ผลของการฉายแบบลำดับร่วมระหว่างพลาสมาเย็นความดันบรรยากาศและรังสีแกมมาต่อความแปรปรวนของลักษณะปรากฏในเมล่อน (Cucumis melo L.)
Main Article Content
บทคัดย่อ
การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินผลของการฉายแบบลำดับร่วมระหว่างพลาสมาเย็นความดันบรรยากาศและรังสีแกมมาต่อความแปรปรวนของลักษณะปรากฏในเมล่อน (Cucumis melo L.) โดยฉายรังสีแกมมาจากแหล่งกำเนิดโคลบอลต์-60 อัตราปริมาณรังสี 200 เกรย์ต่อชั่วโมง และฉายพลาสมากายดิ้งอาร์ค (15 วัตต์, อากาศ 4 ลิตรต่อนาที, 2 นาที) การทดลองประกอบด้วยการฉายแบบเดี่ยว และการฉายแบบลำดับร่วมสองลำดับ ได้แก่ พลาสมาก่อนรังสีแกมมา (PG) และรังสีแกมมาก่อนพลาสมา (GP) ติดตามการงอกของเมล็ดพันธุ์ด้วยการถ่ายภาพรังสีเอกซ์ต่อเนื่อง 38 ชั่วโมง และประเมินลักษณะทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาของต้นกล้าที่ระยะ 7 13 และ 16 วันหลังปลูก ผลการวิเคราะห์สเปกตรัมของพลาสมาด้วยเทคนิคทางสเปกโทรสโกปียืนยันการเกิดอนุมูลว่องปฏิกิริยาออกซิเจนและไนโตรเจนในสภาวะก๊าซ ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการออกซิเดชันและการตอบสนองระดับเซลล์ของเมล็ดพืช ผลการติดตามการงอกของเมล็ดพันธุ์ด้วยการถ่ายภาพรังสีเอกซ์ต่อเนื่อง 38 ชั่วโมง และผลการประเมินลักษณะทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาของต้นกล้าที่ระยะ 7 13 และ 16 วันหลังปลูก ผลการทดลองพบว่า การฉายเดี่ยว (P และ G) และการฉายแบบรังสีแกมมาก่อนพลาสมา (GP) มีแนวโน้มส่งเสริมการเจริญเติบโตได้ดี ขณะที่การฉายแบบลำดับร่วมโดยเฉพาะลำดับพลาสมาก่อนรังสีแกมมา (PG) ส่งผลให้เกิดความแปรปรวนของลักษณะที่ปรากฏในระดับสูงที่สุด โดยพบการกระจายตัวของข้อมูลด้านความสูงต้น เส้นผ่านศูนย์กลางลำต้น ความยาวใบ และความกว้างใบสูงกว่าทุกกลุ่มทดลอง ส่วนผลทางสรีรวิทยาไม่แสดงความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ ผลดังกล่าวสะท้อนถึงบทบาทของอนุมูลว่องปฏิกิริยาออกซิเจนและไนโตรเจนที่เกิดจากพลาสมา ซึ่งอาจกระตุ้นกระบวนการออกซิเดชันและการตอบสนองระดับเซลล์ ก่อนการได้รับรังสีแกมมา ส่งผลให้เกิดกลไกการเหนี่ยวนำความเสียหายทางพันธุกรรมที่เสริมกันระหว่างสองเทคโนโลยี การฉายแบบลำดับร่วมโดยเฉพาะพลาสมาก่อนรังสีแกมมา (PG) จึงเป็นแนวทางที่มีศักยภาพในการเพิ่มความแปรปรวนของลักษณะความสูง และความกว้างลำต้นเพื่อเพิ่มโอกาสในการพบลักษณะที่หลากหลายในการปรับปรุงพันธุ์พืช ขณะที่การฉายเดี่ยวหรือแบบรังสีแกมมาก่อนพลาสมา (GP) เหมาะสำหรับการส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชในระยะของต้นระยะแรก
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
เอกสารอ้างอิง
Abeysingha, D. N., H. K. Dhaliwal, L. Du, C. De Silva, K. Szczyglowski, M. S. Roopesh and M. S. Thilakarathna. 2024. The potential of cold plasma-based seed treatments in legume-rhizobia symbiotic nitrogen fixation: A review. Crops 4(1): 95-114.
