เนื้อเยื่อพื้นฐานของพืชประกอบด้วยเนื้อเยื่อทั้งหมดที่ไม่ใช่ทั้งเนื้อเยื่อผิวและเนื้อเยื่อท่อลำเลียง เนื้อเยื่อพื้นฐานเป็นหนึ่งในสามระบบเนื้อเยื่อหลัก ได้แก่ เนื้อเยื่อป้องกัน เนื้อเยื่อพื้นฐาน และเนื้อเยื่อท่อลำเลียง แต่ละระบบเนื้อเยื่อมีบทบาทและหน้าที่ที่แตกต่างกันภายในเนื้อเยื่อพืช ระบบป้องกันช่วยป้องกันการขาดน้ำและการสูญเสียน้ำ ระบบท่อลำเลียงทำหน้าที่ขนส่งน้ำและโมเลกุลเพื่อรักษาการสื่อสารในอวัยวะต่างๆ ของพืช เนื้อเยื่อพื้นฐานมีหน้าที่ในการให้การสนับสนุนโครงสร้างและความแข็งแรง กิจกรรม ทางเมตาบอลิซึม การเก็บสะสม และการสังเคราะห์แสง^{[ 1 ]}สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทตามลักษณะของผนังเซลล์ ระบบเนื้อเยื่อนี้อยู่ระหว่างเนื้อเยื่อผิวและเป็นส่วนประกอบหลักของลำต้นพืช

1. เซลล์ พาเรนไคมามีผนังเซลล์ปฐมภูมิที่ บาง และโดยทั่วไปจะยังคงมีชีวิตอยู่หลังจากเจริญเติบโตเต็มที่แล้ว เซลล์พาเรนไคมาเป็นเนื้อเยื่อ "เติมเต็ม" ในส่วนที่อ่อนนุ่มของพืช และมักพบในคอร์เทกซ์เพอริไซเคิ ล เนื้อเยื่อ แกนกลางและรังสีไขกระดูกในลำต้นและราก ปฐม ภูมิ
2. เซลล์ คอลเลนไคมามีผนังเซลล์ชั้นปฐมภูมิที่บาง โดยมีบางส่วนที่หนาขึ้นในระดับทุติยภูมิ คอลเลนไคมาช่วยเสริมความแข็งแรงทางกลและโครงสร้าง โดยเฉพาะในบริเวณที่มีการเจริญเติบโตใหม่
3. เซลล์ สเคลเรนไคมามีผนังทุติยภูมิ ที่หนาและมีลิกนิ น และมักจะตายเมื่อโตเต็มที่ สเคลเรนไคมาให้การสนับสนุนโครงสร้างหลักแก่พืช ^{[ 2 ]}
4. เซลล์ แอเรนไคมาพบได้ในพืชน้ำ เซลล์เหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าเซลล์พาเรนไคมาที่มีโพรงอากาศขนาดใหญ่ล้อมรอบด้วยเซลล์รูปทรงไม่สม่ำเสมอซึ่งเรียงตัวเป็นแถวเรียกว่าทราเบคิวลา

ภาพตัดขวางของใบไม้แสดงให้เห็นเนื้อเยื่อพื้นฐานชนิดต่างๆ

พาเรนไคมาเป็นเนื้อเยื่อพื้นฐานอเนกประสงค์ที่โดยทั่วไปประกอบเป็นเนื้อเยื่อ "เติมเต็ม" ในส่วนที่อ่อนนุ่มของพืช มันก่อตัวขึ้นในส่วนต่างๆ เช่นคอร์เทกซ์ (บริเวณด้านนอก) และพิธ (บริเวณตรงกลาง) ของลำต้น คอร์เทกซ์ของรากเมโซฟิลล์ของใบ เนื้อผลไม้ และเอนโดสเปิร์มของเมล็ดเซลล์พาเรนไคมามักเป็นเซลล์ที่มีชีวิตและอาจยังคงเป็นเมริสเต็มหมายความว่าพวกมันสามารถแบ่งเซลล์ ได้หากได้รับการกระตุ้น พวกมันมี ผนังเซลล์เซลลูโลส ที่บางและยืดหยุ่นและโดยทั่วไปจะมีรูปร่างหลายเหลี่ยมเมื่อเรียงตัวกันอย่างหนาแน่น แต่สามารถมีรูปร่างเป็นทรงกลมโดยประมาณเมื่อแยกออกจากเซลล์ข้างเคียง เซลล์พาเรนไคมาโดยทั่วไปมีขนาดใหญ่ พวกมันมีแวคิวโอลกลาง ขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยให้เซลล์สามารถเก็บและควบคุมไอออนผลิตภัณฑ์ของเสีย และน้ำได้เนื้อเยื่อที่เชี่ยวชาญสำหรับการเก็บสะสมอาหารมักประกอบด้วยเซลล์พาเรนไคมา^{[ 3 ]}

