愛華網(wǎng)無籽西瓜培育過程中的問題探討
為什么三倍體無籽西瓜的培育過程中一定要用四倍體做母本？
（選用4倍體做母本是因?yàn)槎啾扼w的花粉的可育性低于兩倍體
多倍體做母本2倍體做父本種子產(chǎn)量會(huì)高些 ）
那還與細(xì)胞質(zhì)的遺傳有關(guān)，細(xì)胞質(zhì)的遺傳是母本遺傳，正如：用4倍體做母本~以后的西瓜的瓢就多皮很薄~~~~~~的意思咯~~~
如果用二倍體西瓜作母本、四倍體西瓜作父本，即進(jìn)行反交，則會(huì)使珠被發(fā)育形成的種皮厚硬，從而影響無子西瓜的品質(zhì)。
如果僅從染色體組的角度考慮，無論用二倍體作父本四倍體作母本還是用四倍體作父本用二倍體作母本，雜交得到的子代都是三倍體。但是，三倍體西瓜并非不產(chǎn)生胚珠，而是胚珠中不能正常通過減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細(xì)胞！也就是說，“無籽西瓜”并非沒有種子的所有部分，只是沒有種子的胚和胚乳而已，種子的種皮還是有的。
我們知道，真核生物除了有核基因外，線粒體、葉綠體中還有細(xì)胞核質(zhì)基因，而后者則幾乎全部是來自母本的。也就是說，如果用二倍體作父本四倍體作母本，則三倍體西瓜的細(xì)胞質(zhì)基因來自四倍體；反過來，如果用四倍體作父本二倍體作母本，則三倍體西瓜的細(xì)胞質(zhì)基因來自二倍體。
實(shí)踐證明，細(xì)胞質(zhì)基因來自二倍體的三倍體西瓜，其珠被能正常發(fā)育成種皮！這樣一來，得到的“無籽西瓜”在吃的時(shí)候，人們的感覺將是完全有籽的！因?yàn)椋覀冎圆幌矚g有籽西瓜，并不是不喜歡它種子中的胚，而是不喜歡它那堅(jiān)硬的種皮！
無籽西瓜三倍體無籽西瓜是根據(jù)染色體變異的原理培育而來的。但是，無籽西瓜的發(fā)育仍然需要生長素，那么沒有種子，生長素從何而來呢? 一般來說，生長素在植物體內(nèi)的合成部位是葉原基、嫩葉和發(fā)育中的種子，在這些部位，存在著與生長素合成有關(guān)的酶系。在多種酶的催化作用下，植物體內(nèi)的色氨酸經(jīng)過氨基轉(zhuǎn)換、脫羧作用和兩個(gè)氧化步驟，最終變成生長素（吲哚乙酸）。在二倍體西瓜的花粉中，除含有少量的生長素外，同樣也含有使色氨酸轉(zhuǎn)變成生長素的酶系。當(dāng)二倍體花粉萌發(fā)時(shí)，形成的花粉管伸入到三倍體植株的子房內(nèi)并將自身合成生長素的酶體系轉(zhuǎn)移到其中，從而在子房內(nèi)仍能合成大量的生長素，促使子房發(fā)育成無籽果實(shí)。 無籽西瓜出現(xiàn)正常種子的原因： 一、三倍體無籽西瓜本身就可產(chǎn)生少量的正常種子。 三倍體無籽西瓜主要是雄配子高度不育（99.9％的雄配子不育）造成的，但還有0.1％的雄配子是可育的[1/2N(n-1)]，所以還有一千零二十四分之一的機(jī)會(huì)可以形成正常的種子，但為數(shù)不多，一般每瓜有1至3粒。 二、“返祖”現(xiàn)象。 三倍體無籽西瓜在田間還會(huì) 產(chǎn)生外觀性狀同無籽西瓜母本相似的二倍體有籽西瓜，沒經(jīng)驗(yàn)的瓜農(nóng)是看不出來的，這種現(xiàn)象叫“返祖”。主要是由于多倍體西瓜在種子形成過程中，細(xì)胞染色體分裂不正常引起的。有經(jīng)驗(yàn)的瓜農(nóng)可在無籽西瓜育苗期根據(jù)其不同的性狀進(jìn)行剔除或在收瓜前將其區(qū)分開。 三、種子純度不高。有母本或其他二倍體西瓜種子混入?？稍诓シN時(shí)挑種剔除。 |
一、用秋水仙素誘導(dǎo)獲得四倍體植株，為什么需在種子萌發(fā)或幼苗期進(jìn)行處理？
秋水仙素只有滲透入分生組織正在分裂的細(xì)胞后，才能抑制紡錘絲的形成，使復(fù)制后的染色體共存于該細(xì)胞中，進(jìn)而經(jīng)有絲分裂形成染色體相應(yīng)加倍的細(xì)胞組織。在二倍體西瓜種子萌發(fā)或幼苗期，組織細(xì)胞分裂能力較強(qiáng)，故此時(shí)用秋水仙素進(jìn)行處理最合適。
