作者:王俊宁 来源:中国科学报 发布时间:2013-4-26
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无籽水果的奥秘

 
无籽葡萄是通过为果实施用一定浓度的植物激素,抑制种子发育的同时促进果实发育。
 


▲无籽西瓜是通过杂交手段,使得种子不能正常发育,同时给予一定刺激,使果实自身可以产生足够其发育的植物激素。


 
无籽柑橘则是通过寻找植物自身产生的种子不育但能够自身产生植物激素的突变个体,来生产无籽水果。
 
色鲜味美、食用方便的无籽水果越来越受到果农和消费者的欢迎。但是,也有人对这些无籽水果心存疑问,担心“无籽”的原因是“激素”在作怪。
 
■本报见习记者 王俊宁
 
各类色彩缤纷、香甜味美的水果是大家喜爱的食物。大快朵颐之时,嘎嘣一声咬到一颗坚硬的果籽,总是令人扫兴。于是农民和育种家努力通过研究培育出了无籽水果。然而,很多人都会觉得没有籽的水果“不自然”,也担心背后各种各样的激素在作怪,甚至有人猜疑无籽水果是不是用了“避孕药”。
 
事实果真如此吗?
 
无籽无关“避孕药”
 
我们吃的水果,从植物学上来说,基本都属于被子植物的果实。果实的出现是为了保护和更好地传播包被在其内部的植物幼体:种子。有了果实的包被,种子得以更好地传播,也使得我们今天能够吃到美味可口的水果。
 
“无籽水果实际上是没有可育的种子来进行繁殖的。”中国农业科学院郑州果树研究所副研究员徐小军在接受《中国科学报》记者采访时说道,“但是无籽水果的产生和人类使用的避孕药没有丝毫关系。无籽水果是通过育种或植物激素处理来达到无籽效果的,这些处理并不对果实的安全性造成影响。”
 
徐小军向记者介绍说,一般来说,植物双授精以后,种子开始发育,整个子房也在发生着显著的变化:在种子活动的刺激下,子房壁细胞不断分裂膨大,使得整个子房变得膨大疏松起来;同时大量的水和营养物质(蛋白质、糖类、有机酸等)被运输到膨大的子房壁细胞中储藏起来。之后,在果实自身产生的激素乙烯的影响下,整个子房变得厚实而多汁,成为了我们吃到的水果,而里面被包裹着的种子,即是我们经常讨厌的籽了。
 
“自从人们了解了果实和种子形成的过程后,科学家和农民都在思考,如果能够阻止种子的发育,同时又不影响子房壁的发育,就能得到既鲜嫩多汁,又不用吐籽的无籽水果了。”徐小军说,“于是,人类生产无籽水果的征途就此开始了。”
 
无籽的秘密
 
徐小军告诉记者,在植物体内,对促进植物果实发育影响最大的激素有两类:生长素和赤霉素。二者都能促进植物细胞的分裂和生长,而果实的发育,其本质就是子房壁细胞的分裂和生长。所有被子植物发育中的种子都能够大量合成生长素及赤霉素,使得果实进行发育。那么在种子不发育的情况下,想办法为果实提供足够的激素,我们就能够获得无籽水果了。
 
“所以,怎样能够使得种子在不发育的同时为果实提供足够的激素来促进果实发育,就成了科学家需要不断攻克的难题。”徐小军说,“经过长期研究,目前主要有三种方法可以培养出无籽水果。”
 
第一种就是为果实施用一定浓度的植物激素,抑制种子发育的同时促进果实发育。无籽葡萄是其中的代表,市场上很多无籽葡萄品种都是在葡萄盛花期及幼嫩果穗形成期育用一定浓度的激素处理。经过激素处理的葡萄,不仅能够达到较高的无核率,还有增加果粒大小的效果。
 
第二种方法则是通过杂交手段,使得种子不能正常发育,同时给予一定刺激,使果实自身可以产生足够其发育的植物激素。深受消费者喜爱的无籽西瓜就是通过这种方法培育出来的。普通西瓜都是二倍体植株,也就是细胞内含有两组染色体,可以正常结籽。人们用秋水仙素处理西瓜,使得其染色体加倍成四倍体,这样的四倍体西瓜也能结籽。但是,当四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交后产生三倍体西瓜,它的胚囊在产生卵细胞时染色体会发生混乱,因此不能正常受精成为正常的种子。这时候,再以二倍体西瓜的花粉授粉,花粉中含有的合成生长素的酶系被花粉管带入西瓜果实中,使三倍体西瓜果实内能够合成生长素,结果三倍体西瓜的果实就成为无籽果实。
 
除了上述两种,市场上的无籽柑橘则是通过第三种方法培育出来的。即通过寻找植物自身产生的种子不育但能够自身产生植物激素的突变个体,来生产无籽水果。一些柑橘枝条在发芽时由于外界刺激发生了变异,从而使得种子不能发育,但果实本身发育正常。将这些枝条通过扦插、嫁接等方式进行繁育,就可以生产出无籽柑橘。
 
植物激素很安全
 
上面提到,植物生长离不开各种各样的激素,而通过使用一些激素则会对植物的果实产生很大影响。那么,许多人不禁会问那些用激素生长出来的无籽水果对人是否有危害呢?
 
徐小军告诉记者,“植物激素”在国内外的农业生产中都有广泛的应用,包括蔬菜、果树、花卉、庄稼等等。与种子生长发育密切的生长素和赤霉素都是无毒的,并且很快会随代谢排出体外,因此对人体并无不良作用。
 
“在农业生产中,人们经常会用一些人工合成的植物激素施用给作物,来获得所期望的性状。”徐小军告诉记者,“这些人工合成的植物激素中,以生长素类似物2,4-D、萘乙酸以及能产生乙烯的乙烯利为多。这些人工植物激素属于低毒农药,而且如果超量使用会造成果实异常膨大、容易腐烂,因此使用量也不会很大。”
 
据了解,对一些水果中的植物激素,如2,4-D和乙烯利,我国使用的检测标准是最高残留限量分别为0.2毫克每千克和2毫克每千克,与欧、美、日等国相比标准持平或更为严格。因此购买符合标准的水果,是不用担心这些植物激素对人体的危害的。
 
一些“植物生长调节剂”从开发并被广泛应用于农业生产至今已有几十年历史,根据中国农药信息网登载,全球至今未发现因植物激素造成人体中毒的报道。
 
此外,针对人们关心的植物激素对于人体是否会产生不良影响的忧虑,徐小军表示,根据目前掌握的信息来看,这种担心是不必要的。植物激素和动物激素在化学性质上差异相当大,并且识别机制也各不相同,两者就好比不同操作系统下的软件只能被对应的操作系统所识别和使用一样。因此,在农业生产上使用的各类植物激素,被摄入人体后也不会起到激素的效果,因此不必谈“激素”而色变。况且大多数无籽水果的生产都不需要人工使用植物激素,所以就好好享受无籽水果吧!
 
《中国科学报》 (2013-04-26 第20版 生活指南)
 
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