กายวิภาคศาสตร์เปรียบเทียบและสัณฐานวิทยาเรณูของผักตบไทย (Monochoria hastata (L.) Solms var. hastata) และผักตบชวา (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms)
Main Article Content
Abstract
Comparative Anatomy and Pollen Morphology of Pondweed (Monochoria hastata (L.) Solms var. hastata) and Water Hyacinth (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms)
Benchawon Chiwapreecha and Supakorn Thaima
รับบทความ: 15 พฤศจิกายน 2561; แก้ไขบทความ: 27 กรกฎาคม 2562; ยอมรับตีพิมพ์: 15 กันยายน 2562
บทคัดย่อ
การศึกษากายวิภาคศาสตร์เปรียบเทียบและเรณูวิทยาของผักตบไทย (Monochoria hastata (L.) Solms var. hastata) และผักตบชวา (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms) ซึ่งเป็นพืชน้ำในวงศ์ Pontederiaceae ที่พบในแหล่งที่อยู่อาศัยเดียวกัน ศึกษาลักษณะทางกายวิภาคศาสตร์ของแผ่นใบ ก้านใบ และก้านช่อดอก ด้วยกรรมวิธีพาราฟิน (paraffin method) ลอกผิวแผ่นใบเพื่อศึกษาเนื้อเยื่อชั้นผิว พบลักษณะที่มีความแตกต่างกัน ได้แก่ ภาคตัดขวางของแผ่นใบ ก้านใบ และก้านช่อดอกของผักตบไทย มีปริมาณคลอเรงคิมาร้อยละ 35.65±5.74 6.78±0.28 และ 6.34±0.19 ต่อตารางมิลลิเมตร ตามลำดับ ซึ่งมากกว่าของผักตบชวา (ร้อยละ 23.95±0.44 3.82±0.37 และ 1.00±0.28 ต่อตารางมิลลิเมตร ตามลำดับ) ในทำนองเดียวกัน ชั้นแพลิเซดในแผ่นใบของผักตบไทยมีความหนา 6–8 ชั้นเซลล์ ซึ่งมีจำนวนชั้นมากกว่าผักตบชวาที่มีเพียง 4–6 ชั้นเซลล์ ความหนาแน่นปากใบของผักตบไทยเท่ากับ 129.33±5.98 ปากใบต่อตารางมิลลิเมตร ซึ่งมากกว่าผักตบชวาที่มี 115.07±2.52 ปากใบต่อตารางมิลลิเมตร ในขณะที่แอเรงคิมาในแผ่นใบของผักตบไทยมีความหนาเพียง 1 ชั้นเซลล์ แต่ผักตบชวาหนา 1–3 ชั้นเซลล์ นอกจากนี้ยังพบตำแหน่งปากใบที่ระดับเดียวกับเนื้อเยื่อชั้นผิว (typical stomata) และสูงกว่าเนื้อเยื่อชั้นผิว (raised stomata) รวมถึงการสะสมผลึก ในทุกส่วนที่ทำการศึกษาของผักตบไทย ในขณะที่ก้านใบและก้านช่อดอกของผักตบชวาพบเฉพาะปากใบที่ระดับเดียวกับเนื้อเยื่อชั้นผิว และพบการสะสมผลึก การศึกษาลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเรณู ด้วยกรรมวิธีอะซีโตไลซิส (acetolysis) แสดงลักษณะเด่นร่วมกันของพืชทั้ง 2 ชนิด ได้แก่ เป็นเรณูเดี่ยว (monad) สมมาตรแบบด้านข้าง (bilateral) ขั้วแบบ heteropolar ช่องเปิดแบบ monosulcate และ รูปร่างแบบ oblate สำหรับลักษณะที่แตกต่างกัน พบว่า ผักตบไทยมีเรณูขนาดกลางถึงใหญ่ (33–56 ไมครอน) และลวดลายบนผนังเป็นแบบ granulate ในขณะที่ผักตบชวามีเรณูขนาดใหญ่ (59–84 ไมครอน) และลวดลายบนผนังเป็นแบบ rugulate
คำสำคัญ: ชนิดพันธุ์ต่างถิ่น พืชน้ำ เรณูวิทยา เนื้อเยื่อพืช
Abstract
The comparative anatomy and pollen morphology of pondweed (Monochoria hastata (L.) Solms var. hastata) and water hyacinth (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms) that found in the same habitat were studied. For anatomy, paraffin method was examined of the transverse section on leaf blade, petiole and peduncle. The leaf blade surfaces were peeled to study the epidermal layers. The result showed there was difference in quantity of chlorenchyma in leaf blade, petiole and peduncle between M. hastata and E. crassipes: M. hastata were higher than E. crassipes (35.65±5.74, 6.78±0.28 and 6.34±0.1 %/mm2 