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无籽果实的生产原理及繁育方法

   无籽果实以其含糖量高、口感好、食用方便及不会给小孩造成籽粒误入气管的危险等优点一直深受人们的喜爱。现在生产的无籽果实种类很多，但它们的生产原理并不都是一样的，总体可以分为两大类：
1、天然的无籽果实：如香蕉、蜜柑、葡萄、菠萝、凤梨等。这些植物的祖先都是靠种子繁殖的，但是由于种种原因，个别植株或枝条发生变异，结出无籽果实，人类在实践活动中发现了这些无籽果实，就采用营养生殖的方式栽培保存下来，形成了无籽品种。我们知道，雌蕊受粉后，在胚珠发育成种子的过程中，发育的种子合成的大量生长素。只有在这些生长素的作用下，子房才能发育成果实。那么这些无籽果实的子房是如何发育成果实的呢？这是由于这些品种在开花后期子房合成的生长素多，不需要外源生长素或花粉刺激就可直接发育成无籽果实。天然的无籽果实这种特点虽受遗传基因控制，但也受环境尤其是温度的影响。如霜害可引起无籽梨的形成；低温和高强光可诱导无籽番茄；短日照和较低的夜温可引起瓜类产生无籽果实，这可能是因为低温和霜害抑制了胚珠的正常受精发育。因为无籽果实不形成种子，所以这些品种只能靠扦插、嫁接等营养繁殖的方式进行繁育。
2、人工培育的无籽果实：如番茄、茄子、辣椒、无花果、黄瓜、西瓜、苹果、桃等。这些植物正常结出的果实都是有种子的，但用不同的方法处理，同样也能得到无籽果实。常用的方法有以下几种：
（1）用生长素或其它植物生长调节剂处理：就是用一定浓度的生长素溶液等涂抹或喷洒在未受粉的雌蕊子房上，来刺激子房发育成无籽果实；番茄、茄子、辣椒、无花果、黄瓜等的无籽果实就是这样生产的。而苹果、桃这两个品种用生长素刺激无效，要用赤霉素处理才能形成无籽果实。这种方法得到的无籽特性是不能遗传的，所以必须每次都用这种方法处理才能得到无籽果实。
（2）利用弱X射线照射的花粉授粉产生二倍体无籽果实：生物学家用弱X射线照射的花粉给正常的二倍体西瓜授粉，授粉后发生双受精，胚发育到球形胚阶段都很正常，进而胚不再发育，胚降解。含降解胚的胚珠也不发育，果实不产生正常的种子，这样就形成二倍体无籽西瓜果实。本方法的优势是：使用普通二倍体有籽西瓜栽培即可得到无籽西瓜果实，但在授粉前需要准备许多X射线照射的雄花和花粉。
（3）用秋水仙素诱导产生三倍体无籽西瓜：普通的二倍体西瓜幼苗，用秋水仙素处理后，秋水仙素会阻断细胞有丝分裂时纺锤体的形成，使已经复制的染色体留在了一个细胞核内，就形成了四倍体，然后开花时授以二倍体西瓜的花粉，最后结出的就是三倍体种子。第二年将三倍体西瓜种子和普通二倍体西瓜种子间种，三倍体西瓜植株不能正常减数分裂形成配子，开花时，在三倍体植株的雌蕊柱头上授以二倍体西瓜的花粉刺激诱导它形成三倍体无籽西瓜。其原因是二倍体西瓜的花粉中含有少量生长素，同时花粉中还含有使色氨酸转变为吲哚乙酸的酶系，当二倍体花粉萌发时，形成的花粉管伸入三倍体无籽西瓜的子房内，将自身的使色氨酸转变为吲哚乙酸的酶系分泌到里面，从而引起子房合成大量生长素促进子房发育成果实。三倍体无籽西瓜适应性和抗逆性更强，含糖量高，无子耐贮运，产量高，深受消费者和种植者欢迎。缺点是需要年年制备三倍体种子，而且技术含量较高,需专业人员才能制种。现在利用植物组织培养技术工厂化生产三倍体西瓜幼苗，价格便宜，种植方便，深受广大西瓜种植户欢迎。
（3）利用基因工程生产无籽果实：无籽果实与子房中的生长素含量相关。人们已成功地向茄子中导入由子房特异性启动子控制的激素前体生物合成的基因，并生产出无籽茄子，而且这一方法也可能推广到其它植物，如番茄、西瓜等。我们有理由相信随着基因工程生产无籽果实技术的不断进步、以及市场对无籽果实的青睐，无籽技术必将在不远的将来大规模地推广到蔬菜和水果生产中。