ความหนาแน่นเส้นใบ จำนวนและขนาดเซลล์มีโซฟิลล์ ระหว่างท่อลำเลียงในใบข้าวไทย 4 พันธุ์ปลูก
Vein Density, Number and Size of Interveinal Mesophyll Cells of Four Thai Cultivars of Rice (Oryza sativa L.)
Keywords:
ข้าว, กายวิภาคใบ , ความหนาแน่นเส้นใบ , มีโซฟิลล์ระหว่างท่อลำเลียง, rice, leaf anatomy , vein density , interveinal mesophyllAbstract
งานวิจัยนี้ทำการศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาและกายวิภาคของใบข้าว 4 พันธุ์ปลูก ได้แก่ กข7 กข49 ปทุมธานี1 และพัทลุง เพื่อคัดเลือกพันธุ์ที่มีลักษณะทางสัณฐานวิทยาและกายวิภาคที่เหมาะสมสำหรับใช้ในการปรับปรุงพันธุ์เพื่อให้ได้ ข้าวพันธุ์ที่มีการสังเคราะห์ด้วยแสงที่มีประสิทธิภาพที่สูงขึ้น โดยเก็บตัวอย่างใบธงที่อายุ 60 วันหลังหว่านเมล็ด นำมาศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาและกายวิภาคของใบข้าว ได้แก่ ศึกษาความหนาแน่นของเส้นใบ ระยะห่างระหว่างท่อลำเลียง จำนวนและขนาดของเซลล์มีโซฟิลล์ระหว่างท่อลำเลียง พบว่า ข้าวทั้ง 4 พันธุ์ปลูกมีความหนาแน่นเส้นใบของใบธงเฉลี่ยอยู่ ระหว่าง 4.29-4.83 เส้นใบ/มิลลิเมตร โดยมีระยะห่างระหว่างท่อลำเลียงมีค่าอยู่ระหว่าง 402-448 ไมโครเมตร ซึ่งบริเวณระหว่างท่อลำเลียงบริเวณใต้เซลล์ยนต์ 2 ชั้นจะมีเซลล์มีโซฟิลล์ระหว่างท่อลำเลียงเป็นองค์ประกอบจำนวน 7-8 เซลล์ โดยเซลล์มีโซฟิลล์มีความกว้างเซลล์อยู่ระหว่าง 50-62 ไมโครเมตรและมีความยาวเซลล์อยู่ระหว่าง 23-26 ไมโครเมตร ทั้งนี้การที่ใบมีความหนาแน่นของเส้นใบแตกต่างกันมาจากความยาวและจำนวนเซลล์ของเซลล์มีโซฟิลล์ระหว่างท่อลำเลียง This research studied on leaf morphologyand anatomyof four cultivars of rice, RD7, RD49, Pathumthani1, and Phatthalung. The objective of this research was to select the cultivar that its morphological and anatomical characterscan be use in breeding program to higher photosynthetic efficiency of rice. Flag leaves from rice plant (60 day after sowing) were collected. The morphological and anatomical characteristics including vein density, interveinal length and number of interveinal-mesophyll and their size were determined. Vein density of four rice cultivars werein a range of 4.29-4.83 vein/mm.and theinterveinal length were between 402-448 μm. The second layer of mesophyll underneath the bulliform cells at the interveinal position of four cultivars were in the ranges of 7-8 cells. The size of the mesophyll in width and length of the cells were in the rangesof 50-62 μm and 23-26 μm, respectively. In summary, the differ of vein density of rice leaves are from the cell length and number of interveinal mesophyll cells.References
Adachi, S., Nakae, T., Uchida, M., Soda, K., Takai, T., Oi, T., Yamamoto, T., Ookawa, T., Miyake, H., Yano, M., & Hirasawa, T. (2013). The mesophyll anatomy enhancing CO2 diffusion is a key traitfor improving rice photosynthesis. Journal of Experimental Botany, 60(4), 1061-1072.
Adams III, W.W., Cohu, C.M., Muller, O., & Demmig-Adamset, B. (2003). Foliar phloem infrastructure in support of photosynthesis. Frontiers in. Plant Science, doi: 10.3389/fpls.2013.00194.
Kajala, K., Covshoff, S., Karki, S., Woodfield, H., Tolley, B.J., Dionora, M., J.A., Mogu, R.T., Mabilangan, A.E., Danila, F.R., Hibberd, J.M., & Quick, W.P. (2011). Strategies for engineering a two-celled C4 photosynthetic pathway into rice. Journal of Experimental Botany, 10, 1-10.
Karki, S., Rizal, G. and Quick, W.P. (2013). Improvement of photosynthesis in rice (Oryza sativa L.) by inserting the C4 pathway. Rice, 6, 28.
Feldman, A.B., K., Murchie, E.H., Leung, H., Baraoidan, M., Coe, R., Yu, S.M., Lo, S.F., & Quick, W.P. (2013). Increasing leaf vein density by mutagenesis: Laying the foundations for C4 rice. PLOS, 9(4), 1-9.
Feldman, A.B., Leung, H., Baraoidan, M., Elmido-Mabilangan, A., Canicosa, I., Quick, W.P., Sheehy, J., & Murchie, E.H. (2017). Increasing leaf vein density via mutagenesis in rice results in an enhanced rate of photosynthesis, smaller cell sizes and can reduce interveinal mesophyll cell number. Frontiers in Plant Science, doi: 10.3389/fpls.2017.01883.
Gadal, N., Shrestha, J., Poudel, M.N., & Pokharel, B. (2019). A review on production status and growing environments of rice in Nepal and in the world. Archives of Agriculture and Environmental Science, 4(1), 83-87.
Mathan, J., Singh, A., & Ranjan, A. (2021) Sucrose transport and metabolism control carbon partitioning between stem and grain in rice. Journal of Experimental Botany, 72(12):4355-4372.
Kermanee, P. (2008). Techniques in Plant Tissue. Bangkok: Kasetsart University Press. (in Thai)
Smillie, I. R. A., Pyke, K. A., & Murchie, E. H. (2012). Variation in vein density and mesophyll cell architecture in a rice deletion mutant population. Journal of Experimental Botany, 63, 12.
Ueno, O., Kawano, Y., Wakayama, M., & Takeda, T. (2006). Leaf vascular systems in C3 and C4 grasses: A two-dimensional analysis, Annals of Botany, 97(4), 611–621.
Wang, G., Wu, Y., Ma, Li., Lin, Y., Hu, Y., Li, M., Li, W., Ding, Y., & Chen, L. (2021). Phloem loading in rice leaves depends strongly on the apoplastic pathway. Journal of Experimental Botany, 72(10), 3723–3738.
