พืชดอกมีการสืบพันธุ์ทั้งแบบไม่อาศัยเพศ (asexual reproduction) และแบบอาศัยเพศ (sexual reproduction) การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศของพืชดอกมีการแตกหน่อ หรือต้นใหม่ที่เกิดจากส่วนต่างๆ ของพืช เช่น ราก ลำต้น ใบ ซึ่งแตกต่างจากการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศที่เกิดในดอก เป็นที่อยู่ของอวัยวะสืบพันธุ์ทั้งเพศเมีย และเพศผู้ของพืชดอก เมื่อเกิดการปฏิสนธิระหว่างเซลล์สืบพันธุ์ของเพศผู้และเพศเมีย จะได้ไซโกต (zygote) แล้วเจริญเติบโตต่อไปเป็นเอ็มบริโอ (embryo) หรือต้นอ่อน

การสร้างเซลล์สืบพันธุ์ของพืชมีดอก

1. การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ หรือการสร้างละอองเรณู (microsporogenesis) มีขั้นตอนดังนี้

- การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้ของพืชดอก จะเกิดขึ้นภายในอับเรณู (anther) ซึ่งประกอบด้วยอับละอองเรณู (pollen sac)  4 อัน
- ภายในอับละอองเรณูจะมีเซลล์อยู่เป็นกลุ่มๆ แต่ละเซลล์เรียกว่า ไมโครสปอร์มาเทอร์เซลล์ (microspore mother cell) มีชุดโครโมโซม 2n
- ไมโครสปอร์มาเทอร์เซลล์แบ่งนิวเคลียสแบบไมโอซิสครั้งที่ 1 ได้เซลล์ใหม่ 4 เซลล์ เรียกว่า ไมโครสปอร์ (microspore) มีชุดโครโมโซม n
- ต่อมาไมโครสปอร์แต่ละเซลล์จะมีการแบ่งนิวเคลียสแบบไมโอซิสครั้งที่ 2 ทำให้ได้เซลล์ที่มีนิวเคลียส 2 อัน คือ เจเนอเรทีฟนิวเคลียส (generative nucleus) และทิวบ์นิวเคลียส (tube nucleus) เรียกเซลล์ระยะนี้ว่า ละอองเรณู (pollen grain) หรือแกมีโทไฟต์เพศผู้ (male gametophyte)
- หลังจากตกที่ยอดเกสรเพศเมีย generative nucleus แบ่งเซลล์แบบไมโทซิส 1 ครั้ง ได้ 2 sperm nuclei

2. การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมีย หรือ การสร้างไข่ (megasporogenesis)

- การสร้างเซลล์สืบพันธุ์เพศเมียในพืชดอกเกิดขึ้นภายในรังไข่ (ovary) โดยที่ภายในรังไข่อาจมีหนึ่งออวุล (ovule) หรือหลายออวุล
- ภายในออวุลมีหลายเซลล์ แต่จะมีเซลล์หนึ่งที่มีขนาดใหญ่ เรียกว่า เมกะสปอร์มาเทอร์เซลล์ (megaspore mother cell)
- megaspore mother cell (2n) แบ่งเซลล์แบบไมโอซิสได้ 4 เซลล์ แต่ละเซลล์เรียกว่า เมกะสปอร์ (megaspore) มีชุดโครโมโซม n
- megaspore สลายไป 3 เซลล์ เหลือ 1 เซลล์ซึ่งเจริญต่อ
- megaspore มีการขยายขนาด และแบ่งนิวเคลียสแบบไมโทซิส 3 ครั้งด้วยกัน ทำให้เซลล์นี้มี 8 นิวเคลียส ซึ่งจะแบ่งเป็น 3 กลุ่มๆ คือ

(ก) antipodal อยู่ทางด้านตรงข้ามรูไมโครไพล์ (micropyle)
(ข) polar nucleus เป็น 1 เซลล์ที่มี 2 นิวเคลียส จะอยู่ตรงกลาง
(ค) egg cell 1 เซลล์ และ synergids 2 เซลล์ด้านข้าง จะอยู่ทางด้านรูไมโครไพล์

megaspore ในระยะนี้เรียกว่า embryo sac หรือ female gametophyte โดยเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับการปฏิสินธิ คือ egg cell และ polar nucleus

การถ่ายละอองเรณูของพืชดอก (pollination)

หมายถึง ปรากฏการณ์ที่ละอองเรณูปลิวมาตกบนยอดเกสรตัวเมียของดอกชนิดเดียวกัน การถ่ายละอองเรณูเกิดขึ้นเมื่อละอองเรณูเจริญเต็มที่ อับเรณูจะแตกออกทำให้ละอองเรณูกระจายออกไป โดยอาศัยลม น้ำ โดยเฉพาะแมลงมีความสำคัญมากในการถ่ายละอองเรณูของพืชดอก และบนยอดเกสรตัวเมีย (stigma) ของพืชดอกจะมีน้ำเหนียวๆ ที่มีน้ำตาลเป็นส่วนประกอบ ซึ่งช่วยในการดักละอองเรณู

การถ่ายละอองเรณู มี 2 แบบ คือ

1. การถ่ายละอองเรณูในดอกเดียวกัน หรือคนละดอกในต้นเดียวกัน (self pollination) การถ่ายละอองเรณูแบบนี้จะทำให้รุ่นลูกมีสมบัติทางกรรมพันธุ์เหมือนเดิม ถ้าเป็นพันธุ์ดีก็จะถ่ายทอดลักษณะพันธุ์ดีไปเรื่อยๆ

2. การถ่ายละอองเรณูคนละดอกของต้นไม้คนละต้นในพืชนิดเดียวกัน (cross pollination) เป็นการถ่ายละอองเรณูแบบข้ามดอก หรือต่างต้นกัน ก็จะทำให้พืชมีลักษณะต่างๆ หลากหลายและอาจจะได้พืชพันธุ์ใหม่ๆ ขึ้นมาได้

การปฏิสนธิของพืชดอก (fertilization)

หมายถึง กระบวนการที่สเปิร์มนิวเคลียสอันหนึ่งเข้าไปผสมกับนิวเคลียสของเซลล์ไข่ และสเปิร์มนิวเคลียสอีกอันหนึ่งเข้าผสมกับเซลล์โพลาร์นิวเคลียส เรียกการปฏิสนธิ ลักษณะนี้ว่า การปฏิสนธิซ้อน (double fertilization)

จะเห็นได้ว่า การปฏิสนธิของพืชดอกเกิดขึ้น 2 ครั้ง ระหว่างเซลล์ไข่กับสเปิร์มนิวเคลียส และระหว่างสเปิร์มนิวเคลียสอันหนึ่งกับโพลาร์นิวเคลียส เรียกว่า การปฏิสนธิซ้อน (double fertilization) หลังจากการปฏิสนธิแล้ว ออวุลแต่ละอันก็จะเจริญเปลี่ยนแปลงไปเป็นเมล็ด (seed) เนื้อเยื่อเอนโดสเปิร์มจะกลายเป็นเนื้อเยื่อสะสมอาหาร

พัดชา วิจิตรวงศ์