揭开无籽果实的神秘面纱:无子果实

时间：2019-05-24 03:25:16　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)02-0090-01 　　　　生活中我们见到的果实根据有无种子，分为有籽果实和无籽果实，而无籽果实的无籽是怎样产生的？它们各自产生的原理相同吗？下面就从香蕉、无籽西瓜、无籽番茄等几种无籽果实形成的原理着手，一一揭开无籽性状的神秘面纱。
　　一、有籽果实产生的真相
　　一般有籽果实由子房壁膨大成果皮，整个胚珠发育成种子，由果皮和种子两部分构成了果实。其中果实内的种子是怎样形成的呢？这里以被子植物为例阐述其过程。当被子植物完成双受精以后，花被和雄蕊首先凋谢，柱头和花柱也随着萎缩，只有子房继续生长发育，子房内的胚珠中受精卵经过短暂的休眠，就开始进行有丝分裂，形成一个基细胞和一个顶细胞，其中基细胞经过几次分裂后分化形成胚柄，而其中的顶细胞经过多次分裂和分化形成球状胚体，这时，胚柄从周围组织中吸收并运送营养物质，供给球状胚体的发育，当球状胚体发育完成后，胚柄就退化消失了。此时球状胚体分化为胚芽、胚轴、子叶和胚根四个部分，这样就形成了种子的胚，而受精的极核不经过休眠，开始进行有丝分裂，经过多次分裂形成大量的胚乳细胞，这些胚乳细胞就构成了胚乳，对于双子叶植物来说，此时胚乳中的营养物质被胚吸收储存于子叶里，最终形成无胚乳的种子，一般对于单子叶植物来说，它的胚乳往往不被吸收而最终形成有胚乳的种子，在胚和胚乳发育的同时，珠被发育成种皮，这样由胚、胚乳（双子叶植物往往没有胚乳）和种皮就构成了一颗种子，发育着的种子存在着与生长素有关的酶系，在多种酶的催化作用下，植物体内的色氨酸经过氨基转换、脱氨基作用两个氧化步骤，最终变成吲哚乙酸——生长素。这样发育着的种子产生生长素刺激子房壁膨大形成果实，与此同时种子不断成熟，种子和果皮形成了果实，这就是有籽果实产生的真相。
　　二、无籽果实的面纱
　　从有籽果实产生的真相中，我们了解到生长素在果实形成中的重要作用，而有籽果实的生长素却来源于发育中的种子，对于无籽果实来说，果实中根本没有种子，那么这种果实的形成过程还需要生长素吗？如果还需要生长素，生长素又是从何而来的呢？下面就根据无籽西瓜、无籽香蕉和无籽番茄的形成过程一一揭开无籽面纱。
　　1.无籽西瓜的形成
　　我们生活中常见的有籽西瓜往往是二倍体，当播种二倍体西瓜种子长出幼苗时，利用秋水仙素处理变成四倍体植株的幼苗，抑制正在分裂的细胞中纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而引起染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，就发育为四倍体植株，然后用四倍体植株作母本，普通二倍体西瓜为父本，当授以普通二倍体西瓜的花粉时，可以获得同源三倍体植物，在第一年所结西瓜种子中含有三个染色体组，来年播种三倍体种子，长出的植株作母本，由于作为母本的三倍体植株在减数分裂形成配子时，每种染色体有三条，组成三价体，发生染色体联会紊乱，因而不能形成正常的雌配子，当三倍体植株开花时，需要授给普通二倍体西瓜成熟的花粉，当二倍体花粉落在三倍体植株的柱头上开始萌发，二倍体西瓜的花粉中除含有少量的生长素外，同样也含有使色氨酸转变成生长素的酶系，这样二倍体西瓜花粉萌发形成的花粉管伸入到三倍体植株的子房内并将自身合成生长素的酶系转移到其中，从而在子房内合成大量的生长素，这些生长素促进三倍体西瓜的子房壁膨大发育成果皮，最终没有形成种子，这样三倍体植株所结的西瓜为无籽西瓜。由于三倍体无籽西瓜的无籽性状是根据染色体变异原理培育而来的，属于可遗传的变异，因此这种无籽性状是可以遗传的。
　　2.无籽番茄的形成
　　番茄是自花传粉植物，自然状态下当雌蕊和雄蕊都发育成熟后，雌雄蕊均能产生正常的配子，完成正常的双受精作用，并最终形成有籽番茄。而无籽番茄的形成则是在番茄植株花蕾期，雌雄蕊未发育成熟时，即还没有发生双受精作用时去雄，并套袋，由于这种处理是在没有受粉的花蕾期，因而番茄不能完成受精作用，所以就没有种子，这时利用人工合成的一定浓度的生长素溶液处理没有受粉的番茄花蕾，依靠外源的生长素处理子房壁膨大成果实，最终形成了无籽番茄。通过这种方式形成的无籽番茄的无籽性状，由于细胞内的遗传物质没有发生改变，仅仅是利用外源生长素促进果实发育这一原理得来的无籽性状，是不可遗传的。
　　3.无籽香蕉的形成
　　香蕉是天然的三倍体，这种香蕉的细胞内有3组染色体,每组有11条染色体。在形成精子和卵细胞的减数分裂过程中，出现染色体的联会紊乱，因而不能形成正常的精子和卵细胞，也就无法进行正常的受精作用形成种子。这和三倍体无籽西瓜的形成有一定的相似之处，那么香蕉的子房又是怎样发育成果实的呢？原来香蕉在形成无籽果实过程中不需要外源生长素，因为香蕉在开花后期子房发育过程中，能够合成大量生长素，刺激子房发育成果实，像这种不经授粉和其他外界刺激而产生果实，自然界称为营养性单性结实。自然界中单性结实的种类很多，如香蕉、凤梨、无籽柑橘等。
　　综上所述，同样的无籽性状，它们的形成原理却不相同，有的无籽性状的形成需要改变遗传物质，只有弄清无籽产生的真正原理，才能揭开无籽性状的神秘面纱。

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