyacetic acid (NOA) 3) Chlorophenoxy acid : ได้แก่ 2,4-D, MCPA, 2,4,5-T เป็นต้น 4) Benzoic acid : ได้แก่ 2,3,6-TBA, 2,4,6-TBA,2-methoxy-3, 6-dichlorobenzoic acid (dicamba) เป็นต้น 5) Picolinic acid : ได้แก่ picloram , triclopyr เป็นต้น Indolebutyric acid (IBA

10

11 หน้าที่ของออกซิน 1. ควบคุมการข่มของตายอด ตายอดยับยั้งการเจริญ พัฒนาของตาข้างถ้าเด็ดตายอดออกจะทำให้ตาข้างเจริญเติบโตได้

12 2. ส่งเสริมการสร้างรากแขนง

13 3. ควบคุมการหลุดร่วงของใบ ดอก และผล โดยส่วนต่าง ๆ เหล่านี้ ถ้ามี
ออกซินอยู่เพียงพอจะทำให้หลุดร่วงช้าลง 4. ควบคุมการเจริญของผล โดยออกซินที่เหมาะสมจะกระตุ้นให้ผลลม (parthenocerpic fruit)เจริญโดยไม่ต้องผสมเกสร เช่น กล้วย องุ่น สตอเบอรี่

14 5. เร่งการออกดอกของพืชบางชนิด เช่น ออกซินช่วยให้สับปะรดออกดอกเร็วกว่ากำหนด โดยออกซินจะชักนำให้มีการสร้างเอทิลีนขึ้น 6. การยืดตัวของเซลล์ ออกซินช่วยให้เซลล์ทุกส่วนของพืชมีการยืดตัว ถ้าแต่ละส่วนได้รับปริมาณออกซินที่เหมาะสม 7. การตอบสนองต่อแสง

15 การเคลื่อนที่ของออกซิน
เป็นแบบโพลาไรซ์ (polarized) คือ เคลื่อนไปตามความยาวของลำต้น โดยเคลื่อนที่จากแหล่งผลิตที่ยอดสู่โคนต้น

16

17 Gibberellic acid

18 2. จินเบอเรลลิน (Gibberellin)
พบบริเวณที่พืชสร้างได้แก่ เนื้อเยือเจริญ เหนือข้อของพืชใบเลี้ยงเดี่ยว เนื้อเยื่อเจริญปลายยอด ใบอ่อน และเอมบริโอ หน้าที่ของจินเบอเรลลิน 1. กระตุ้นการเจริญของเซลล์ตรงข้อทำให้ต้นสูง

19 2. กระตุ้นการออกดอกของพืชบางชนิด เช่น ผักกาดหอม กะหล่ำปลี
3. กระตุ้นการงอกของเมล็ดและตา 4. เปลี่ยนดอกตัวผู้ให้เป็นดอกตัวเมียของพืชตะกูลแตง 5. ช่วยยืดช่อผลขององุ่น ทำให้ช่อใหญ่ ลูกองุ่นไม่เบียดกันมาก

20

21 3. ไซโทไคนิน (Cytokinin)
พบได้ในพืชชั้นสูง มอส รา แบคทีเรีย เป็นทั้งสารธรรมชาติและสารสังเคราะห์บริเวณที่สร้าง ไซโทไคนิน ของพืช ได้แก่ เนื้อเยื้อเจริญส่วนปลายราก ผลอ่อน หน้าที่ 1. กระตุ้นการแบ่งเซลล์ และสร้างอวัยวะ 2. กระตุ้นการเกิดตาข้าว 3. มีผลต่อการงอกของเมล็ด และการขยายขนาดของเซลล์ และอวัยวะ 4. ชะลอการเสื่อมตามอายุ เช่น การสลายของคลอโรฟิลล์ สามารถนำไซโทไคนินไปใช้ในทางการเกษตรได้หลายอย่าง เช่น การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ การขยายพันธุ์ในการติดตา ชะลอการแก่ของผลผลิต ช่วยรักษาพืชผักและดอกไม้ให้สดอยู่ได้นาน

22 Cytokinins

23 การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ ใช้ auxin ร่วมกับ cytokinin

24 4. เอทิลีน เป็นฮอร์โมนพืชที่พืชปลดปล่อยในรูปแก๊ส พบได้ ในเนื้อเยื่อผลไม้ใกล้สุก ใบแก่ บริเวณข้อ หน้าที่ของเอทิลีน 1. เร่งการสุกของผลไม้ (fruit ripening)

