การประเมินการตอบสนองทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาของข้าวขาวดอกมะลิ 105 (Oryza sativa L. cv. KDML 105) ที่ชักนำด้วยซิงค์ออกไซด์อนุภาคนาโน

Abstract

อนุภาคนาโนนั้นถูกนำมาประยุกต์ใช้อย่างแพร่หลายในด้านอุตสาหกรรม เช่นเดียวกับทางด้านเกษตรกรรม ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาผลของซิงค์ออกไซด์อนุภาคนาโนที่มีต่อข้าวสายพันธุ์อินดิกา (ขาวดอก-มะลิ 105) ซึ่งเป็นธัญพืชที่สำคัญของประเทศไทย ในการทดลองได้ทำการศึกษาการงอก เจริญเติบโตของต้นกล้า (มวลชีวภาพ) และการตอบสนองทางสรีรวิทยา (ปริมาณรงควัตถุที่ใช้ในการสังเคราะห์แสง) หลังจากที่ได้รับ       ซิงค์ออกไซด์อนุภาคนาโนที่ความเข้มข้นแตกต่างกัน (0-1000 มิลลิกรัมต่อลิตร) ผลการทดลองแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของซิงค์ออกไซด์อนุภาคนาโนที่ความเข้มข้นต่างๆ ในความเข้มข้นของซิงค์ออกไซด์อนุภาคนาโนที่สูง (500-1000 มิลลิกรัมต่อลิตร) จะพบการลดลงของการงอกของเมล็ดและการเจริญเติบโต นอกจากนี้ที่ความเข้มข้นของซิงค์ออกไซด์อนุภาคนาโนสูงยังพบการลดลงการสะสมรงควัตถุที่ใช้ในการสังเคราะห์แสง (คลอโรฟิลล์เอ คลอโรฟิลล์บี และคาโรทีนอยด์) ซึ่งทำให้สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชได้ ในการทดลองความเข้มข้นของซิงค์ออกไซด์อนุภาคนาโนที่ 100-300 มิลลิกรัมต่อลิตรนั้นช่วยเพิ่มการงอกของเมล็ดและการเจริญเติบโตได้ ต้นกล้าข้าวที่ได้รับซิงค์ออกไซด์อนุภาคนาโนที่ความเข้มข้น 300 มิลลิกรัมต่อลิตร จะมีการเพิ่มขึ้นของการเจริญเติบโตและปริมาณรงควัตถุที่ใช้ในการสังเคราะห์แสงอย่างมีนัยสำคัญ การชักนำด้วยซิงค์ออกไซด์อนุภาค  นาโนนั้นทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการเจริญเติบโตซึ่งสัมพันธ์กับการสะสมรงควัตถุที่ใช้ในการสังเคราะห์แสง จากข้อมูลที่ได้จึงคาดว่าซิงค์ออกไซด์อนุภาคนาโน (300 มิลลิกรัมต่อลิตร) สามารถชักนำการเจริญเติบโตของข้าวสายพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 ได้ ซึ่งจะทำให้ส่งผลต่อปริมาณผลผลิตของพืชต่อไปในอนาคตได้

Nanoparticles have been widely used in industrial applications, as well as agriculture. This research investigated the effect of zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) on the important crop plants in Thailand, indica rice (Khao Dawk Mali 105; KDML 105). The seed germination, seedling growth (biomass) and physiological responses (photosynthetic pigment contents) were determined after exposure to different concentrations of ZnONPs (0-1000 mg L-1). The results observed the impact of ZnONPs at different concentrations. The seed germination and growth reductions were observed in the high concentrations of ZnONPs (500-1000 mg L-1). In addition, the accumulations of photosynthetic pigments (chlorophyll A, chlorophyll B and carotenoid contents) were decreased in the high concentrations of ZnONPs which could inhibit plant growth. ZnONPs at 100-300 mg L-1 enhanced the seed germination and plant growth of rice seedlings. The rice seedlings exposed to 300 mg L-1 ZnONPs had significantly increase the plant growth and photosynthetic pigment contents. The ZnONPs-induced growth alterations were correlated with photosynthetic pigment accumulations.  The data suggested that ZnONPs (300 mg L-1) induced the plant growth of KDML 105, which could affect the productivity of plants in the future.