倍性改變讓你吃水果不吐籽

最新 08-02

我們吃的大多數水果，都是有籽水果，如西瓜、葡萄等，往往在食用後需要吐籽，很多人就覺得這樣很麻煩，況且有籽水果對小孩和牙齒不好的老人來說很不方便，他們往往都會選擇避開這些水果，長此以往，人們就會因水果攝入偏好而出現缺乏某些營養元素的癥狀。夏天人們經常會通過食用西瓜來防暑解渴，但是西瓜不但籽多，而且籽還難剝落，科學家就開始研究怎樣才能使像西瓜這樣的有籽水果變成無籽水果呢？一旦成功，豈不是變成入口即化，人人都可以食用了。

從植物學的角度來說，籽粒就是果實裡面包裹著的種子。當種子開始發育時，整個子房也隨之發育，水和營養物質不斷增加，最後成為我們吃到的水果，而種子就儲藏在果實中。有籽水果中，若種子不發育，就無法刺激子房的形成，也就是不能形成果實。在了解了果實和種子形成的過程後，科學家就設想，若能阻止種子發育，而又不影響果實的正常形成，那麼就可以得到無籽水果了，於是科學家就踏上了生產無籽水果的征途。

植物的生長離不開激素的刺激，生長素和赤霉素是最常見的兩大類生長激素，能夠促進果實的生長發育。而在激素刺激的過程中，植物自身控制發育的相關基因必然發生了變化，才使得表型同樣發生了變化。那麼，通過一定方法為果實提供生長激素，同時又抑制種子發育過程中的關鍵基因，使其不能正常發育，就能夠獲得無籽水果了。

無籽西瓜是通過雜交手段獲得的。普通西瓜為二倍體植物，在幼苗期用秋水仙素進行處理，二倍體加倍成為四倍體(4n=44)，這種四倍體西瓜能正常開花結果，種子也能正常萌發成長，將它與二倍體西瓜植株進行雜交，得到含有3 個染色體組的西瓜種子，種植該種子就得到三倍體西瓜植株。生物學上，三倍體在減數分裂過程中會發生染色體聯會紊亂，不能形成正常的生殖細胞，當三倍體植株開花時，需要授於正常二倍體植株成熟的花粉刺激子房發育成果實，最終形成無籽西瓜。而在這一系列倍性變化的過程中，基因也發生了變化，才導致染色體組跟著變化。

無籽葡萄也是通過為果實施用植物激素，抑制種子的發育來獲得的。像無籽巨峰葡萄，不僅有較高的無核率，果實大小還在原來的基礎上增加了不少。另有一些葡萄品種，如『京可晶』『大粒紅無核』等，則是由於其自身的基因變異，導致果實沒有形成籽粒。

目前，無籽水果已經成為人們水果品種的首選，市面上出售的無籽水果不但營養價值高，而且吃起來方便，深得人們的喜愛。

柑橘也有無核的現象，這是由於它們的果枝在芽期受到外界刺激而發生了變異，造成種子不能發育，但果實本身發育正常。這種枝條通過扦插、嫁接等繁育後，就可以結出無籽柑橘。菠蘿、香蕉也是無籽水果，其中菠蘿的產生是由於不能自花授粉結實，而香蕉本身就是三倍體植株，自然也不會產生種子。無籽番荔枝和番茄則是控制種子的基因發生了變異而形成的。

get小知識，充實每一天的生活，不枉費每一刻的時光

本文摘編自王友華等著《基因變遷史》一書。

王友華，男，1983年7月出生，中國農業科學院生物技術研究所科技管理處副處長，主要從事科技管理、知識產權研究、科學普及等工作，作為「轉基因科普系列叢書」的主要完成人之一獲科技部2013年全國優秀科普作品獎，作為《轉基因-給世界多一種選擇》的主要完成人之一獲科技部2014年全國優秀科普作品；獲2015年中國農業科學院科研管理優秀論文獎。