25 Ethylene

26 2. กระตุ้นการเจริญเติบโตของต้นกล้า
2. กระตุ้นการเจริญเติบโตของต้นกล้า ภาพ แสดงผลของเอทิลีนต่อการเจริญเติบโตของต้นกล้าถั่วในที่มืด เมื่อถั่วงอกแทงผ่านชั้นดินหรือชั้นหิน ซึ่งกีดขวางการโผล่ของต้นกล้า มัน จะตอบสนองโดยสร้างเอทิลีนบริเวณใกล้ปลายยอดมาก เกิดการโค้งงอมีลักษณะเป็นตะขอ พืช จะใช้ส่วนตะขอดันให้โผล่พ้นสิ่งขวาง หลังจากนั้นเมื่อพืชได้รับแสงสีแดงการสร้างเอทิลีนจะลดลง พืชจะตั้งตรง

27 3. การกระตุ้นการหลุดร่วง (Abscission) ของใบ ก่อนการร่วงหลุดจะมีการสร้าง
เอทิลีนเพิ่มขึ้น ภาพ แสดงการหลุดร่วงของใบของพืช 4. กระตุ้นการออกดอกของพืชบางชนิด เช่น สัปปะรด 5. เร่งการเสื่อมตามอายุ สามารถนำเอทิลีนมาใช้ในการเกษตรได้ เช่น การบ่มผลไม้ให้สุก การเร่งการออกดอกในสัปปะรด ทำลายการพักตัวองมันฝรั่ง การลดความเหนียวของขั้วผลไม้ เพื่อให้เก็บเกี่ยวได้ง่าย

28 Abscisic acid

29 5. กรดแอบไซซิก (abscisic acid )
พบในพืชทั่วไป ในมอสส์ สาหร่ายสีเขียว และรา ในพืช บริเวณที่สร้างกรดแอบไซซิก ได้แก่ ลำต้น ผลดิบ ราก และใบแก่ หน้าที่ 1. ควบคุมการเปิดปิดของปากใบ เมื่อพืชขาดน้ำ พืชจะผลิตกรดแอบไซซิก ทำให้ปากใบปิดลง เพื่อลดการคลายน้ำ 2. ยับยั้งการเจริญเติบโตของตา 3. ยับยั้งการงอกของเมล็ด ทำให้เกิดระยะพัก (Dormancy) 4. เร่งการร่วงของใบและดอก เช่น ผลฝ้ายที่แก่ จะพบ ABA สูงมาก การใช้ประโยชน์ของสารยับยั้งการเจริญเติบโตในการเกษตร ได้แก่ ลดความสูงของพืช เพิ่มการแตกตาข้าง 3. ยับยั้งการงอกของไม้หัวหลังการเก็บเกี่ยว

30 ข้อแตกต่างระหว่าง ฮอร์โมนพืช กับ ฮอร์โมนสัตว์
แหล่งสังเคราะห์ในพืช ไม่แน่นอน เหมือนในสัตว์ ตำแหน่งการทำงานในพืช ไม่แน่นอน และ ไม่จำเป็นต้องเป็นคนละที่กับแหล่งสร้าง การทำงานโดยความเข้มข้นของฮอร์โมน ไม่ชัดเจน การทำงานของฮอร์โมนพืช แต่ละตัวมีหลายอย่าง และ มักทำงานร่วมกับกับฮอร์โมนชนิดอื่น ๆ ด้วยเสมอ ดังนั้นบางคนจึงไม่อยากเรียกว่า ฮอร์โมนพืช ( Plant Hormones) แต่เรียกว่า สารควบคุมการเติบโต ( Plant Growth Regulators หรือ Substances ) แทน

31 2 การตอบสนองของพืชต่อสิ่งแวดล้อม
2 การตอบสนองของพืชต่อสิ่งแวดล้อม กลไกการตอบสนองของพืชต่อการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยภายนอก มี 3 ขั้น ดังนี้ 1. การตรวจรับปัจจัยกระตุ้น (perception) 2. การแปลและการส่งสัญญาณ (transduction) 3. การตอบสนองของพืช การเคลื่อนไหวของพืช สามารถแบ่งโดยใช้ทิศทางการเคลื่อนไหวเป็นเกณฑ์ได้สองกลุ่มใหญ่ๆ ดังนี้ 1. ทรอปิกมูฟเมนต์ (tropic movement หรือ tropism) เป็นการเคลื่อนไหวที่มีทิศทางเกี่ยวข้องสัมพันธ์กับทิศทางของสิ่งเร้าที่มากระตุ้น ถ้าพืชเคลื่อนไหวเข้าหาปัจจัยกระตุ้นเรียกว่า โพสซิทีฟโทรพีซึม (positive tropism) ถ้าพืชเคลื่อนที่หนีปัจจัยกระตุ้นเรียก เนกะทีฟโทรพิซึม (negative tropism)

32 การเคลื่อนที่เนื่องจากสิ่งแวดล้อม
1. มีทิศทางสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม 1.1 การเบนตามแสง (phototropism) 1.1.1 การเบนเข้าหาแสง (positive phototropism )

