花的结构(江建敏绘)
“无籽番茄”的培育利用了“有籽果实”发育时需要生长素刺激的相关机理。在番茄形成花蕾、未开花(花开成小喇叭口)时,用一定浓度的生长素或人工合成的生长素类似物喷洒花蕾,一定浓度的生长素或其类似物,会刺激还未授粉的雌蕊柱头及子房,使子房膨大形成果实,但这个过程因为没有受精卵的形成及其发育,所以番茄成熟后没有种子,最终形成“无籽番茄”。
“无籽西瓜”的培育采用了人工诱导多倍体的方法。利用秋水仙素等化学试剂诱导二倍体西瓜染色体数目加倍,形成四倍体,再以该四倍体为母本,与二倍体西瓜杂交,获得三倍体西瓜,该三倍体西瓜由于减数分裂时,同源染色体联会紊乱无法形成正常配子,从而无法完成受精作用,最终子房膨大发育成“无籽西瓜”。
上述两种方法获得的无籽果实中,“无籽番茄”果肉细胞的基因型、染色体数都与母本体细胞相同,而“无籽西瓜”果肉的染色体数目却与亲本体细胞不同,在实质上是两种不同的育种方法。
当然,并不是所有的“无籽番茄”“无籽西瓜”都分别由上述两种方法培育获得。如育种学家通过多年杂交试验,培育出了稳定、单性结实的番茄品种,该品种开花后不发生受精作用,但子房膨大也可形成果实,也是“无籽番茄”。再如,利用生长素等激素刺激未授粉的西瓜雌花柱头、子房,获得“无籽西瓜”;利用X射线照射获得染色体易位的“无籽西瓜”品种等。
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作者: 姚亭秀