plant response hormone

1. 1

2. ปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญของพืช
สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ปัจจัย คือ
1. ปัจจัยภายนอก (External Signals) - Light, Gravity,
Mechanical, Stress, Insects ...
2. ปัจจัยภายใน (Internal Signals) - Hormones
2

3. What is Plant Hormones ?
ฮอร์โมนพืช (phytohormone or plant hormone) คือ สารเคมีที่พืช
สร้างขึ้นในปริมาณเพียงเล็กน้อย และ มีผลต่อกระบวนการ หรือ ควบคุม
การเจริญในพืช (Plant Development)
ในปัจจุบันพบว่า มนุษย์สามารถสังเคราะห์สารได้หลายชนิดที่มีสมบัติ
เหมือนฮอร์โมนพืช จึงจัดรวมกับฮอร์โมนพืช เรียกว่า สารควบคุมการ
เจริญเติบโตของพืช (Plant Growth Regulators หรือ Substances)
3

4. กลุ่มของสารควบคุมการเจริญเติบโตของพืช
ปัจจุบัน จะแบ่งฮอร์โมนพืชออกเป็น 5 กลุ่มใหญ่ คือ
1. ออกซิน (auxin) มาจากภาษากรีก แปลว่า ทาให้เพิ่ม (to increase)
2. ไซโทไคนิน (cytokinin) มาจาก เพิ่มการแบ่งเซลล์ cytokinesis
3. จิบเบอเรลลิน (gibberellin) มาจากชื่อรา Gibberella fujikuroi
4. กรดแอบไซซิค (abscisic acid) มาจาก การร่วงของใบ abscission
5. เอทิลีน (ethylene) เป็นชนิดเดียวที่เป็น gas ช่วยเร่งการสุกผลไม้
นอกจากนี้ยังมีพวก Oligosaccharins, Brassinosteroids, Florigen,
Vernalin เป็นต้น
4

5. Auxin
• เป็นฮอร์โมนพืชตัวแรกที่ค้นพบ โดยเริ่มจาก การศึกษาเกี่ยวกับกระบวนการโค้งงอเข้าหาแสง
ของยอดอ่อนต้นกล้าของพืชใบเลี้ยงเดี่ยว (Phototropism) ของ Charles Darwin and
Francis Darwin และ Frits W. Went
5

6. 6

7. การทดลองของ Frits Went
เกี่ยวกับการโค้งเข้าหาแสงของ
เยื่อหุ้มยอดอ่อน (coleoptile)
ของต้นกล้าข้าวโอ๊ต
• จากการทดลองทาให้ทราบว่า
ปลาย coleoptile สามารถ
สร้างสารบางชนิดที่ทาให้โค้งงอ
ได้ เรียกสารนี้ว่า auxin
7

8. 8

9. •ออกซินธรรมชาติ (Natural Auxin) เช่น Indole-3-Acetic Acid (IAA),
Indole-3-Butyric Acid (IBA)
•ออกซินสังเคราะห์ (Synthetic Auxin) เช่น Naphthalene Acetic Acid(NAA),
2,4-Dicholophenoxy acetic acid (2,4-D), 2,4,5-Trichlorophenoxy
acetic acid (2,4,5-T)
•แหล่งที่สังเคราะห์ในพืชชั้นสูง คือ บริเวณเนื้อเยื่อเจริญที่ปลายยอด ตายอด ใบอ่อน
และ ต้นอ่อนในเมล็ด (seed embryo) โดยการทางานของออกซินจะขึ้นอยู่กับสิ่งเร้า
ต่าง ๆ เช่น แสงสว่าง แรงโน้มถ่วงของโลก อุณหภูมิ สิ่งสัมผัสต่าง ๆ
•หน้าที่สาคัญ
- เร่งการขยายตัวของเซลล์ และ กระตุ้นการแบ่งเซลล์
- กระตุ้นการออกราก - เร่งการออกดอกของพืชบางชนิด
- ยับยั้งการเจริญของตาข้าง - ป้องกันใบร่วง - เปลี่ยนเพศดอก
- Phototropism & Gravitropism - สารกาจัดวัชพืช
9

10. 10

11. 11

12. • ปริมาณออกซินมีผลต่อการเจริญของเนื้อเยื่อแต่ละบริเวณแตกต่างกันอย่างไร
• ปริมาณออกซินที่เหมาะสมที่สุดต่อการเจริญของตายอด จะมีผลต่อการเจริญของ
ปลายรากอย่างไร 12