33 1.1.2 การเบนหนีแสง ( negative phototropism)

34 1.2 การเบนเข้าหาหรือหนีความโน้มถ่วง (gravitropism หรือ geotropism)
การเบนเข้าหาความโน้มถ่วง (positive gravitropism) การเบนหนีแรงโน้มถ่วงของโลก (negative gravitropism)

35 1.3 การเบนเข้าหาสารเคมี (positive chemotropism)
ได้แก่ การงอกของละอองเรณู จากยอดเกสรตัวเมีย (stigma) เข้าหาไข่เพราะมีสารเคมี เช่น กูลโคสหรือกรดมาลิก (malic acid) พวกราจะเคลื่อนเข้าหาสารเคมีพวกเพนโทน (pentone) หรือ แอสพาราจิน (asparagine)ซึ่งเป็นอาหารของรา

36

37 1.4 การเบนเข้าหาสัมผัส (thigmotropism) เป็นการเคลื่อนไหวของพืชโดยมีสัมผัสเป็นสิ่งเร้า

38 1.5 การเบนเข้าหาน้ำ (hydrotropism) การเคลื่อนไหวโดยมีน้ำเป็นสิ่งเร้า เช่น รากของพืชเจริญเข้าหาความชื้นเสมอ 1.6 การเบนโดยมีอุณหภูมิเป็นสิ่งเร้า (thermotropism) เช่น ข้าวสาลีบางพันธุ์ถูกชักนำให้ออกดอกเมื่ออุณหภูมิต่ำ บางพันธุ์ออกดอกได้เมื่อมีอุณหภูมิสูง

39 แนสติกมูฟเมนต์ (nastic movement หรือ nasty )
เป็นการตอบสนองของพืชที่มีทิศทางการเคลื่อนไหวของพืชไม่ถูกกำหนด โดยทิศทางของปัจจัยภายนอกที่มากระตุ้น โดยสิ่งเร้าภายนอกที่มากระตุ้นส่วนต่างๆ ของพืชเท่ากัน แต่การตอบสนองของพืชอาจไม่เท่ากัน มักเกิดกับส่วนที่แบนของพืช เช่น ใบหรือกลีบดอก

40 การบานหรือการหุบของดอกไม้อาจเกิดจากการกระตุ้นของแสง (photonasty) หรือ อุณหภูมิ(thermonasty) ซึ่งการหุบของดอกไม้ (hyponasty) เกิดจากเมื่อดอกไม้ได้รับการกระตุ้นมีผลให้กลุ่มเซลล์ด้านนอกหรือด้านล่างมีการขยายตัวหรือยืดตัวมากกว่าด้านในหรือด้านบนการบานของดอกไม้ (epinasty) เกิดจากเมื่อดอกไม้ได้รับการกระตุ้นมีผลให้กลุ่มเซลล์ด้านในหรือด้านบนมีการขยายตัวหรือยืดตัวมากกว่าด้านนอกหรือด้านล่าง

41 แสดงดอกทิวลิป ซึ่งจัดเป็นการตอบสนองต่อสิ่งเร้าแบบThermonasty

42 การเคลื่อนไหวของพืชที่เกิดจากความเต่งของเนื้อเยื่อ (turgor movement)
1. สลีพ มูฟเม็นท์ (sleep movement) เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสง

43 2. คอนแทกท์ มูฟเม็นท์ (contact movement) เป็นการตอบสนองเนื่องจากการสัมผัส การหุบของใบเกิดจากที่โคนก้านใบมีกลุ่มเซลล์ พัลไวนัส (pulvinus) เป็นเซลล์ พาเรงคิมาที่มีความไวต่อสิ่งเร้าที่มากระตุ้นทำให้ความดันเต่งลดลง พัลไวนัส สูญเสียน้ำให้แก่เซลล์ข้างเคียงใบจะหุบทันที พัลไวนัส (pulvinus) แสดงการหุบใบของไมยราบ เมื่อมีสิ่งเร้ามากระตุ้น

44 แสดงการเคลื่อนไหวขณะจับแมลงของต้นกาบหอยแครง

45 แสดงการเปิด - ปิดปากใบของพืช
การเคลื่อนไหวแบบปลายยอดสั่นหรือโยก (nutation movement) เป็นการเคลื่อนไหวขณะพืชชูปลายยอดขึ้นไป เกิดเนื่องจากปลายยอดมีการแบ่งเซลล์สองด้านของลำต้นไม่เท่ากัน การเคลื่อนไหวแบบสปิรัล (spiral movement) เป็นการเคลื่อนไหว โดยปลายยอดบิดเป็นเกลียวรอบแกน ตั้งตรงขึ้นไปเกิดเนื่องจากเซลล์ในบริเวณของการยืดตัวของลำต้นมีการยืดตัวไม่เท่ากัน