Давайте визнаємо, що ми дуже не любимо насіння. Це, звичайно, не повсюдно вірно. Зрештою, багато продуктів харчування насправді є насінням (квасоля, горох, рис, кукурудза, кава, какао) або походять із насіння (борошно, олія), і нам потрібно насіння для розмноження багатьох рослин. Однак, коли справа доходить до винограду, кавуна, банана, цитрусових та деяких інших фруктів і овочів, насіння можуть бути неприємними. Насіння багатьох фруктів змішується з частиною, яку ми їмо, і не обмежується лише неїстівною частиною, як яблука, або дрібними, як чорниця та полуниця. Хрускіт великого насіння не приносить задоволення, і якщо це не змагання, часто соціально незручно їх виплюнути. Тому ми використовуємо шанс позбутися насіння або принаймні зменшити їх до прийнятної кількості.
Рослини без насіння не поширені, але вони існують у природі або ними можна маніпулювати селекціонерами без використання методів генної інженерії. Жодна з сучасних безнасінних рослин не є генетично модифікованими організмами (ГМО). Як і у багатьох рослинних системах, кілька кроків повинні правильно працювати на «шляху» виробництва кінцевого продукту (в даному випадку насіння). Компроміс на будь-якому етапі веде до провалу. Безнасінність для рослини марна, оскільки вона не дає потомства, тому більшість безнасінних рослин розмножують живцюванням або живцюванням (виняток – огірок і кавун). Однак це спадкова ознака, яка передається через пилок і зберігається в генофонді, поки знову не з’явиться правильна батьківська комбінація, щоб отримати рослину з плодами без насіння. Оскільки це відбувається природним чином, а люди є спостережливими, допитливими та винахідливими створіннями, коли ми знаходимо те, що нам подобається, ми скористаємося цим у повній мірі. Отже, чому деякі фрукти без кісточок?
Невинні фрукти
Усі плоди без насіння підпадають під загальну категорію, яка називається партенокарпія. Партенокарпія – це грецьке слово, що означає «незайманий плід». Це ситуація, коли плід розвивається без запліднення яйцеклітини (частини квітки, яка при заплідненні розвивається в насіння). У цих рослин запилення може бути або не бути необхідним, щоб запустити вироблення гормону, щоб стимулювати стінку яєчника набухати і утворювати плоди. Однак запліднення і розвиток насіння не відбувається, і немає «слідів насіння» чи залишків насіння. У деяких випадках розвиток плодів можна стимулювати за відсутності пилку за допомогою зовнішнього застосування гормонів. Така безнасінність є у деяких сортів огірків, хурми, винограду, цитрусових, ананасів та інших. Цей тип безнасінності часто дає менші плоди, ніж їхні аналоги з насінням.
Деякі рослини, здатні виробляти насіння, можуть мати стерильний пилок або інші причини, які роблять їх нездатними утворювати насіння, і для виробництва насіння їм потрібно запилення іншим, генетично іншим представником цього виду. При посадці у великих садах вони оточені генетично ідентичними копіями самих себе, що призводить до того, що вони дають партенокарпічні плоди. Багато цитрусових працюють таким чином.
Насіннєвий слід
Стеноспермокарпія – це тип партенокарпії, при якому відбувається запліднення і насіння починає розвиватися, але в кінцевому підсумку припиняється, залишаючи за собою помітний «слід насіння». Сліди насіння відрізняються за розміром залежно від того, наскільки просунувся розвиток насіння до аборту, і, як правило, досить м’які, щоб не відчувати хрускоту повністю розвиненого насіння. Це трапляється у більшості без кісточок винограду, кавуна та інших фруктів. Селекціонери винограду без кісточок використовують цей процес часткового розвитку, видаляючи насіння, що розвиваються, перед абортом і вирощуючи їх у рослини за допомогою методів культури тканин. Таким чином, обидва батьки володіють ознакою без насіння, тим самим виробляючи більшу кількість безнасінного потомства.
Порушення процесу розвитку насіння відбувається з ряду причин. Кавун і банан не мають кісточок, оскільки вони мають три набори хромосом, що дає їм непарну кількість для роботи, коли вони виробляють пилок і яйцеклітини. Більшість організмів мають парну кількість хромосом, тому отримані клітини яйцеклітини та пилку отримують парну кількість хромосом, які містять генетичний матеріал, наприклад, ДНК, для об’єднання, щоб утворити потомство. Коли триплоїди утворюють яйця та пилок, процес утворює непарну кількість, в результаті чого яйце та пилок не отримують рівного хромосомного компліменту, тому їм бракує інформації, необхідної для життєздатності. Пилок триплоїдів часто виявляється зморщеним і погано сформованим.
Перетин
Триплоїдні організми зустрічаються в природі або вони можуть бути розвинені шляхом схрещування диплоїду (два набори хромосом) з тетраплоїдом (чотири набори хромосом), щоб отримати триплоїд. У випадку кавуна для розвитку плодів необхідно запилення, а оскільки триплоїдний пилок не проростає, диплоїдні сорти пересаджують, щоб забезпечити життєздатний пилок, щоб викликати плоди без повного розвитку насіння. У кавуні добре помітні білі сліди насіння
Стеноспермокарпічна відсутність кісточок у всіх досліджених на даний момент сортів винограду пов’язана з природною шкідливою «точковою мутацією» в ділянці хромосоми винограду, що відповідає за розвиток насіння. Багато хто використовує слово мутація або мутант у негативному контексті, але більшість змін, які ми вважаємо бажаними, відбулися природним шляхом.
Доклали зусиль, щоб вивести вишні без кісточок. Однак є різниця між «ямкою» і насінням. Кісточка — це тверда кам’яниста тканина, що оточує насіння в оливках, вишнях, персиках, сливах та абрикосах, і не є частиною насіння. Дослідникам вдалося вивести вишні без кісточок, але не без кісточок.
Відсутність насіння може змінити, а може і не змінити характер плоду. Насіння у фрукті може допомогти залучити енергію та поживні речовини до фруктів, змінюючи характеристики, такі як рівень поживних речовин і цукру, розмір плодів, кількість плодів, час дозрівання та інші. Селекціонери та садівники добре попрацювали, використовуючи стандартні технології розведення та виробництва, щоб подолати ці обмеження.
Для отримання додаткової інформації:
Університет штату Мічіган
www.canr.msu.edu