13. • เป็นฮอร์โมนพืชที่ค้นพบเนื่องมาจากการวิจัยด้านการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช (plant
tissue culture) โดยทีมนักวิจัยนาโดย F. Skoog มหาวิทยาลัย Wisconsin พบว่า
น้ามะพร้าว และ น้าสกัดจากยีสต์ จะสามารถเร่งการแบ่งเซลล์ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ
พืชได้ เมื่อแยกและทาให้บริสุทธิเรียกว่า kinetin (สารเร่ง cytokinesis)
• Zeatin เป็นสารกลุ่มไซโทไคนินตามธรรมชาติพบครั้งแรกใน endosperm ของ
ข้าวโพด(Zea mays)
• ประโยชน์ คือ กระตุ้นการแบ่งเซลล์และขยายขนาดเซลล์, กระตุ้นให้เกิดหน่อใหม่
ตาใหม่, กระตุ้นการเจริญของกิ่งแขนง, ช่วยยืดอายุของไม้ตัดดอกบางชนิด, ส่งเสริมการ
เจริญของตาข้าง, ชะลอการแก่ของใบ, ช่วยการงอกของเมล็ด, ควบคุมการปิดเปิดปากใบ,
ใช้ในอาหารเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช (ทางานร่วมกับ auxin)
•แหล่งที่สังเคราะห์ ในพืชชั้นสูง คือ บริเวณเนื้อเยื่อที่กาลังเจริญ โดยเฉพาะที่ราก ต้น
อ่อน และ ผล 13
Cytokinin

14. การทางานร่วมกันของ Auxin และ Cytokinin
14

15. 15

16. • เป็นฮอร์โมนพืช ที่ค้นพบโดยปัญหาที่พบโดยชาวนาญี่ปุ่น เกี่ยวกับโรคชนิดหนึ่ง
ของข้าว ที่ทาให้ลาต้นสูงกว่าปกติ และให้ผลผลิตต่า ซึ่งต่อมานักวิทยาศาสตร์ชาว
ญี่ปุ่นชื่อ E. Kurosawa ในปี 1938 พบว่าสาเหตุเกิดมาจากสารที่ผลิตโดยเชื้อรา
ชนิดหนึ่งชื่อ Gibberella fujikuroi ซึ่งเมื่อแยกและทาให้บริสุทธิ์แล้ว จึงตั้งชื่อ
สารนี้ว่า gibberellin (GA)
• หน้าที่ ได้แก่ เร่งการขยายตัวของเซลล์ และการยืดของลาต้น, เร่งการออกดอก,
การแสดงออกของเพศดอก, การติดผล, ช่วยการงอกของเมล็ดและตา, ทาลายการพัก
ตัวของเมล็ด, ช่วยยืดช่อผลและปรับปรุงคุณภาพขององุ่น
• แหล่งที่สังเคราะห์ ในพืชชั้นสูง คือ บริเวณเนื้อเยื่อที่กาลังเจริญ เช่น ปลายยอด
ปลายราก ใบอ่อน และ ต้นอ่อน
16
Gibberellin

17. Gibberella fujikuroi
17

18. 18
Foolish cabbages
กระหล่าปลีโง่ ! ที่ฉีดพ่นด้วย GA

19. • ค้นพบจากการศึกษาสารเร่งกระบวนการร่วงของใบที่เรียกว่า abscission และ
เมื่อมีการทาให้บริสุทธิพบว่าเป็นสารตัวเดียวกันกับ สารยับยั้งการเจริญของตา และ
สารยับยั้งการยืดตัวของ coleoptile ที่เรียกว่า growth inhibitor ซึ่งมีชื่อ
abscissic acid หรือ ABA
19
Abscisic acid หรือ ABA
• หน้าที่สาคัญของABA
- หน้าที่หลัก คือ ยับยั้งการเจริญ หรือ
ยับยั้งการทางานของฮอร์โมนชนิดอื่น ๆ
- ยับยั้งการงอกของเมล็ด (ทาให้เกิด
การพักตัวของเมล็ด) ยับยั้งการเจริญของตา
- กระตุ้นการปิดของปากใบเมื่อขาดน้า
- เป็นสารเคมีที่เป็นสัญญาณให้พืชเข้าสู่
การเสื่อมตามอายุ (senescence)
แหล่งที่สังเคราะห์ในพืชชั้นสูง คือ
มีการสังเคราะห์ได้ทั้งที่บริเวณลาต้น
ราก ใบ และผล เป็นฮอร์โมนที่ต่าง
จาก 3 ตัวแรก คือ เป็นสารชนิด
เดียวคือ abscisic acid