Álvarez-Holguín, A., C. R. Morales-Nieto, C. H. Avendaño-Arrazate, R. Corrales-Lerma, F. Villarreal-Guerrero and K. D. C. Gil-Vega. 2022. Phenotypic and genetic variability induced by gamma irradiation in Wilman lovegrass Eragrostis superba (Peyr.). Revista Fitotecnia Mexicana 45(1): 55-64.
Biruntha, M., C. Menaka, A. Yuvaraja, C. Vanitha and R. Ramjegathesh. 2025. Advancing seed quality through cold plasma technology: A sustainable approach for agricultural enhancement. Plant Science Today 12(sp1): 1-11.
Dhakal, O. B., R. Dahal, T. R. Acharya, P. Lamichhane, S. Gautam, B. Lama, R. Khanal, N. K. Kaushik, E. H. Choi and R. Chalise. 2023. Effects of spark dielectric barrier discharge plasma on water sterilization and seed germination. Current Applied Physics 54: 49-58.
Dietz, K. J., R. Mittler and G. Noctor. 2016. Recent progress in understanding the role of reactive oxygen species in plant cell signaling. Plant Physiology 171(3): 1535-1539.
Dobrynin, D., G. Fridman, G. Friedman and A. Fridman. 2009. Physical and biological mechanisms of direct plasma interaction with living tissue. New Journal of Physics 11: 115020.
Karimi, J., S. A. Bansal, V. Kumar, H. Pasalari, A. A. Badr and Z. J. Nejad. 2024. Effect of cold plasma on plant physiological and biochemical processes: A review. Biologia 79(7): 3475-3487.
Kavka, M., H. Brust, C. Brandt, T. M. C. Nishime, E. Willner, N. Wannicke and K. J. Dehmer. 2025. Influence of cold atmospheric pressure plasma treatment on germination and plant biomass of Trifolium pratense L.. Plos One 20(9): e0332166.
Kim, J. H., M. H. Baek, B. Y. Chung, S. G. Wi and J. S. Kim. 2004. Alterations in the photosynthetic pigments and antioxidant machineries of red pepper (Capsicum annuum L.) seedlings from gamma-irradiated seeds. Journal of Plant Biology 47(4): 314-321.
Korzec, D., F. Freund, C. Bäuml, P. Penzkofer, O. Beier, A. Pfuch, K. Vogelsang, F. Froehlich and S. Nettesheim. 2025. Hybrid dielectric barrier discharge reactor: Production of reactive oxygen-nitrogen species in humid air. Plasma 8(3): 27.
Le, T. Q. X., L. N. Nguyen, T. T. Nguyen, E. H. Choi, Q. L. Nguyen, N. K. Kaushik and N. T. Dao. 2022. Effects of cold plasma treatment on physical modification and endogenous hormone regulation in enhancing seed germination and radicle growth of mung bean. Applied Sciences 12(20): 10308.
Mukherjee, M., S. P. Dutta, U. Balaji, S. Pandey, K. J. Sankaran and D. Lenka. 2025. Dielectric barrier discharge (DBD) plasma treatment for microbial disinfection and enhanced germination in paddy seeds. Applied Food Research 5(1): 100854.
Olenik, J., V. Shvalya, M. Modic, J. Ekar, J. Kovac, U. Cvelbar and J. L. Walsh. 2023. Plasma-induced interfacial processes in metal halides FTIR gas cell windows. Journal of Analysis and Testing 7(21): 392-404.
