種なしの果物や野菜は、植物ホルモンの助けを借りて花の柱頭を刺激することによって栽培され、卵巣の発育を引き起こします。これは、単為結実的な発達様式です。
子供の頃、私は種を飲み込むと、最終的に私の体が胃の中で植物を成長させると確信していました.それは私を怖がらせた多くのことの1つでした.今ではばかげているように思えますが、当時は私の生き残りに不可欠でした!
おそらく、種のない果物のアイデアは、同様の理由で研究者の頭に浮かんだのでしょう。たぶん、彼の子供は、お腹の中で植物が育つことを恐れて、種なしの果物を育て始めることにしたのです。信憑性があるように聞こえるかもしれませんが、実際にはそうではありません。
種のない果物はかなり長い間存在しています。それらは自然界に自然に存在し、人工的に生成することもできます。種のない果実が形成される過程は単為結実と呼ばれ、多くの果実がこの方法で生産されることが知られています。
単為結果とは?
単為結実という用語は、1902 年に Noll によって導入され、受粉やその他の刺激なしで生産された果実を表します。たとえば、種のない果物であるバナナを取り上げます。単為結実によって栽培されたバナナは無菌です。彼らの卵巣は種を作らないため、結果として生じる果実は種なしです.
ご存知かもしれませんが、果実は植物の花の成熟した子房に他なりません。顕花植物には子房があり、その中に 1 つまたは複数の胚珠が含まれています。これらの胚珠には卵細胞が含まれています。植物の受精は人間の受精とは異なります。卵巣に入る精子細胞は人間では 1 つですが、植物では 2 つの精子細胞があります。植物では、一方の精子が卵子に入り接合子を形成し、もう一方の精子が中心細胞に入り胚乳を形成します。胚乳は胚が使用する栄養組織です。時間が経つと、胚珠が種子に成長し、子房が成熟し始め、大きくて肉厚になり、最終的に果実を形成します.これは、果物が形成される自然で最も一般的な方法です。
花の解剖学. (写真提供:Designua/Shutterstock)
現在、単為結実では、果物はなしで開発されます 卵子と精子の受精。単為結実は、天然の場合もあれば、商業規模で種なし果実を開発するために人工的に誘導された場合もあります。
種なしの果物や野菜はどのように栽培されていますか?
ホルモンは、植物の成長と発達に重要な役割を果たしています。種子と果実の発育は、ホルモンレベルによって制御される密接に関連したプロセスです。種子のない果実の生産は、受粉や受精とは無関係に果実を生産できる植物の開発によって開始できます。この時点で、果実の発育は植物ホルモンの制御下にあります。植物ホルモンは、植物に少量存在する植物ホルモンで、植物の発芽、代謝、成長を調節します。
オーキシンとジベレリンは重要な植物ホルモンであり、果実の発育に重要な役割を果たしています。それらは自然に存在する植物ホルモンですが、植物に外部から添加することもできます.これら 2 つのホルモンは、商業規模で種なし果実を開発するために広く使用されています。
トマトは果物ですか、それとも野菜ですか?
植物名でも知られるトマト、Solanum lycopersicum L. は、種なし果実の生産について最も広く研究されている肉質の果実の一部です。ちょっと待って！トマトは野菜じゃない？これには私自身も戸惑いましたが、植物学的にはトマトは果物であると言えます。果物や野菜の分類には、農家の分類と料理人の分類の 2 種類があります。あなたがトマトを野菜として分類するとき、あなたの中のシェフは正しい.料理に関して言えば、トマトは野菜と見なされます。トマトは外側が硬く、調理が必要なことが多く、主に風味豊かな準備に使用されます.ただし、すべての果物は花から成長し、トマトはつるの小さな黄色い花から成長するため、トマトは技術的には果物です.
トマトは、種なし果実が人工的にどのように開発されるかを理解するために広く利用されています。 1936 年、グスタフソンは、オーキシンに似た物質をトマトの柱頭に塗布すると、子房が種なしまたは単為結実の果実に発達することを初めて示しました。柱頭は、花の雌の生殖部分です。ミツバチやその他の供給源から花粉を受け取る部分です。 Gustafson はまた、卵巣の外側への花粉の適用が同様の結果を示すことを発見し、花粉がオーキシンのホルモンと同様のホルモンを含むという仮説を導きました.
