คุณสมบัติของน้ําควันที่มีผลทางชีวภาพต่อเมล็ดมะเขือเทศ

  • ธนธรณ์ จิระจิตต์มีชัย
  • พิจิตรา แก้วสอน
  • จุติภรณ์ ทัสสกุลพนิช
Keywords: น้ําควัน, ส่วนใต้ใบเลี้ยง, การงอก, คุณภาพของเมล็ดพันธุ์, ผัก

Abstract

น้ําควันถูกผลิตขึ้นเพื่อเป็นแหล่งของ karrikinolide (KAR1) ซึ่งเป็นสารที่ออกฤทธิ์ดีที่สุดในกลุ่มคาร์ริคินส์ (KARs) คาร์ริคินส์เป็นสารกระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชชนิดหนึ่งที่ได้จากการเผาไหม้ของเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลส งานวิจัยนี้มี วัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบฤทธิ์ทางชีวภาพของน้ําควันที่ผลิตจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรชนิดต่าง ๆ และเพื่อเปรียบเทียบ ประสิทธิภาพของน้ําควันแต่ละชนิดต่อคุณภาพของเมล็ดมะเขือเทศ น้ําควันถูกผลิตจากฟางข้าว ชานอ้อย และขุยมะพร้าว ซึ่งเป็น วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตร และ D-xylose เป็นหน่วยย่อยของเฮมิเซลลูโลส ในการทดลองที่ 1 การทดสอบคุณสมบัติน้ําควันพบวา่ น้ําควันมีลักษณะเป็นกรดและน้ําควันความเข้มข้น 100% มีค่าการนําไฟฟ้า (EC) สูงสุด เมื่อเปรียบเทียบกับความเข้มข้นอื่น ในการ ทดลองที่ 2 การทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพของน้ําควันที่ความเข้มข้นต่าง ๆ (0%, 0.1%, 1%, 10% และ 100%) และใช้ KAR1 10 μM เป็นชุดควบคุมเชิงบวก โดยการสังเกตการงอกของเมล็ดและการเกิดโฟโตมอร์โฟเจเนซิส ผลการทดลองพบว่าน้ําควันเกือบทุก ชนิดและทุกความเข้มข้นยกเว้นความเข้มข้น 100% จากฟางข้าวมีเปอร์เซ็นต์การงอกของเมล็ดสูงเท่ากับ KAR1 จากนั้นการเกิดโฟ โตมอร์โฟเจเนซิสซึ่งพิจารณาจากการทําให้ส่วนใต้ใบเลี้ยงสนั้ลงโดยการใช้น้ําควันความเข้มข้น10%จากชานอ้อยขุยมะพร้าวและ D-xylose และความเข้มข้น 1% จากฟางข้าวทําให้มะเขือเทศมีความยาวของส่วนใต้ใบเลี้ยงสั้นใกล้เคียงกับ KAR1 ความเข้มข้น เหล่านี้ถูกนํามาใช้ในการทดลองต่อไป ในการทดลองที่ 3 ทดสอบคุณภาพของเมล็ดมะเขือเทศโดยใช้วิธีการเพาะเมล็ดบนกระดาษ พบว่าน้ําควันทุกชนิดมีเวลาในการงอกเฉลี่ยใกล้เคียงกับ KAR1 ยิ่งไปกว่านั้นน้ําควันจากชานอ้อย 10% มีจํานวนวันที่เมล็ดมีราก งอก (days to emergence) น้อยที่สุด (3.17 วัน) ดังนั้นน้ําควันที่ 100% ไม่เหมาะสําหรบั การใช้งานที่ส่งเสรมิ การเจรญิ เตบิ โตของ พืช แต่ความเข้มข้นอื่นสามารถใช้ในการศึกษาในอนาคตได้