20. 20

21. Ethylene
• เป็นฮอร์โมนพืชชนิดเดียวที่มีสมบัติเป็นแก๊ส
• เกิดขึ้นมาในกระบวนการเมแทบอลิซึมของพืช
• ในช่วงที่ผลไม้ใกล้สุกจะมีแก๊สนี้แพร่ออกมา มีผลในการกระตุ้นการสุกของผลไม้ และมี
ผลต่อพืชในแง่อื่น ๆ อีกหลายอย่าง เช่น การร่วงของใบ การออกดอกของสับปะรด
การเพิ่มปริมาณของน้ายางพารา กระตุ้นการเกิดรากฝอยและรากแขนง เป็นต้น
นอกจากนี้ยังมีผลต่อกระบวนการของพืชที่เกี่ยวกับความแก่ (Aging or Senescence)
• แหล่งที่สังเคราะห์ ในพืชชั้นสูง คือ เนื้อเยื่อผลไม้ที่สุก ใบแก่ และ ดอก
• สารสังเคราะห์ เช่น อีทีฟอน (Ethephon), อีเทรล (Ethrel), อีเทรล ลาเท็กซ์
(Ethrel latex), ซีฟา (Cepha) หรือ อีโซฟอน (Esophon) หรืออาจใช้ ถ่านก๊าซ
(Calcium Carbide) ซึ่งปล่อย ก๊าซอะเซทิลีน (Acetylene) บ่มผลไม้แทนได้
21

22. 22

23. Climateric VS Non-climateric Fruits
• กล้วย
• มะม่วง
• มะละกอ
• แอปเปิ้ล
• สาลี่
• มะเขือเทศ
• ส้ม
• มะนาว
• ลิ้นจี่
• สับปะรด
• มะเขือเทศ
• องุ่น
23

24. กระบวนการสื่อสารระหว่างเซลล์ อาจแบ่งเป็นขั้นตอนได้ดังนี้
• การรับสัญญาณ(reception) คือ การที่พืชหรือส่วนของพืชรับสัญญาณ
การเปลี่ยนแปลงของปัจจัยภายในและปัจจัยภายนอกที่มากระตุ้น เช่น แสง
แรงโน้มถ่วงโลก อุณหภูมิ
• การส่งสัญญาณ (transduction) คือ กลไกที่พืชส่งสัญญาณที่ได้รับไปให้
เซลล์ในส่วนต่าง ๆ ของพืชที่ตอบสนองต่อปัจจัยกระตุ้นนั้น ลักษณะ
สัญญาณที่ส่งไปส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของสารเคมี เช่น ฮอร์โมนพืช
• การตอบสนอง (response) การเปลี่ยนแปลงส่วนต่าง ๆ ของพืชที่ทาให้
เกิดการตอบสนองต่อปัจจัยกระตุ้น
24

25. 1. การเคลื่อนไหวเนื่องจากการเจริญเติบโต (growth movement)
- การตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอก (stimulus movement)
- การตอบสนองที่เกิดจากสิ่งเร้าภายใน (autonomic movement)
2. การเคลื่อนไหวเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงแรงดันเต่ง (turgor movement)
3. การตอบสนองของพืชต่อสารควบคุมการเจริญเติบโต
25
การตอบสนองของพืชต่อสิ่งแวดล้อม

26. 1.1 แบบมีทิศทางสัมพันธ์กับสิ่งเร้าหรือการเบน (tropism หรือ tropic movement)
การตอบสนองแบบนี้อาจจะทาให้ส่วนของพืชโค้งเข้าหาสิ่งเร้า เรียกว่า positive
tropism หรือ เคลื่อนที่หนีสิ่งเร้าที่มากระตุ้น เรียกว่า negative tropism เช่น
1. การตอบสนองที่เกิดจากสิ่งเร้าภายนอก (stimulus movement) มี 2 แบบ คือ
26

27. phototropism เป็นการตอบสนองของพืชที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่เป็นแสง พบว่าที่
ปลายยอดพืช (ลาต้น) มีทิศทางการเจริญเติบโตเจริญเข้าหาแสงสว่าง (positive
phototropism) ส่วนที่ปลายรากจะมีทิศทางการเจริญเติบโตหนีจากแสงสว่าง
(negative phototropism)
27

