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无核(籽)水果和蔬菜是如何种植的

2023-06-21 分类:养生资讯

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通过使用植物激素刺激花柱来生长无核(籽)的水果和蔬菜,这会触发卵巢的发育,这是单性结实的发展模式。

小时候,我坚信如果我吞下种子,最终将在我的胃中生长这种植物。这是许多让我害怕的事情之一,所以在吃一片西瓜之前,我会小心翼翼地除去所有西瓜子。现在看来很傻,但那时我认为这对我的生存至关重要!

无核(籽)水果的想法也许是出于类似的原因而引起研究人员的注意。也许他的孩子对腹部会长出植物而感到恐惧使他恼火,以至于他决定开始研究种植无核果! 听起来似乎可信,但这不是事实。

无核(籽)水果已经存在了很长时间。它们天然存在于自然界中,也可以人工生产。无核果实的形成过程被称为单性结实,并且已知通过这种方法可以产生许多果实。

什么是单性结实?

单性结实一词是诺尔在1902年提出的,用于描述未经授粉或其他刺激而产生的果实。以无核水果香蕉为例。单性结实栽培的香蕉是不育的;它们的卵巢不产生种子,因此产生的果实没有种子。

您可能知道,水果不过是植物花的成熟子房。开花植物的子房中包含一个或多个子房。这些胚珠含有卵细胞。植物的授粉不同于人类的受精。在植物中,有2个精子细胞,与人类进入卵巢的单个精子细胞相反。在植物中,一个精子进入卵子并形成合子,而另一个精子进入中央细胞以形成胚乳,胚乳是胚胎使用的营养组织。随着时间的流逝,胚珠发育成种子,并且卵巢开始成熟,变大且肉质,最终形成果实。这是水果形成的自然且最常见的方式。

现在,在单性结实中,没有卵和精子的受精就可以发育出果实。单性结实可以是天然的,也可以是人工诱导的,以商业规模发展无核果实。

无籽水果和蔬菜如何种植?

激素在植物的生长发育中起着重要的作用。种子和果实的发育是受激素水平控制的密切相关的过程。无核(籽)果实的产生可以通过植物的发育来促进,这些植物可以独立于授粉和施肥而产生果实。在这一点上,水果的生长处于植物激素的控制之下。植物激素是植物中少量存在的植物激素,可调节植物发芽,代谢和生长。

生长素和赤霉素(GA)是重要的植物激素,在果实发育中起重要作用。它们是天然存在的植物激素,但也可以从外部添加到植物中。这两种激素被广泛用于以商业规模开发无核果实。西红柿(番茄)是无核水果生产中研究最广泛的多肉水果。可是等等!西红柿不是蔬菜吗?我本人对此感到困惑,但从植物学上来说,西红柿是一种水果是正确的。

水果和蔬菜的分类有两种类型:农民的分类和厨师的分类。将西红柿归类为蔬菜时,对于厨师来说是正确的。烹饪时,西红柿被认为是蔬菜,因为它的外层质地坚硬,经常需要烹饪,并且主要用于制作咸味食品。但是,从技术上讲,西红柿是水果,因为每种水果都是从花中生长出来的,而西红柿是从藤上的黄色小花中生长出来的。

西红柿被广泛用于了解人工如何培育无核水果。1936年,古斯塔夫森(Gustafson)第一个证明在番茄植物的柱头上,施用类似于生长素的物质会导致卵巢发育成无核或单性结实的果实。柱头是花的雌性生殖部分。它从蜜蜂或其他来源获取花粉。古斯塔夫森还发现,将花粉施用到卵巢外部显示出相似的结果,从而得出了这样的假设,即花粉含有与生长素类似的激素。

简单来说,花粉中的荷尔蒙进入卵巢,然后卵巢发展成带有种子的果实。但是,如果在花的柱头上外用激素,则由于外源激素的作用,卵巢会被触发。卵巢不能区分天然花粉刺激和外部激素刺激。生成的果实无需自然授粉即可形成,但不含任何激素,因此是正常的无核(籽)果实。

在一个实验中,利用紫丁香假单胞菌和萨氏假单胞菌的生长素合成基因iaaM对无核(籽)果实进行了遗传生产。该基因处于开花植物金鱼草的DefH9基因的胚珠或胎盘特异性启动子的控制之下,启动子是基因开始转录的DNA区域。它基本上促进了基因表达的开始。通过对果实组织的研究,发现果实发育过程中有大量生长素合成。该基因成功地帮助了番茄、黄瓜、茄子和覆盆子等单性结实品种的生产。

赤霉素(GA)是另一类植物激素,已知会影响植物生长和果实发育。可以看出,仅用赤霉素诱导的番茄要比种子番茄小。这表明仅赤霉素不足以全面促进水果的发育。已知生长素和赤霉素对诸如番茄和豌豆等水果和蔬菜的发育具有协同作用。可以看出,赤霉素的添加可以增加未授粉花的子房中植物生长素的浓度。

通过遗传控制赤霉素(GA)信号合成,已生产出无核果实。一组称为SlDELLA的蛋白质是赤霉素(GA)途径的负调节剂。

花期是花卉准备收费的阶段。在开花期,花的卵巢不成熟,没有胚珠,因此它们的生长被抑制。授粉诱导卵巢和胚囊的发育。如果在此阶段添加外部荷尔蒙来源,则花朵会由于刺激而受精,卵巢开始成熟并开始形成无核果实。SlDELLA蛋白的消耗,即使在没有授粉的情况下,也可以进行GA合成,从而使卵巢发育为无核果实。

基因控制不是获得无核果实的唯一途径。 改变植物的倍数也可以达到类似的目的。倍性数是指细胞或生物体的基因组中存在的同源染色体的数目。在三倍体植物的帮助下,可通过此程序生产无籽西瓜。一个额外的染色体不能均匀配对,这限制了细胞分裂阶段和适当的染色体分离为子细胞,结果是突变并产生无核(籽)西瓜。

无论是水果还是蔬菜,这些无核(籽)产品都是通过激素刺激或改变它们的倍性数诱导来实现。

结论

无核品种如此重要的原因有很多。无核(籽)可提高果实的品质和口感,尤其是当种子坚硬或味道不好时。茄子在无籽发育过程中,有显著的质地降低和防褐变作用。由于没有种子,水果的保质期也会延长,这增加了它们的商业生存能力。

无核(籽)水果可能在市场上具有巨大的价值,但考虑到其生产中涉及的多种因素,它们的生产并不是很容易。在生产无核果实时,应注意植物的营养或生殖特性没有变化。另一个值得关注的问题是激素的添加量。通常,激素以非常小的浓度存在,因此其量的任何显着增加都可能导致其他表型异常。

我们对植物激素如何影响果实发育的知识仍处于研究阶段。通过进一步的研究,我们也许可以利用它来生产更多商业上可行的无核(籽)水果。

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