Нека си признаем - наистина не обичаме семената. Това не е общовалидно, разбира се. В крайна сметка, много хранителни продукти всъщност са семена (боб, грах, ориз, царевица, кафе, какао) или идват от семена (брашно, масло), а ние се нуждаем от семена, за да размножаваме много растения. Що се отнася обаче до гроздето, динята, бананите, цитрусите и някои други плодове и зеленчуци, семената могат да досаждат. Семената в много плодове се смесват с частта, която ядем, и не се ограничават до негодна за консумация част като ябълки или малки като боровинки и ягоди. Хрупкането на голямо семе не е приятно и освен ако не е състезание, често е социално неудобно да ги изплюеш. Следователно ние използваме шанса да се отървем от семената или поне да ги намалим до управляем брой.
Безсеменните растения не са често срещани, но съществуват естествено или могат да бъдат манипулирани от животновъдите, без да се използват техники за генно инженерство. Няма настоящи безсеменни растения, които са генетично модифицирани организми (ГМО). Както при много растителни системи, няколко стъпки трябва да работят правилно по „пътя“ за производство на крайния продукт (в този случай семена). Компромисът във всяка една стъпка води до провал. Безсеменността за растението е безполезна, тъй като не успява да даде потомство, поради което повечето безсеменни растения се размножават чрез присаждане или резници (изключение са краставицата и динята). Това обаче е наследствена черта, пренасяна чрез полени и поддържана в генофонда, докато отново се появи правилната комбинация от родители, за да се получи растение с плод без семена. Тъй като те се срещат естествено и хората са наблюдателни, любопитни и изобретателни същества, след като намерим нещо, което ни харесва, се възползваме напълно от него. И така, защо някои плодове са без семена?
Девствени плодове
Всички безплодни плодове попадат в обща категория, наречена партенокарпия. Партенокарпията е гръцка дума, която означава „девствени плодове“. Това е ситуация, при която плодът се развива без оплождане на яйцеклетката (частта от цветето, която при оплождането се развива в семе). При тези растения опрашването може да е необходимо, а може и да не е необходимо, за да задейства производството на хормони, за да стимулира стената на яйчника да набъбне и да образува плодове. Оплождането и развитието на семената обаче не се случват и няма „следи от семена“ или остатъци от семена. В някои случаи развитието на плодове може да бъде стимулирано при липса на полени чрез външни хормонални приложения. Тази безсеменност присъства в някои сортове краставици, райска ябълка, грозде, цитрусови плодове, ананаси и други. Този тип безсеменност често дава по-малки плодове от техните посяти колеги.
Някои растения, способни да произвеждат семена, могат да имат стерилен прашец или други причини, които ги правят неспособни да образуват семена, а за да произведат семена, се изисква опрашване от друг, генетично различен член на този вид. Когато се засаждат в големи овощни градини, те са заобиколени от генетично идентични копия на себе си, което ги кара да произвеждат партенокарпични плодове. Много цитруси работят по този начин.
Следа от семена
Стеноспермокарпията е вид партенокарпия, при която настъпва оплождане и семената започват да се развиват, но в крайна сметка се прекъсват, оставяйки след себе си забележима „следа от семена“. Следите от семена се различават по размер в зависимост от това доколко е напреднало развитието на семената преди аборта и обикновено са достатъчно меки, за да не получат хрупкавост на напълно развити семена. Това се случва при повечето грозде без диви семки, диня и други плодове. Развъдчиците на грозде без семена се възползват от този частичен процес на развитие, като премахват развиващите се семена преди аборт и ги отглеждат в растения, използвайки техники за тъканна култура. По този начин и двамата родители притежават безсеменен признак, като по този начин произвеждат по-голям брой безсеменни потомци.
Нарушаването на процеса на развитие на семената възниква по редица причини. Динята и бананът са без семки, тъй като имат три комплекта хромозоми, което им дава нечетен брой, с който да работят, когато произвеждат прашец и яйчни клетки. Повечето организми имат четен брой хромозоми, така че получените яйцеклетки и поленови клетки получават четен брой хромозоми, които съдържат генетичния материал, например ДНК, за да се комбинират, за да създадат потомство. Когато триплоидите образуват яйца и цветен прашец, процесът произвежда нечетен брой, в резултат на което яйцата и полените не получават еднакъв хромозомен комплимент, поради което им липсва информация, необходима, за да бъде жизнеспособна. Поленът от триплоидите често изглежда сгърчен и зле оформен.
Пресичане
Триплоидните организми се срещат естествено или могат да се развият чрез кръстосване на диплоид (два комплекта хромозоми) с тетраплоид (четири комплекта хромозоми), за да се получи триплоид. В случай на диня, трябва да настъпи опрашване, за да се развият плодовете и тъй като триплоидният прашец не покълва, диплоидните сортове се присаждат, за да осигурят жизнеспособен прашец за индуциране на плодове без пълно развитие на семената. Белите семенни следи се виждат лесно в динята
Стеноспермокарпичната безсеменност във всички изследвани досега грозде се дължи на естествено срещаща се вредна „точкова мутация“ в раздела за хромозомата на гроздето, отговорен за развитието на семената. Много хора използват думата мутация или мутант в отрицателен контекст, но повечето промени, които намираме за желани, настъпват естествено.
Беше направено усилие да се развият череши без семена. Има обаче разлика между „яма“ и семе. Ямката е твърдата, камениста тъкан, заобикаляща семената в маслини, череши, праскови, сливи и кайсии и не е част от семето. Изследователите успяха да развият череши без семена, но не и без костилки.
Безсемеността може или не може да промени характера на плода. Семената в плода могат да помогнат за привличането на енергия и хранителни вещества в плодовете, променящи се характеристики като нива на хранителни вещества и захар, размер на плодовете, брой плодове, време на зрялост и други. Животновъдите и градинарите са свършили добра работа, използвайки стандартни техники за отглеждане и производство, за да преодолеят тези ограничения.
За повече информация:
Мичиганския държавен университет
www.canr.msu.edu