เซลล์พาเรนไคมามีหน้าที่หลากหลาย:

• ในใบ เซลล์มีโซฟิลล์จะก่อตัวเป็นสองชั้นอยู่ใต้ชั้นเอพิเดอร์มิสของใบโดยตรง ซึ่งมีหน้าที่ในการสังเคราะห์แสงและการแลกเปลี่ยนก๊าซ^{[ 4 ]}ชั้นเหล่านี้เรียกว่าเซลล์พาลิเซดพาเรนไคมาและมีโซฟิ ลล์ฟองน้ำ เซลล์พาลิเซดพาเรนไคมาอาจมีรูปร่างเป็นทรงลูกบาศก์หรือยาวรี เซลล์พาเรนไคมาในมีโซฟิลล์ของใบเป็นเซลล์พาเรนไคมาชนิดพิเศษที่เรียกว่าเซลล์คลอเรนไคมา (เซลล์พาเรนไคมาที่มีคลอโรพลาสต์) เซลล์พาเรนไคมายังพบได้ในส่วนอื่นๆ ของพืชด้วย
• การสะสมแป้ง โปรตีน ไขมัน น้ำมัน และน้ำในราก หัว (เช่นมันฝรั่ง ) เอนโดสเปิร์ม ของเมล็ด (เช่นธัญพืช ) และใบเลี้ยง (เช่น พืช ตระกูลถั่วและถั่วลิสง )
• การหลั่งสาร (เช่น เซลล์พาเรนไคมาที่เรียงตัวอยู่ด้านในท่อเรซิน )
• การซ่อมแซมบาดแผลและศักยภาพในการกระตุ้นการทำงานของเนื้อเยื่อ เจริญอีกครั้ง
• หน้าที่เฉพาะด้านอื่นๆ เช่นการเติมอากาศ ( เนื้อเยื่ออากาศ ) ช่วยให้พืชน้ำลอยตัวได้
• เซลล์คลอเรนไคมาทำหน้าที่สังเคราะห์แสงและผลิตอาหาร

รูปร่างของเซลล์พาเรนไคมาแตกต่างกันไปตามหน้าที่ของมัน ในเนื้อเยื่อมีโซฟิลล์ แบบฟองน้ำ ของใบ เซลล์พาเรนไคมามีตั้งแต่เกือบเป็นทรงกลมและเรียงตัวหลวมๆ โดยมีช่องว่างระหว่างเซลล์ขนาดใหญ่^{[ 4 ]}ไปจนถึงแบบแตกแขนงหรือรูปดาวโดยเชื่อมต่อกันกับเซลล์ข้างเคียงที่ปลายแขนเพื่อสร้างเครือข่ายสามมิติ เช่นในถั่วแดงPhaseolus vulgarisและเมโซไฟต์อื่น ๆ ^{[ 5 ]}เซลล์เหล่านี้พร้อมกับเซลล์ยาม ของ ผิว ใบของ ปากใบก่อให้เกิดระบบของช่องว่างอากาศและห้องต่างๆ ที่ควบคุมการแลกเปลี่ยนก๊าซ ในบางงานวิจัย เซลล์ของผิวใบถือว่าเป็นเซลล์พาเรนไคมาที่เฉพาะเจาะจง^{[ 6 ]}แต่ในปัจจุบันนิยมจัดประเภทผิวใบเป็นเนื้อเยื่อชั้นนอกของพืชและพาเรนไคมาเป็นเนื้อเยื่อพื้นฐาน^{[ 7 ]}

