流言:无籽水果中含有大量激素,是用避孕药处理来达到无籽效果的,经常食用对人体有害。
各类色彩缤纷、香甜味美的水果是大家喜爱的食物。大快朵颐之时,嘎嘣一声咬到一颗坚硬的果籽,总是令人扫兴的事情。于是农民和育种家努力通过研究果实的发育特点来让它们无籽。可是有些人觉得没有籽的水果“不自然”,甚至猜疑是不是给水果用了避孕药,这可真冤枉呀!我们来看看无籽水果背后的原理吧。
*水果里为什么要有籽? *
我们吃的水果,从植物学上来说,基本都属于被子植物的果实。当果实这个器官在侏罗纪晚期出现的时候,它有着神圣的任务——保护和更好地传播包被在其内部的植物幼体:种子。 “被子植物”这一名称就是这样得来的。有了果实的包被,种子得以更好地传播,我们今天才能够吃到美味可口的水果。
双授精以后,种子开始发育,整个子房也在发生着显著的变化:在种子活动的刺激下,子房壁细胞不断分裂膨大,使得整个子房变得膨大疏松起来;同时大量的水和营养物质(蛋白质、糖类、有机酸等)被运输到膨大的子房壁细胞中储藏起来。之后,在果实自身产生的激素乙烯的影响下,整个子房变得厚实而多汁,成了我们吃到的水果,而里面被包裹着的种子,即是我们讨厌的籽了。有籽水果中,若种子中的胚珠不发育,那么无法产生足够的激素,子房就会萎蔫、脱落,不能形成果实。
人类了解了果实和种子形成的过程后意识到,如果能够阻止种子的发育,同时又不影响子房壁的发育,就能得到既鲜嫩多汁,又不用吐籽的无籽水果了。于是,人类就踏上了生产无籽水果的征途。
激素的力量
在植物体内,对促进植物果实发育影响最大的激素有两类:生长素和赤霉素。生长素是由生物体内20种氨基酸之一的色氨酸,经一系列酶促反应生成的,它对于植物体有着至关重要的作用。从种子的萌发、芽的伸长到植物形态的建立,都离不开生长素的参与。
再来说说赤霉素。赤霉素名字中的“赤霉”二字,指的是它最初被发现的来源——赤霉菌。在1930年代,日本科学家发现,水稻有时候会被赤霉菌感染,结果就是受到感染的植株长得相当高。通过提取、研究赤霉菌的分泌物,人们发现分泌物中含有能够促使水稻节间细胞快速分裂和伸长的物质。后来经过不断的分离和纯化,后人发现这种物质其实是一大类结构类似、具有相同生理功能的物质,并将这类物质统称为赤霉素。随后的研究也显示,植物自身也能产生赤霉素,来对自身的生理过程进行调节。这里顺便说一句,推动农业“绿色革命”的矮秆水稻,其本质就是赤霉素合成途径上的一个关键基因的突变,使得赤霉素合成障碍而形成的。
看到这里,也许聪明的读者已经看出端倪了。生长素和赤霉素,都能促进植物细胞的分裂的生长,而果实的发育,其本质就是子房壁细胞的分裂和生长。所有被子植物发育中的种子都能够大量合成生长素及赤霉素,使得果实进行发育。那么在种子不发育的情况下,想办法为果实提供足够的激素,我们就能够获得无籽水果了。