在炎热的夏天,还有什么比吃几块冰镇的甜美多汁的西瓜更让人惬意的吗?
当然是有的!那就是吃几块冰镇的的甜美多汁的无籽西瓜。
无籽西瓜
这就是无籽西瓜是有史以来最伟大的发明之一的原因。但这里有一个很矛盾的地方,就如同著名的“先有鸡还是先有蛋”的问题一样。众所周知,西瓜靠种子生长繁殖,也许很多朋友都有这样的经历,吃完西瓜有意或无意的把西瓜籽扔在了花盆里或者院子里,不久后就长出了西瓜幼苗甚至最后结了小西瓜。那么问题就来了,没有西瓜籽的西瓜是怎样产生的呢?
它需要一些能够改变西瓜基因组的物质,并且同时种植三种基因不同的西瓜植株,类似的方法可以产生各种无籽水果,听起来是不是很神奇呢?
大约5000年前,西瓜的野生祖先生长在非洲,结出的果又小又苦又硬的,经过几个世纪的选择繁殖,西瓜慢慢变成了我们现在迟到的西瓜,又甜又大又多汁的红瓜,并且有着黑色的有光泽的种子。
然后,在大约80年前,日本科学家通过修改西瓜的基因组很直接的创造出了无籽西瓜品种。他们通过一个称为“诱变育种”的过程:把植物暴露在某种环境(如强辐射)下,诱导其基因组的变化,然后选择那些有理想品质的后代。
1939年,科学家们使用了一种名为秋水仙素的化学物质,将其作用在植物细胞上,会使得细胞无法正常分离由于细胞分裂产生的双倍DNA,这就导致了细胞中出现了加倍的DNA。通常情况下,动物包括人如果拥有不正常数量的染色体(即DNA)就无法存活下去,但是植物似乎不受这个的影响。日本京都大学的一位教授通过秋水仙素使得本来是双倍体的西瓜植株产生了四倍体的西瓜。然后,它又突发奇想的将双倍体和四倍体西瓜一起繁殖,得到了含有三倍DNA的种子。但是种植这种遗传怪物并不是无籽西瓜的最后一步,因为开花后并不能正常的结果。所以要想获得无籽西瓜,必须进行人工授粉,也即用普通二倍体西瓜的成熟花粉,来刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实。这样结出来的西瓜就是无籽西瓜了。
听起来是不是很麻烦,而且三倍体西瓜没有籽,就意味着无法用它的种子来继续生产无籽西瓜。也就是说,要持续生产无籽西瓜,要要一直保持二倍体和四倍体西瓜的种植,然后在繁殖期用他们来进行繁育。这样就需要同时种植3种不同的西瓜品种,还得有不少的人工干预。听起来要做很多工作,但是人们就是喜欢无籽西瓜,有市场,这样的劳动对农民来说就是值得的。
无籽西瓜生产流程图
现在,研究人员已经尝试使用各种方法使得处理过程更加顺畅,比如,它们开发出了不会产生雌花的二倍体,所以农民们可以种植它以获取花粉而不用担心不小心产生任何有种子的西瓜。
现在,西瓜并不是唯一的无籽水果,我们通过类似这样的DNA倍性操作,生产出了无籽葡萄、无籽橘子和无籽香蕉等等。这听起来有些违反直觉,我们从来没有认为它们中的任何一个是转基因生物,即使它们的确经过基因改造。而只有经过现代转基因技术的大豆等农作物这些才被人们称作为“转基因”。