รูปร่างของเนื้อเยื่อพาเรนไคมา:

• รูปทรงหลายเหลี่ยม (พบในเนื้อเยื่อพาลิเซดของใบ)
• ทรงกลม
• เซลล์รูปดาว (พบในลำต้นของพืชและมีช่องว่างอากาศที่พัฒนาอย่างดีระหว่างเซลล์)
• มีลักษณะยาว (พบได้ในเนื้อเยื่อพาลิเซดของใบด้วย)
• มีลักษณะเป็นแฉก (พบในเนื้อเยื่อมีโซฟิลล์แบบฟองน้ำและแบบเรียงตัวเป็นแถวของพืชบางชนิด)

เนื้อเยื่อคอลเลนไคมาประกอบด้วยเซลล์ยาวที่มีผนัง หนาไม่สม่ำเสมอ เซลล์ เหล่านี้ให้การสนับสนุนโครงสร้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในยอดและใบ ที่กำลังเจริญเติบโต (ดังที่เห็นได้จากเส้นใยที่ยืดหยุ่นในก้านขึ้นฉ่าย ) เซลล์คอลเลนไคมามักมีชีวิต และมีเพียงผนังเซลล์ปฐมภูมิ ที่หนา ^{[ 8 ]}ซึ่งประกอบด้วยเซลลูโลสและเพคติน ความหนาของผนังเซลล์ได้รับผลกระทบอย่างมากจากความเครียดทางกลต่อพืช ผนังของคอลเลนไคมาในพืชที่ถูกเขย่า (เพื่อจำลองผลกระทบของลม ฯลฯ) อาจหนากว่าพืชที่ไม่ถูกเขย่าถึง 40–100% ^{[ 9 ]}

คอลเลนไคมามีสี่ประเภทหลัก ได้แก่:

• คอลเลนไคมาเชิงมุม (หนาขึ้นบริเวณจุดสัมผัสระหว่างเซลล์)
• คอลเลนไคมาตามแนวสัมผัส (เซลล์เรียงตัวเป็นแถวอย่างเป็นระเบียบและหนาขึ้นที่ด้านสัมผัสของผนังเซลล์)
• คอลเลนไคมาแบบวงแหวน (ผนังเซลล์หนาสม่ำเสมอ)
• คอลเลนไคมาแบบมีช่องว่าง (คอลเลนไคมาที่มีช่องว่างระหว่างเซลล์)

เซลล์คอลเลนไคมามักพบอยู่ติดกับเนื้อเยื่อที่กำลังเจริญเติบโตด้านนอก เช่นแคมเบียมหลอดเลือดและเป็นที่รู้จักกันดีว่าช่วยเพิ่มการรองรับโครงสร้างและความสมบูรณ์ของเนื้อเยื่อ

การใช้คำว่า "collenchyma" ( / k ə ˈ l ɛ ŋ k ɪ m ə , k ɒ -/ ^{[ 10 ] [ 11 ]} ) ครั้งแรกนั้นมาจากLink (1837) ซึ่งใช้คำนี้เพื่ออธิบายสารเหนียวบน ละอองเรณูของ Bletia (Orchidaceae) Schleiden (1839) ได้วิพากษ์วิจารณ์การใช้คำศัพท์ที่มากเกินไปของ Link โดยกล่าวอย่างเยาะเย้ยว่าคำว่า "collenchyma" น่าจะใช้อธิบายเซลล์ใต้ผิวหนังที่ยาวและมีผนังเซลล์หนาไม่สม่ำเสมอได้ง่ายกว่า^{[ 12 ]}