種なしトマト。 (写真提供:Hortimages/Shutterstock)
簡単に言えば、花粉に含まれるホルモンが子房に移動し、子房が種子を含む果実に成長します。しかし、花の柱頭に外部からホルモンを適用すると、外部のホルモン源により子房が誘発されます.卵巣は、自然な花粉の刺激と外部からのホルモンの刺激を区別しません。結果として得られる果実は、自然受粉なしで形成されますが、ホルモンがないわけではないため、通常の種なし果実です.
ある実験では、オーキシン合成遺伝子 iaaM を使用して、種なし果実を遺伝子的に生産しました。 細菌 Pseudomonas syringae の pv。 サヴァスタノイ。 この遺伝子は、DefH9 由来の胚珠または胎盤特異的プロモーターの制御下にありました。 Antirrhinum majus の遺伝子 開花植物。プロモーターは、遺伝子の転写が始まる DNA の領域です。それは基本的に遺伝子発現の開始を促進します。植物から採取した組織を調べたところ、果実の発育中にかなりの量のオーキシンが合成されていることがわかりました。この遺伝子は、トマト、キュウリ、ナス、ラズベリーの単為結実品種の生産に成功しました.
種なしきゅうり。 (写真提供:BobNoah/Shutterstock)
ジベレリン (GA) は、植物の成長と果実の発達に影響を与えることが知られている別の種類の植物ホルモンです。ジベレリンのみで誘導されたトマトは、播種されたトマトよりも小さいことがわかります。これは、ジベレリンだけでは果物の全体的な発達には不十分であることを示唆しています.オーキシンとジベレリンは、トマトやエンドウ豆などの果物や野菜の発育に相乗効果があることが知られています。ジベレリンを添加すると、受粉していない花の子房内のオーキシン濃度が増加することがわかっています.
種なし果実は、GAシグナル伝達合成を遺伝子操作することによって生産されてきました。 SlDELLA と呼ばれるタンパク質のセット タンパク質は、GA経路の負の調節因子です。これらのタンパク質の枯渇により、植物は開花期に卵巣で通常強制される成長停止を克服することができます.
開花期は、花が受精の準備ができている段階です。開花期の間、花の子房は未熟で胚珠がないため、成長が止まったままです。受粉は、卵巣と胚嚢の発達を誘導します。この段階で外部からホルモン源が加えられると、刺激によって花が受精し、子房が成熟し始め、種のない果実が形成され始めます。 SlDELLA タンパク質の枯渇により、受粉がなくても GA 合成が行われ、子房が種なし果実に成長することが可能になります。
種なしスイカ。 (写真提供:ピクサーノ)
遺伝子操作は、種なし果実を得る唯一の方法ではありません。植物の倍数性数の変化も同様の目標を達成できます。倍数性数とは、細胞または生物のゲノムに存在する相同染色体のセットの数を指します。種なしスイカは、三倍体植物の助けを借りて、この手順で生産されます。余分な 1 本の染色体は均等にペアリングできないため、細胞分裂の段階が制限され、娘細胞への適切な染色体分離が制限されます。その結果、突然変異が起こり、種のないスイカが生まれます。
果物であろうと野菜であろうと、これらの種のない製品は、ホルモン刺激または倍数性数の変化によって誘発されます.
結論
種なし品種が重要である理由はたくさんあります。種なしは、特に種が固い場合や味が悪い場合に、果物の品質と味を向上させることができます.なすを種なしで発育させると、著しい食感の低下と褐変の防止が見られます。果物の貯蔵寿命は、種子がないため、商業的な実行可能性が増すため、延長することもできます.
種なし果実は市場で非常に価値があるかもしれませんが、その生産にはさまざまな要因が関係しているため、生産は容易ではありません。種子のない果実を生産している間は、植物の栄養や生殖の性質に変化がないように注意する必要があります.もう1つの懸念点は、追加されるホルモンの量です。通常、ホルモンは非常に微量の濃度で存在するため、その量が大幅に増加すると、他の表現型の異常が生じる可能性があります.
植物ホルモンが果実の発育にどのように影響するかについての私たちの知識は、まだ研究段階にあります.さらなる研究により、これを利用して、より商業的に実行可能な種なし果実を生産できる可能性があります.これで、あと数年、お腹の種からスイカが成長する危険性について、小さな兄弟たちを悩ませたり、物語を語ったりすることができます!