respectively vs 23.95±0.44, 3.82±0.37 and 1.00±0.28 %/mm2 respectively). Also, there were higher number of palisade mesophyll layers on M. hastata (6–8 layers) than on the E. crassipes (4–6 layers), and there were higher of stomata density on M. hastata (129.33±5.98 stomata/mm2) than on E. crassipes (115.07± 2.52 stomata/mm2). However, M. hastata showed equal or lower in the number of aerenchyma layers in mesophyll (1 layer) than on E. crassipes (1–3 layers). In addition, the above three parts (leaf blade, petiole and peduncle) of M. hastata and the leaf blade of E. crassipes showed typical and raised stomata, and the crystal accumulation, while the petiole and peduncle of E. crassipes were only showed the typical stomata and there was crystal accumulation. Later, acetolysis method was used to study pollen morphology. It was found that both species’ pollen was monad, bilateral symmetry, heteropolar, monosulcate and oblate shape. However, there was difference in pollen size and exine sculpturing between these two species. M. hastata was medium to large (33–56 µm) and granulate, while E. crassipes was large (59–84 µm) and rugulate.
Keywords: Alien species, Aquatic plant, Palynology, Plant tissue
Downloads
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
References
Bhattacharya, A., Haldar, S., and Chatterjee, P. K. (2015). Geographical distribution and physiology of water hyacinth (Eichhornia crassipes) the invasive hydrophyte and a biomass for producing xylitol. International Journal of ChemTech Research 7(4): 1849–1861.
Chantaranothai, P., and Krachai, P. (2012). Pollen of Flowering Plant. Khon Kaen: Applied Taxonomic Research Center of Khon Kaen University. (in Thai)
El–Amier, Y. A. (2015). Morphological studies of the pollen grains for some hydrophytes in coastal Mediterranean lakes, Egypt. Egyptian Journal of Basic and Applied Sciences 2(2): 132–138.
Ghosh, A., and Karmakar, P. (2017). Monocot pollen flora of Paschim Medinipur District, West Bengal with a note on pollen dispersal mechanism. Current Botany 8: 41-54.
Gupta, A. K. (2011). Monochoria hastata. The IUCN Red List of Threatened Species 2011. Retrieved from http://www.iucnred list.org/details/summary/168865/0, November 1, 2018.
Hill, M. P., and Coetzee, J. A. (2008). Integrated control of water hyacinth in Africa 1. EPPO Bulletin 38(3): 452–457.
Inyang, A. I., Sunday, K. E., and Nwankwo, D. I. (2015). Composition of periphyton community on water hyacinth (Eichhornia crassipes): In analysis of environmental characteristics at Ejirin part of Epe lagoon in Southwestern Nigeria. Journal of Marine Biology, Article ID 376986.
Kermanee, P. (2008). Techniques in Plant Tissue. Bangkok: Kasetsart University Press. (in Thai)
Khomkrit, T. (1999). Plant Anatomy. Bangkok: Kasetsart University. (in Thai)
Leegood, R. C. (2008). Roles of the bundle sheath cells in leaves of C3 plants. Journal of Experimental Botany 59(7): 1663–1673.