เนื้อเยื่อสเคลเรนไคมาเป็นเนื้อเยื่อที่ทำให้พืชแข็งและคงรูป เนื้อเยื่อสเคลเรนไคมาเป็นเนื้อเยื่อค้ำจุนและมีส่วนช่วยในด้านพฤติกรรมทางกลของพืชเซลล์สเคลเรนไคมามีสองประเภท ได้แก่ เส้นใยเซลล์และสเคลอรีดผนังเซลล์ของพวกมันประกอบด้วยเซลลูโลสเฮมิเซลลูโลสและลิกนิน เซลล์สเคลเรนไคมาเป็นเซลล์ค้ำจุนหลักในเนื้อเยื่อพืชที่หยุดการยืดตัวแล้ว ในก้าน ผล สเคลอรีดมักจะพัฒนามาจากพาเรนไคมาในชั้นคอร์เทกซ์และก่อตัวเป็นวงแหวนหรือแถบร่วมกับเส้นใยสเคลเรนไคมา การทดลองในผลแอปเปิลแสดงให้เห็นว่าเส้นใยช่วยรักษาความแข็งและความแข็งแรงของก้านผล ในขณะที่สเคลอรีดมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษในการสร้างความต้านทานต่อการงอและการลดการสั่นสะเทือนที่เกิดจากลม ด้วยวิธีนี้ สเคลอเรอิดช่วยให้ก้านผลรองรับมวลที่กำลังเติบโตของผลไม้ที่กำลังพัฒนาในขณะที่ยังคงความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะหลีกเลี่ยงความล้มเหลวทางกลและป้องกันไม่ให้ก้านผลหักเนื่องจากน้ำหนักที่เกิดจากน้ำหนักของผลไม้และลม[ ^{13 ] เส้นใย}สเคลเรนไคมามีความสำคัญทางเศรษฐกิจอย่างมาก เนื่องจากเป็นวัตถุดิบตั้งต้นสำหรับผ้าหลายชนิด (เช่นป่าน ปอปอแก้วและปอรามี )

ต่างจากคอลเลนไคมา สเคลเรนไคมาที่เจริญเต็มที่ประกอบด้วยเซลล์ที่ตายแล้วซึ่งมีผนังเซลล์หนามาก ( ผนังรอง ) ซึ่งคิดเป็น 90% ของปริมาตรเซลล์ทั้งหมด คำว่าสเคลเรนไคมามาจากภาษากรีก σκληρός ( sklērós ) ซึ่งหมายถึง "แข็ง" ผนังที่แข็งและหนาทำให้เซลล์สเคลเรนไคมาเป็นองค์ประกอบสำคัญในการเสริมความแข็งแรงและค้ำจุนส่วนต่างๆ ของพืชที่หยุดการยืดตัวแล้ว ความแตกต่างระหว่างสเคลเรอิดนั้นไม่ชัดเจนเสมอไป มีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นได้ บางครั้งแม้แต่ในพืชชนิดเดียวกัน^{[ 14 ]}

เส้นใยสเคลเรนไคมาแบ่งออกเป็นสองกลุ่มหลัก โดยมีความแตกต่างเล็กน้อยในโครงสร้างทางเคมีและคุณสมบัติทางกล^{[ 15 ]}

เส้นใยอ่อนหรือเส้นใยเปลือกไม้โดยทั่วไปจะมีลักษณะยาวเรียว เรียกว่าเซลล์โปรเซนไคมาตัส ซึ่งมักพบเป็นเส้นหรือมัด มัดดังกล่าวหรือมัดทั้งหมดของลำต้นจะเรียกกันทั่วไปว่าเส้นใย ความสามารถในการรับน้ำหนักสูงและความง่ายในการแปรรูปทำให้เส้นใยเหล่านี้เป็นแหล่งวัตถุดิบสำหรับสิ่งต่างๆ มากมายมาตั้งแต่สมัยโบราณ เช่นเชือก ผ้า และที่นอนเส้นใยของป่าน ( Linum usitatissimum )เป็นที่รู้จักในยุโรปและอียิปต์มานานกว่า 3,000 ปี ส่วนเส้นใยของป่าน ( Cannabis sativa ) ในประเทศจีนก็เป็นที่รู้จักมานานเช่นกัน เส้นใยเหล่านี้ รวมถึงเส้นใยของปอ ( Corchorus capsularis ) และปอแก้ว ( Boehmeria niveaซึ่งเป็นพืชในวงศ์ตำแย ) มีความนุ่มและยืดหยุ่นสูงมาก เนื่องจากส่วนใหญ่ประกอบด้วยเซลลูโลส และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการแปรรูปเป็นสิ่งทอวัสดุหลักของผนังเซลล์คือเซลลูโลส^{[ 16 ]}