二、獲得三倍體西瓜種子時(shí),用二倍體為四倍體提供花粉,如果反交能否獲得三倍體西瓜種子？
在現(xiàn)行高中生物教材，介紹獲得三倍體西瓜種子時(shí)，講道：“用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進(jìn)行雜交，就能在四倍體上結(jié)出三倍體的種子。”如果反交，能否獲得三倍體的西瓜種子呢？四倍體與二倍體西瓜，無論正交或反交，都能產(chǎn)生三倍體的種子。但是反交獲得的三倍體西瓜的胚珠硬化，種子發(fā)育比較困難，形成的三倍體種子難于萌發(fā)；且果實(shí)品質(zhì)差，而正交，不但能獲得三倍體的種子，且四倍體的西瓜吃著味道甜美。故獲得三倍體西瓜種子時(shí)通常以二倍體為四倍體提供花粉。
三、三倍體西瓜與二倍體西瓜如何搭配種植才合適？
種植三倍體西瓜時(shí)，通常間隔種植二倍體西瓜較為適合。這樣，開花時(shí)，便于借助昆蟲將二倍體的花粉傳授到三倍體植株的雌蕊柱頭上，可為三倍體提供足夠的外源生長素，促使其子房發(fā)育成果實(shí)（無籽西瓜）。
四、三倍體無籽西瓜的發(fā)育過程中需要不需要生長素？若需要，生長素從何而來？
現(xiàn)行高中生物教材，介紹生長素能促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的生理作用時(shí)，是這樣講的，“實(shí)驗(yàn)證明，雌蕊受粉以后，在胚珠發(fā)育成種子的過程中，發(fā)育著的種子里合成了大量的生長素。這些生長素能夠促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)。如果雌蕊受粉以后，在子房發(fā)育成果實(shí)的早期，除去發(fā)育著的種子，果實(shí)就會(huì)由于缺乏生長素而停止發(fā)育，甚止引起果實(shí)早期脫落。如果在沒有受粉的雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長素溶液，子房照常發(fā)育成果實(shí)，但是因?yàn)闆]有經(jīng)過受精，所以果實(shí)里不含有種子?！边@些實(shí)驗(yàn)證明，生長素是果實(shí)正常發(fā)育所必需的；果實(shí)發(fā)育過程中所需的生長素通常是由發(fā)育著的種子提供的，如果果實(shí)里不形成種子，則可以用人工在雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長素溶液，子房在生長素的促進(jìn)作用下仍能發(fā)育成果實(shí)。由此可見，三倍體無籽西瓜的發(fā)育過程中必需要有生長素促進(jìn)作用方可進(jìn)行。那么，三倍體無籽西瓜的發(fā)育過程中，生長素又從何而來呢？三倍體的西瓜植株，由于在減數(shù)分裂的過程中，染色體的聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂，因而不能形成正常的生殖細(xì)胞，胚株并不發(fā)育成種子；在三倍體無籽西瓜的培育過程中，也沒有用人工在雌蕊柱頭上涂上一定濃度的生長素溶液；雖然在培育過程中使用了秋水仙素，但這與果實(shí)的發(fā)育無關(guān)。原來，三倍體西瓜植株上的雌蕊要用二倍體西瓜的花粉刺激，子房才能發(fā)育成果實(shí)，從而結(jié)合無籽西瓜。這是因?yàn)槎扼w西瓜的花粉中有色氨酸酶系，可以誘導(dǎo)三倍體子房合成生長素（即花粉蒙導(dǎo)作用）在生長素的作用下，才能結(jié)出無籽西瓜。
五、三倍體無籽西瓜為什么含糖量比普通西瓜能提高10%，且產(chǎn)量高，抗逆性強(qiáng)？
三倍體無籽西瓜的這一系列變異特征，顯然是由于核內(nèi)染色體加倍，以致等位基因增加而引起的“劑量效應(yīng)”。當(dāng)然，由于三倍體西瓜無籽，本當(dāng)儲(chǔ)藏于種子的子葉中的那部分營養(yǎng)物質(zhì)，就以糖的形式存在于果實(shí)的果肉細(xì)胞中了，這也是三倍體無籽西瓜比普通西瓜含糖量高的原因之一