Lowe, S., Browne, M., Boudjelas, S., and Poorter, M. (2000). 100 of the World's Worst Invasive Alien Species: A Selection from the Global Invasive Species Database (Vol. 12). Auckland: Invasive Species Specialist Group.
Masaka, J., and Ndhlovu, S. (2007). The effect of different forms of water hyacinth (Eichhornia crassipes) organic fertilizers on leaf growth rate and yield of rape (Brassica napus). International Journal of Agricultural Research 2(3): 254–260.
Massey, L. K., Roman-Smith, H., and Sutton, R. A. (1993). Effect of dietary oxalate and calcium on urinary oxalate and risk of formation of calcium oxalate kidney stones. Journal of the American Dietetic Association 93(8): 901–906.
Morgan, R. M., Allen, E., King, T., and Bull, P. A. (2014). The spatial and temporal distribution of pollen in a room: Forensic implications. Science and Justice 54(1): 49–56.
Nakata, P. A. (2003). Advances in our under-standing of calcium oxalate crystal formation and function in plants. Plant Science 164: 901–909.
Narayanan, K. B., and Kaliappan, I. (2014). Comparative anatomical characteristics of em-ergent aquatic herbs–Monochoria vaginalis (Burm. F.) Presl. and Monochoria hastata Solms. (Pontederiaceae). International Journal of Botany 10(1): 13.
Noonan, S. C., and Savage, G. P. (1999). Oxalate content of foods and its effect on humans. Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition 8(1): 64–74.
Office of Natural Resources and Environ-mental Policy and Planning. (2008). The Measures for Prevention and Management of Alien Species. Bangkok: Ministry of Natural Resources and Environment. (in Thai)
Oki, Y., and Ueki, K. (1981). Anatomical investigations of Eichhornia crassipes (Mart.) Solms grown under different conditions. Weed Research (Japan) 26(4): 291–297.
Pal, P. K., and Karmakar, P. (2013). Pollen analysis in understanding the foraging behaviour of Apis mellifera in Gangetic West Bengal. Geophytology 42(2): 93–114.
Pereira, F. J., Castro, E. M., Oliveira, C. D., Pires, M. F., Pereira, M. P., Ramos, S. J., and Faquin, V. (2014). Lead tolerance of water hyacinth (Eichhornia crassipes Mart.–Pontederiaceae) as defined by anatomical and physiological traits. Anais da Academia Brasileira de Ciências 86(3): 1423–1433.
Qaisar, M., Ping, Z., Rehan, S. M., Rashid, A. M., and Yousaf, H. (2005). Anatomical studies on water hyacinth (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms) under the influence of textile wastewater. Journal of Zhejiang University Science B 6(10): 991–998.
Schneider, C. A., Rasband, W. S., and Eliceiri, K. W. (2012). NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nature Methods 9(7): 671–675.
Simpson, M. G. (1987). Pollen ultrastructure of the Pontederiaceae: Evidence for exine homology with the Haemodoraceae. Grana 26(2): 113–126.
Soodsang, N. (2016). Straw rope furniture design by macramé techniques for housing decorations. Asian Social Science 12(12): 173.
Sousa, D. J. L., Scatena, V. L., Giulietti, A. M., and Oriani, A. (2016). Morphological and anatomical patterns in Pontederiaceae (Commelinales) and their evolutionary implications. Aquatic Botany 129: 19–30.
Sripen, S. (1999). Aquatic Plant in Thailand. Bangkok: Amarin Printing. (in Thai)
Xu, G.X., Tan, C., Wei, X. J., Gao, X. Y., and Zheng, H.Q. (2011). Development of secretory cells and crystal cells in Eichhornia crassipes ramet shoot apex. Protoplasma 248: 257–266.
Zahoor, A., Ahmad, F., Hameed, M., and Basra, S. M. A. (2018). Structural and functional aspects of photosynthetic response in Eichhornia crassipes (Mart.) Solms under cadmium stress. Pakistan Journal of Botany 50(2): 489–493.