เส้นใยแข็งตรงกันข้ามกับเส้นใยอ่อนซึ่งส่วนใหญ่พบในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวตัวอย่างทั่วไปคือเส้นใยของหญ้า หลายชนิด Agave sisalana ( ซิซาล ) YuccaหรือPhormium tenax , Musa textilis และอื่นๆ ผนังเซลล์ของพวกมันประกอบด้วยเซลลูโลสและ ลิกนินในปริมาณสูงความสามารถในการรับน้ำหนักของPhormium tenaxสูงถึง 20–25 กก./มม.² เท่ากับ ลวด เหล็ก คุณภาพดี (25 กก./มม.²) แต่เส้นใยจะฉีกขาดทันทีที่ได้รับแรงดึงมากเกินไป ในขณะที่ลวดจะบิดเบี้ยวและไม่ฉีกขาดก่อนได้รับแรงดึง 80 กก./มม.² การหนาตัวของผนังเซลล์ได้รับการศึกษาในLinum ^{[ 17 ] [ 18 ]} เริ่มจากศูนย์กลางของเส้นใย ชั้นที่หนาขึ้นของผนังทุติยภูมิจะถูกสะสมทีละ ชั้นการเจริญเติบโตที่ปลายทั้งสองข้างของเซลล์นำไปสู่การยืดตัวพร้อมกัน ในระหว่างการเจริญเติบโต ชั้นของวัสดุทุติยภูมิจะมีลักษณะคล้ายท่อ โดยชั้นนอกสุดจะยาวและเก่ากว่าชั้นถัดไปเสมอ เมื่อการเจริญเติบโตเสร็จสมบูรณ์ ส่วนที่ขาดหายไปจะถูกเติมเต็มเพื่อให้ผนังมีความหนาสม่ำเสมอไปจนถึงปลายเส้นใย

เส้นใยมักมีต้นกำเนิดมาจากเนื้อเยื่อเมริสเต็มแคมเบียมและโปรแคมเบียมเป็นศูนย์กลางการผลิตหลัก เส้นใยเหล่านี้มักเกี่ยวข้องกับไซเล็มและโฟลเอมของกลุ่มหลอดเลือด เส้นใยของไซเล็มจะมีลิกนิน เสมอ ในขณะที่เส้นใยของโฟลเอมจะมีเซลลูโลสมีหลักฐานที่น่าเชื่อถือเกี่ยวกับต้นกำเนิดทางวิวัฒนาการของเซลล์เส้นใยจากเทรคีด^{[ 19 ]}ในระหว่างวิวัฒนาการ ความแข็งแรงของผนังเซลล์เทรคีดเพิ่มขึ้น ความสามารถในการนำน้ำหายไป และขนาดของรูพรุนลดลง เส้นใยที่ไม่ใช่ของไซเล็มคือเปลือก (นอกวงแหวนของแคมเบียม) และเส้นใยดังกล่าวที่จัดเรียงในรูปแบบลักษณะเฉพาะที่ตำแหน่งต่างๆ ของลำต้น คำว่า "สเคลเรนไคมา" (เดิมคือSclerenchyma ) ถูกนำมาใช้โดยMetteniusในปี 1865 ^{[ 20 ]}