References

Al-Babili, S., & Bouwmeester, H. J. (2 0 1 5 ) . Strigolactones, a novel carotenoid-derived plant hormone.
Annual Review of Plant Biology, 66, 161-186.
Brown, N. A. C., & van Staden, J. (1997). Smoke as a germination cue: a review. Plant Growth Regulation,
22, 115-124.
Coons, J., Coutant, N., Lawrence, B., Finn, D., & Finn, S. (2 0 1 4 ) . An effective system to produce smoke
solutions from dried plant tissue for seed germination studies. Applications in Plant Sciences,
2(3).
Depuydt, S., & Hardtke, C. S. (2 0 1 1 ) . Hormone signalling crosstalk in plant growth regulation. Current
Biology, 21(9), R365-373.
Elsadek, M. A., & Yousef, E. A. A. (2 0 1 9 ) . Smoke-Water Enhances Germination and Seedling Growth of
Four Horticultural Crops. Plants (Basel), 8(4).
Flematti, G. R., Dixon, K. W., & Smith, S. M. (2015). What are karrikins and how were they 'discovered' by
plants? BMC Biology, 13, 108.
Flematti, G. R., Scaffidi, A., Dixon, K. W., Smith, S. M., & Ghisalberti, E. L. (2 0 1 1 ) . Production of the seed
germination stimulant karrikinolide from combustion of simple carbohydrates. Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 59(4), 1195-1198.
Flematti, G. R., Waters, M. T., Scaffidi, A., Merritt, D. J., Ghisalberti, E. L., Dixon, K. W., & Smith, S. M. (2 0 1 3 ) .
Karrikin and cyanohydrin smoke signals provide clues to new endogenous plant signaling
compounds. Molecular Plant, 6(1), 29-37.
ISTA. (2 0 1 4 ) . International Rules for Seed Testing. Bassersdorf, Switzerland International Seed Testing
Association.
Keeley, S. C., & Pizzorno, M. (1986). Charred Wood Stimulated Germination of Two Fire-Following Herbs
of the California Chaparral and the Role of Hemicellulose. American Journal of Botany, 73(9),
1289-1297.
Light, M. E., Burger, B. V., Staerk, D., Kohout, L., & Van Staden, J. (2010). Butenolides from plant-derived
smoke: natural plant-growth regulators with antagonistic actions on seed germination. Journal
of Natural Products, 73(2), 267-269.
Morffy, N., Faure, L., & Nelson, D. C. (2016). Smoke and Hormone Mirrors: Action and Evolution of
Karrikin and Strigolactone Signaling. Trends in Genetics, 32(3), 176-188.
Nelson, D. C., Flematti, G. R., Riseborough, J. A., Ghisalberti, E. L., Dixon, K. W., & Smith, S. M. (2010). Karrikins enhance light responses during germination and seedling development in Arabidopsis thaliana. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 107(15),
7095- 7100.
Pongpiachan, S. (2015). Impacts of agricultural waste burning on the enhancement of PM2.5-bound
polycyclic aromatic hydrocarbons in northern Thailand. Paper presented at the Air Pollution XXIII.
Santner, A., Calderon-Villalobos, L. I., & Estelle, M. (2009). Plant hormones are versatile chemical
regulators of plant growth. Nature Chemical Biology, 5(5), 301-307.
Staden, J. V., Brown, N. A., Jäger, A. K., & Johnson, T. A. (2000). Smoke as a germination cue. Plant Species
Biology, 15(2), 167-178.
Thussagunpanit, J., Nagai, Y., Nagae, M., Mashiguchi, K., Mitsuda, N., Ohme-Takagi, M., . . . Asami, T. (2 0 1 7 ) .
Involvement of STH7 in light-adapted development in Arabidopsis thaliana promoted by
both strigolactone and karrikin. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 81(2), 292-301. Tilley, N. (2021). Allelopathy In Plants: What Plants Suppress Other Plants. Retrieved 12 May, 2021, from Gardening Know How : https://www.gardeningknowhow.com/garden-how-to/info/allelopathic-
plants.htm
USDA Nutrient Database. (2019). Tomatoes, red, ripe, raw, year-round average. Retrieved 14 May, 2020,
from U.S. DEPARTMENT OF AGRICULTURE : https://fdc.nal.usda.gov/fdc-app.html#/food-
details/170457/nutrients
Waters, M. T., & Smith, S. M. (2013). KAI2- and MAX2-mediated responses to karrikins and strigolactones
are largely independent of HY5 in Arabidopsis seedlings. Molecular Plant, 6(1), 63-75. ธนัชสัณห์ พูนไพบูลย์พิพัฒน์. (2018). บทบาทของอัลลีโลพาธีต่อการจัดการวัชพืชในการผลิตข้าว. Thai Rice Research
Journal, 9(2), 100-113.
วิมล ศรีศุข. (2553). กินมะเขือเทศอย่างไรได้ไลโคปีน (lycopene) สูง. สืบค้นเมื่อ 14 พฤษภาคม, 2563, จาก
มหาวิทยาลัยมหิดล คณะเภสัชศาสตร์ : shorturl.asia/ZhRfI
สํานักงานเศรษฐกิจการเกษตร. (2562). เนื้อที่ใช้ประโยชน์ทางการเกษตร รายจังหวัด ปีพ.ศ. 2562. สถานที่พิมพ์: สํานักงานเศรษฐกิจการเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ์.
Published
2021-08-10