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无籽西瓜和三倍体西瓜(无籽西瓜是三倍体是什么意思)

导语:无籽西瓜和“三倍体”育种技术

西瓜是物美价廉的消暑佳品,但瓜子灿若繁星,吃瓜吐籽颇为不美,于是乎无籽西瓜应运而生。虽做不到绝对无籽,但数量很少,且柔嫩可食,效果相当不错。

图一

通常,无籽西瓜的价格要贵一点,但贵有贵的道理,这玩意儿来之不易,大体拢共分三步:第一步,把普通的二倍体西瓜用秋水仙素处理,使之染色体加倍,称为四倍体西瓜;第二步,用二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交,结出三倍体的种子;第三步,把种子种下去,得到三倍体西瓜植株,最终结出无籽西瓜。确实不容易,这一套程序下来耽误好几茬收成。

无籽西瓜的原理,想必大家都有所耳闻。正常的西瓜植株细胞内含有两个染色体组,进行减数分裂时一分为二,形成“单倍体”的配子,然后配子和配子结合......但三倍体西瓜就会在减数分裂时面临难题,一共三个染色体组,咋个分呢?没法分,结果就是“联会紊乱”,无法形成正常的种子,这就是“无籽”的由来。

图二

注意,还有一个问题。四倍体西瓜在进行减数分裂时要形成多价体,致其育性下降,四倍体西瓜花粉育性不足二倍体西瓜花粉的一半,故杂交时一般选用二倍体西瓜为父本,四倍体为母本,而不是相反,这样种子产量较大。除此之外,还牵扯母本细胞质遗传。分别选用四倍体和二倍体为父本母本,固然也能得到三倍体西瓜,其种子也不会成功发育,但残存的种子会具有较硬的种皮,严重影响体验。

你以为这样就能得到无籽西瓜了?太天真,这还缺一个重要环节。须知果实长大需要生长素,而生长素却来源于种子,如今种子不存,生长素焉附?这又是一个看似不可解的死循环。然而万恶的人类啥事儿都能干得出来,他们会用二倍体西瓜的成熟花粉刺激三倍体植株的子房,并将自身合成生长素的酶体系转移到其中,从而使无籽西瓜得以顺利成长,直至瓜熟蒂落。

图三

很多人总有一种推崇纯天然的迷思,对“三倍体”这样的概念心存疑虑,其实大可不必,“三倍体”不是新鲜事,它本来就经常出现在你我身边。香蕉就是最寻常的“三倍体”植物,和“无籽西瓜”一样,香蕉也没有种子。不过香蕉的子房本身能产生生长素,不需要像无籽西瓜一样人工刺激。还有芋头,也是三倍体,你啥时候见过芋头结果生籽?它没那功能。

对于无籽西瓜,有些朋友可能还会注意到“秋水仙素”。没错,这玩意儿对人类有剧毒,二倍体西瓜被它抑制了有丝分裂,使染色体停滞在分裂中期,从而导致了四倍体的产生,这也算是中了毒。不过到这一步,秋水仙素的使命已经完成,不会再有其它作用。再说了,那都是三倍体西瓜上一辈的事儿,中毒不是你大清的铁帽子王,不可能世袭罔替,有啥可担心的呢?

生活不止眼前的苟且,还有吃和远方,口腹之欲是生物技术进步的强大动力,秋水仙素的使用即其一也。但是,即便不用秋水仙素,植物也很容易因各种自然因素变成四倍体乃至于多倍体。多倍体在植物界可不是非主流,而是植物进化的手段之一。八倍体算个啥?在野生菊中,还发现过十倍体,野生报春花中有十四倍体,令人瞠目结舌。天然的三倍体也比比皆是,甚至还有五倍体,所以人工的“三倍体”不是逆天违道,而是顺应自然。

图四:三倍体扇贝

相对于多倍体横行的植物界,动物界要低调得多。不过我们仍然能在餐桌上遇到很多“三倍体”产品,比如三倍体工程鲫、海边的三倍体栉孔扇贝和三倍体牡蛎,等等,无一不是个大肉多,品质上佳。采用三倍体育种技术,是为了规避因性腺发育而带来的负面影响,从而获得更好的食用体验和更大的经济效益。

所以,“三倍体”很可爱,大家不要黑它。

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