无籽果实

无籽果实

姓名：李璠辉科组：高二生物科组

一般情况下，植物结实要经过受精作用，在果实的形成过程中，胚囊中的卵细胞经过受精发育成胚，胚珠发育成种子，子房壁发育成果皮，子房发育成果实。但也有一些植物可以不经过受精作用，其子房也能发育成为果实，这种现象叫单性结实。这样形成的果实，因其不含种子或只有败育的种子，故被称为无籽果实，如香蕉、菠萝、葡萄等。无籽果实有许多优点，故而深受人们的喜爱。

1．无籽果实的优点

1.1 高产稳定

无籽果实的产量高而稳定，这无疑是生产者追求的主要目标。因为单性结实多数无需授粉，不会受到不利的授粉环境条件的影响，往往结实率高而产量稳定。如在低温条件下，单性结实的番茄比有籽番茄产量高15～20%左右，干物质含量高1%～2% 。

1.2 品质优良

水果蔬菜是人们维生素、纤维素、糖、有机酸和必要营养元素的来源之一，是餐桌上的美味佳肴，人们对果实的外形、色泽、养分、口感、品味都有较高要求。无籽果实表现优良。如无籽西瓜含糖量高，甜味正，到口消融，无需吐籽，适口性好。无籽番茄含水量少，糖分较多，有机酸和纤维素含量较少，干物质含量多，味美适口性更佳。无籽番茄用于加工果脯和果酱，是上等原料。

1.3 保持周年供应

人们对果蔬的要求是周年供应。尽管利用大棚温室生产果蔬产品对缓解不能周年供应已做出贡献，但仍不能改变对果蔬产品大调大运局面。无籽果实保鲜时间长，耐贮运，商业价值高，对保证周年供应是有利的。如无籽西瓜的耐贮运能力远比有籽西瓜强。

为了在生产实践中，培育更多、更好的无籽果实，我们需要探究常见无籽果实的形成原因。

2．常见无籽果实的形成原因

一般情况下，种子的正常发育对果皮的发育起到促进作用，这是因为发育中的种子可合成生长素、赤霉素等激素。生长素可刺激果实发育，赤霉素也能促使无籽品种的果实增大。对于无籽果实来说，它的果皮又是如何发育的呢？根据无籽果实形成的原因可分为以下两类：

2.1 自发(天然)单性结实

是指不经过传粉刺激或其他任何刺激，子房就发育成无籽果实，如香蕉、蜜柑和某些品种的葡萄等。本来，这些植物的祖先都是靠种子传种的。由于种种原因，个别植株或枝条发生突变，结成无籽果实。人们通过扦插、嫁接等营养繁殖方式使其不经受精子房即能发育膨大的特性保存下来，形成无籽果实。

2.2 诱导(刺激)单性结实

是指必须给雌蕊以某种刺激才能产生无籽果实。刺激因子很多，如授粉刺激(如不亲和花粉刺激)、物理刺激(如冷、热)、化学刺激(如生长素、赤霉素)等。生长素类可诱导番茄、茄子、辣椒、无花果和西瓜等单性结实。赤霉素可诱导苹果、桃的一些品种单性结实。日本葡萄品种玫瑰露，用赤霉素喷施后几乎全为无籽果实。以上方法尤以植物激素诱导单性结实的效果最为明显，这也是中学生物

学学习中学生们最为熟知的方法。以下是与人们日常生活密切相关的无籽番茄、无籽西瓜的培育方法。

2.2.1 二倍体无籽番茄的培育

其原理是应用生长素能促进果实发育的生理作用。番茄是二倍体，其植株能产生正常的生殖细胞。如果雌蕊授以正常花粉，胚珠就发育成种子，子房也就发育成果实，从而形成有籽番茄。但如用30×10- 6～100×10- 6吲哚乙酸和2, 4-D 等的水溶液喷洒它们临近无花的花蕾，也就是通常所说的用一定浓度的生长素刺激未受粉的雌蕊柱头或子房而获得的。值得注意的是无籽番茄仍为二倍体。

2.2.2 三倍体无籽西瓜的培育

其原理是采用人工诱导多倍体的方法，如用秋水仙素(一种植物碱)处理二倍体西瓜的种子或幼苗，使其在细胞分裂的中期，阻碍了纺锤丝和初生壁的生成，使已经复制的染色体组不能分向两极，并在中间形成次生壁，结果就可形成染色体组加倍的细胞，使普通二倍体西瓜染色体组加倍而得到四倍体西瓜植株。然后与二倍体西瓜植株(作为父本)杂交，从而得到三倍体种子。第2年，三倍体种子长成三倍体植株，其雌花受到普通西瓜(二倍体)的成熟花粉刺激，虽有授粉，但无受精作用发生，因为三倍体的孢子母细胞在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞(卵细胞)，但授粉后的子房也可发育成无籽西瓜。原因是授粉后，雌蕊的生长素含量增加。三倍体雌蕊本身不能产生大量生长素维持子房发育，这当然与普通西瓜的花粉含有的生长素扩散到雌蕊组织有关。但花粉生长素含量毕竟有限，根据分析，由花粉带进子房的生长素只不过占子房中生长素全量的0.1%。雌蕊生长素剧增，主要不是由于花粉带进的生长素，而是花粉带进的能使色氨酸转变成吲哚乙酸的酶体系。花粉管在生长过程中，能将这些酶分泌到雌蕊组织，因此花柱和子房形成大量生长素，生长素“吸引”营养器官的养料集中到生殖器官，使子房发育成果实。

3．问题和展望

无籽果实以其品质高，口味好，食用方便等优点赢得了诸多消费者的青睐，但传统生产无籽果实的方法存在着很多问题，如, 天然单性结实的品种少；使用激素诱导时激素浓度难以掌握；而利用三倍体获得无籽果实，则面临着四倍体品种不易获得，种子产量低，制种周期长等缺点。因此，限制了无籽果实的大量生产。但随着科学技术的发展，无核基因的发现和克隆，转基因技术及植物组织培养技术已越来越多的应用到无籽果实新品种的培育中，尽管这些技术在实际的运用和推广中还存在着一些问题和阻力，但我们有理由相信通过转基因技术和组织培养技术生产无籽果实将弥补传统技术的不足，和传统技术一起并驾齐驱为人类培育出更多的无籽果实新品种。