Priatama, R. A., A. N. Pervitasari, S. Park, S. J. Park and Y. K. Lee. 2022. Current advancements in the molecular mechanism of plasma treatment for seed germination and plant growth. International Journal of Molecular Sciences 23(9): 4609.
Rajan, A., B. Boopathy, M. Radhakrishnan, L. Rao, O. K. Schlüter and B. K. Tiwari. 2023. Plasma processing: A sustainable technology in agri-food processing. Sustainable Food Technology 1(1): 9-49.
Randeniya, L. K. and G. J. J. B. De Groot. 2015. Non-thermal plasma treatment of agricultural seeds for stimulation of germination, removal of surface contamination and other benefits: A review. Plasma Processes and Polymers 12(7): 608-623.
Rongsangchaicharean, T., S. Srisonphan and D. Onwimol. 2022. Responses of rice seed quality to large-scale atmospheric nonthermal plasmas. Plasma Chemistry and Plasma Processing 42: 1127-1141.
Saibari, I., S. Barrijal, M. Mouhib, N. Belkadi and A. Hamim. 2023. Gamma irradiation-induced genetic variability and its effects on the phenotypic and agronomic traits of groundnut (Arachis hypogaea L.). Frontiers in Genetics 14: 1124632.
Sayahi, K., A. H. Sari, A. Hamidi, B. Nowruzi and F. Hassani. 2024. Evaluating the impact of cold plasma on seedling growth properties, seed germination, and soybean antioxidant enzyme activity. BMC Biotechnology 24: 93.
Shelar, A., A. V. Singh, P. Dietrich, R. S. Maharjan, A. Thissen, P. N. Didwal, M. Shinde, P. Laux, A. Loch, V. Mathe, T. Jahnke, M. Chaskar and R. Patil. 2022. Emerging cold plasma treatment and machine learning prospects for seed priming: A step towards sustainable food production. RSC Advances 12(17): 10467-10488.
Spencer-Lopes, M. M., B. P. Forster and L. Jankuloski. 2018. Manual on Mutation Breeding. 3rd Edition. Rome, Italy: Food and Agriculture Organization of the United Nations and International Atomic Energy Agency. ISBN 978-92-5-130526-3. Available: https://www.fao.org/3/I9285EN/i9285en.pdf
Tomeková, J., S. Kyzek, V. Medvecká, E. Gálová and A. Zahoranová. 2020. Influence of cold atmospheric pressure plasma on pea seeds: DNA damage of seedlings and optical diagnostics of plasma. Plasma Chemistry and Plasma Processing 40(6): 1571-1584.
Trunec, D., Z. Navrátil, J. Tomeková, V. Mazánková, S. Durcányová and A. Zahoranová. 2022. Chemical composition of gaseous products generated by coplanar barrier discharge in air and N2/O2 mixtures. Plasma Sources Science and Technology 31(11): 115011.
Ungwiwatkul, S., M. Jaikua, K. Prasertboonyai, P. Thana, A. Tamman and K. Matra. 2025. Plasma-activated municipal wastewater (PAMW): Revolutionizing municipal wastewater into high-value liquid fertilizer for duckweed cultivation through air plasma treatment. Applied Science and Engineering Progress 18(3): 7791. [in Thai]
Vanmathi, S., D. Arulbalachandran and V. Soundarya. 2021. Effects of gamma radiation on quantitative traits and genetic variation of three successive generations of cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.). Plant Science Today 8(3): 578-589.
Waskow, A., A. Howling and I. Furno. 2021. Mechanisms of plasma-seed treatments as a potential seed processing technology. Frontiers in Physics 9: 617345.
Zhou, R., R. Zhou, P. Wang, Y. Xian, A. Mai-Prochnow, X. Lu, P. J. Cullen, K. Ostrikov and K. Bazaka. 2020. Plasma activated water (PAW): Generation, origin of reactive species, and biological applications. Journal of Physics D: Applied Physics 53(30): 303001.