28. geotropism เป็นการตอบสนองของพืชที่ตอบสนองต่อแรงโน้มถ่วงของโลกโดย
รากพืชจะเจริญเข้าหาแรงโน้มถ่วงของโลก (positive geotropism) เพื่อรับน้าและ
แร่ธาตุจากดิน ส่วนปลายยอดพืช (ลาต้น) จะเจริญเติบโตในทิศทางตรงข้ามกับแรง
โน้มถ่วงของโลก (negative geotropism) เพื่อชูใบรับแสงสว่าง
28

29. chemotropism เป็นการตอบสนองของพืชโดยการเจริญเข้าหาหรือหนีจาก
สารเคมีบางอย่างที่เป็นสิ่งเร้า เช่น การงอกของหลอดละอองเรณูไปยังรังไข่ของ
พืชโดยมีสารเคมีบางอย่างเป็นสิ่งเร้า
29

30. hydrotropism เป็นการตอบสนองของพืชที่
ตอบสนองต่อความชื้น ซึ่งรากของพืชจะงอก
ไปสู่ที่มีความชื้น
thigmotropism เป็นการตอบสนองของพืชต่อ
การสัมผัส เช่น การเจริญของมือเกาะ(tendril)
ที่ยื่นออกไปพันหลักหรือเกาะบนต้นไม้อื่น หรือ
พืชพวกที่ลาต้นแบบเลื้อยจะพันหลักในลักษณะ
บิดลาต้นไปรอบๆเป็นเกลียว เช่น ต้นตาลึง
ต้นพลู ต้นองุ่น ต้นพริกไทย เป็นต้น
30

31. • การตอบสนองแบบนี้มักเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของแรงดันเต่ง(turgor pressure)
หรือการเปลี่ยนแปลงปริมาณน้าภายในเซลล์ หรืออาจเกิดจากอัตราการเจริญเติบโตที่ไม่
เท่ากันของส่วนต่าง ๆ ของพืช
• เช่น photonasty, thermonasty, thigmonasty
1.2 แบบมีทิศทางที่ไม่สัมพันธ์กับทิศทางของสิ่งเร้า (nasty หรือ nastic movement)
31

32. • การบานของดอกไม้ (epinasty) เกิดจากกลุ่มเซล์ด้านในหรือด้านบนของกลีบดอก
ยืดตัวหรือขยายขนาดมากกว่ากลุ่มเซลล์ด้านนอกหรือด้านล่าง
• การหุบของดอกไม้ (hyponasty) เกิดจากกลุ่มเซลล์ด้านนอก หรือด้านล่างของกลีบ
ดอกยืดตัวหรือขยายขนาดมากกว่ากลุ่มเซลล์ด้านมนหรือด้านบน
• ตัวอย่างเช่น ดอกบัวส่วนมากมักหุบในตอนกลางคืนและบานในตอนกลางวัน, ดอก
กระบองเพชรส่วนมากจะบานในตอนกลางคืนและหุบในตอนกลางวัน
32

33. การเคลื่อนไหวที่เกิดเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงแรงดันเต่ง
(turgor movement)
ปกติพืชจะมีการเคลื่อนไหวตอบสนองต่อการสัมผัส (สิ่งเร้าจากภายนอก) ช้ามาก
แต่มีพืชบางชนิดที่ตอบสนองได้เร็ว โดยการสัมผัสจะไปทาให้มีการเปลี่ยนแปลงของ
ปริมาณน้าภายในเซลล์ ทาให้แรงดันเต่ง (turgor pressure) ของเซลล์
เปลี่ยนแปลงไป ซึ่งเป็นไปอย่างรวดเร็วและไม่ถาวร ซึ่งมีหลายแบบ เช่น
• การหุบใบของต้นไมยราบ
• การหุบของใบพืชพวกที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างไปเพื่อจับแมลง
• การหุบใบตอนพลบค่าของพืชตระกูลถั่ว (sleep movement)
33