สเคลอรีดเป็นรูปแบบที่ลดลงของเซลล์สเคลเรนไคมาที่มีผนังหนาและมีลิกนินสูง^{[ 21 ]}

เซลล์ สเคลอเรนไคมาเป็นกลุ่มเนื้อเยื่อขนาดเล็กในพืชที่ก่อตัวเป็นชั้นที่ทนทาน เช่น แกนกลางของแอปเปิลและเนื้อสัมผัสหยาบของลูกแพร์ ( Pyrus communis ) เซลล์สเคลอเรนไคมามีรูปร่างหลากหลาย เซลล์อาจมีรูปร่างสมมาตร โปรเซนไคมาติก แตกแขนง หรือแตกกิ่งก้านสาขาอย่างซับซ้อน พวกมันอาจรวมกลุ่มกันเป็นมัด อาจก่อตัวเป็นท่อสมบูรณ์ที่อยู่บริเวณรอบนอก หรืออาจพบเป็นเซลล์เดี่ยวหรือกลุ่มเซลล์เล็กๆ ภายใน เนื้อเยื่อ พาเรนไคมาแต่เมื่อเทียบกับเส้นใยส่วนใหญ่แล้ว เซลล์สเคลอเรนไคมาจะค่อนข้างสั้น ตัวอย่างที่เด่นชัด ได้แก่บราคิสเคลอเรนไคมาหรือเซลล์หิน (เรียกว่าเซลล์หินเพราะความแข็ง) ของลูกแพร์และลูกควินซ์ ( Cydonia oblonga ) และเซลล์ของยอดของต้นแว็กซ์ ( Hoya carnosa ) ผนังเซลล์เติมเต็มปริมาตรของเซลล์เกือบทั้งหมด การเรียงตัวเป็นชั้นของผนังและการมีอยู่ของรูพรุนที่แตกแขนงนั้นมองเห็นได้ชัดเจน เมล็ดที่มีกิ่งก้านสาขาเช่นนี้เรียกว่าเมล็ดแบบกิ่งก้านสาขา เปลือกของเมล็ดหลายชนิด เช่น เมล็ดของถั่ว รวมถึงเมล็ดของผลไม้ประเภทดรูปเช่นเชอร์รี่และพลัม ล้วนประกอบด้วยสเคลอเรอิด^{[ 13 ]}

โครงสร้างเหล่านี้ใช้เพื่อปกป้องเซลล์อื่นๆ^{[ 22 ]}

เนื่องจากความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ความสามารถทางวิศวกรรมที่โดดเด่น และลักษณะที่ง่ายต่อการแปรรูป เส้นใยสเคลเรนไคมาจึงถูกนำไปประยุกต์ใช้ในวัสดุคอมโพสิตและวัสดุทางวิศวกรรม อย่างกว้างขวาง วัสดุคอม โพสิตพอลิ เมอร์เสริมแรงด้วยเส้นใยธรรมชาติ (NFRPCs) ได้รับความนิยมมากขึ้น เนื่องจากตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมยานยนต์ในการแสวงหาโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมใหม่โดยใช้วัสดุที่ยั่งยืนเพื่อลดน้ำหนักและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม^{[ 23 ]}ในอุตสาหกรรมยานยนต์ NFRPC ถูกนำมาใช้ในชิ้นส่วนยานยนต์หลายชิ้น การศึกษาเกี่ยวกับวัสดุคอมโพสิตที่ผสมเส้นใยแฟลกซ์กับเรซินไวนิลเอสเตอร์ แสดงให้เห็นว่าฝากระโปรงรถมีน้ำหนักเบากว่าเหล็กประมาณ 30% ซึ่งช่วยปรับปรุงการออกแบบให้มีน้ำหนักเบา และเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่ดีขึ้นและการปล่อย CO2 ที่ต่ำลงตลอดอายุการใช้งานของยานยนต์ พร้อมทั้งรักษาความยั่งยืน วัสดุคอมโพสิตที่คล้ายกันอื่นๆ เช่น พลาสติกที่ผสมกับเส้นใยแฟลกซ์ ไซซัล ป่าน และเส้นใยพืชอื่นๆ ก็พบได้ในแผงหน้าปัด แผงประตู เพดาน และชิ้นส่วนใต้พื้น^{[ 24 ]}

• Mauseth, James D. (2012). พฤกษศาสตร์: บทนำสู่ชีววิทยาของพืช (ฉบับที่ 5). ซัดเบอรี, แมสซาชูเซตส์: Jones and Bartlett Learning. ISBN 978-1-4496-6580-7.
• มัวร์, แรนดี; คลาร์ก, ดับเบิลยู. เดนนิส; และ โวโดปิช, ดาร์เรล เอส. (1998). พฤกษศาสตร์ (ฉบับที่ 3). แมคกรอว์-ฮิลล์. ISBN 0-697-28623-1.
• Chrispeels MJ, Sadava DE. (2002) พืช ยีน และเทคโนโลยีชีวภาพพืชผล. Jones and Bartlett Inc., ISBN 0-7637-1586-7