34. การหุบใบของต้นไมยราบ เป็นการหุบของใบจากการสะเทือน (contract movement)
เนื่องจากตรงบริเวณโคนก้านใบและโคนก้านใบย่อยจะมีกลุ่มเซลล์พาเรงคิมา เรียกว่า พัลไวนัส
(pulvinus) ซึ่งเป็นเซลล์ที่มีขนาดใหญ่และผนังเซลล์บาง มีความไวสูงต่อสิ่งเร้าที่มากระตุ้น เช่น
การสัมผัส เมื่อสิ่งเร้ามาสัมผัสหรือกระตุ้นจะมีผลทาให้แรงดันเต่งของกลุ่มเซลล์ดังกล่าว
เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว คือ เซลล์จะสูญเสียน้าให้กับเซลล์ข้างเคียงทาให้ใบหุบลงทันที
หลังจากนั้นสักครู่น้าจะซึมผ่านกลับเข้าสู่เซลล์พัลไวนัสอีก แรงดันเต่งในเซลล์เพิ่มขึ้นทาให้แรงดัน
เต่งและใบกางออก
การหุบของใบพืชพวกที่มีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างไปเพื่อจับแมลง
เช่น ใบของต้นหม้อข้าวหม้อแกงลิง, ต้นสาหร่ายข้าวเหนียว, ต้นกาบหอยแครง, ต้นหยาดน้าค้าง
พืชพวกนี้ถือได้ว่าเป็นพืชกินแมลงจะมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของใบเพื่อทาหน้าที่จับแมลง
ภายในใบจะมีกลุ่มเซลล์หรือขนเล็กๆ (hair) ที่ไวต่อสิ่งเร้าอยู่ทางด้านในของใบ เมื่อแมลงบิน
มาถูกหรือมาสัมผัสจะเกิดการสูญเสียน้า ใบจะเคลื่อนไหวหุบทันที แล้วจึงปล่อยเอนไซม์ออกมา
ย่อยโปรตีนของแมลงให้เป็นกรดอะมิโน จากนั้นจึงดูดซึมที่ผิวด้านในนั้นเอง
34

35. 35

36. การหุบใบตอนพลบค่าของพืชตระกูลถั่ว (sleep movement)
เป็นการตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความเข้มของแสง(photonasty) ของพืชตระกูลถั่ว เช่น
จามจุรี กระถิน ก้ามปู มะขาม ไมยราบ ถั่ว แค กระเฉด เป็นต้น โดยที่ใบจะหุบ ก้านใบจะห้อย
และลู่ลงในตอนพลบค่า เนื่องจากแสงสว่างลดลงทาให้กลุ่มเซลล์พัลไวนัสที่โคนก้านใบ ด้านหนึ่ง
สูญเสียน้าให้กับช่องว่างระหว่างเซลล์ที่อยู่เคียงข้างทาให้แรงดันเต่งลดลงใบจึงหุบลง ก้านใบจะห้อย
และลู่ลง ซึ่งชาวบ้านเรียกว่า “ต้นไม้นอน” แต่พอรุ่งเช้ามีแสงสว่างน้าจะเคลื่อนกลับมาทาให้แรงดัน
เต่งเพิ่มขึ้นใบก็จะกางตามเดิม
36

37. การเคลื่อนไหวแบบส่ายหรือแกว่ง
ยอดไปมา (nutation movement)
เป็นการเคลื่อนไหวที่เกิดเฉพาะส่วนยอด
ของพืช สาเหตุเนื่องจากด้านสองด้านของ
ลาต้น (บริเวณยอดพืช) เติบโตไม่เท่ากัน
ทาให้ยอดพืชโยกหรือแกว่งไปมาขณะที่
ปลายยอดกาลังเจริญเติบโต เป็นการ
ตอบสนองที่เกิดจากการกระตุ้นจากสิ่งเร้า
ภายในจาพวกฮอร์โมนโดยเฉพาะออกซิน
37

38. การตอบสนองต่อสิ่งเร้าของพืชด้วยการเคลื่อนไหวแบบต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นมี
ผลต่อประสิทธิภาพในการดารงชีวิตของพืช ดังนี้
1. การหันยอดเข้าหาแสงสว่าง ช่วยให้พืชสังเคราะห์อาหารได้อย่างทั่วถึง
2. การหันรากเข้าสู่ศูนย์กลางของโลก ช่วยให้รากอยู่ในดิน ซึ่งเป็นแหล่งที่พืชได้รับ
น้าและแร่ธาตุ
3. การเจริญเข้าหาสารเคมีของละอองเรณู ช่วยในการผสมพันธุ์ การขยายกลีบช่วย
ในการกระจายหรือรับละอองเกสร
4. การเคลื่อนไหวแบบ nutation, spiral movement และ twining movement
ช่วยให้พืชเกาะพันกับสิ่งอื่นๆสามารถชูกิ่งหรือยอด เพื่อรับแสงแดด หรือชูดอกและ
ผลเพื่อการสืบพันธุ์หรือกระจายพันธุ์
5. การหุบของต้นกาบหอยแครงช่วยในการจับแมลงหรืออาหาร การหุบของไมยราบ
ช่วยในการหลบหลีกศัตรู
38