ZT 无籽西瓜怎么来的?

无籽西瓜怎么来的?

【华夏文摘】芦紫：老方侃瓜
发表于 2015 年 05 月 12 日 由 thchen   

波士顿的春天是极短暂的，有如兔子的尾巴，寸把长！刚刚脱掉厚厚的冬衣，马上就要开空调了。周末中午，清风徐徐，烈日炎炎，老方一家团聚，在神秘湖畔的树荫下会餐。饭后，老方切开两个西瓜，绿皮红瓤，沙甜可口。一片西瓜下肚，脾胃生津，通身舒畅。爱米艾登两个小家伙也爱吃西瓜，嘻嘻溜溜，蹭的满鼻子满脸都是，惹得大家哈哈大笑。

云彩吃完两片西瓜后说，这西瓜可真是好东西，夏天要是没有西瓜，日子可真难过。你看，这西瓜还是无籽的，不像我们小时吃的西瓜都是有籽的，边吃边吐，够麻烦的。还有，要是打冰镇果汁，这有籽西瓜可费大劲了，得把瓜籽一个个剔除才行。老方，你给说说，这无籽西瓜是怎么来的？

马丫也说，对呀，我也正好有此疑问。这无籽西瓜就是好，不担心瓜子呛到孩子的气管里，安全呀。俗话说，种豆得豆，种瓜得瓜，这西瓜无籽，怎么种呢？
老方用纸巾擦擦嘴说，好，关于无籽西瓜嘛，我多少知道点皮毛，但无实践经验，纯属纸上谈兵，说出来抛砖引玉。
云彩：你少废话，没有玉，快抛砖！
老方：这西瓜呢，原产于非洲。唐代时经中东引进新疆，五代时夷族入侵，西瓜也随之进入中原。因其多汁甘甜，受到人们的喜爱，从此种子绵绵不绝，直到今天。西瓜在英语里叫水瓜，真是名符其实。西瓜含水94%，水中含多种对人体有益的氨基酸，维生素，矿物质，消暑解热，利尿生津——

云彩：喂喂，没叫你当江湖郎中，别东拉西扯，快说这无籽西瓜咋种的？
马丫笑道：妈，你可真性急，来，再吃块西瓜，降降火。
老方：好吧，那就长话短说。反正西瓜引进中原后，有很多瓜农世代栽培，选育出不少优良品种。主要是红瓤黄瓤两类，也有白瓤的，但少见。上千年来，都是有籽西瓜，秋后留种，来年播种，种瓜得瓜。这无籽西瓜咋来的呢？说来话长。咳，这还真短不了，咋办？

马丫：别听俺妈的，你该咋说就咋说。
老方：可不，这得掉点书袋了。知道染色体吧？所有生物体都由细胞组成，细胞里有细胞质和细胞核，细胞核里有染色体。每种生物的染色体数目是固定的，比如人的体细胞的核里有23对，即46条染色体。23条来自父亲的精细胞，23 条来自母亲的卵细胞，在子宫里受精后发育为婴儿。人如此，动植物也是如此，比如人有46条染色体，老鼠42条，猫狮虎猪38条，袋鼠16条，果蝇8条，蚊子6条，有一种蚂蚁只有两条，是多细胞生物体中染色体最少的。当然，细菌等低等生物只有一条环形染色体，属特例。

兰儿：听你这么说，是不是越高级越复杂的生物，染色体的数目越多呢？
老方：No，No，No！人有46条染色体，马有64条，驴有62条，牛也有60条，狗有78条，难道人连牛马都不如？连狗都不如？而刺猬有90条，几乎是人的两倍，刺猬比人高级吗？可见并不是染色体数目越多的生物越高级。与此类似，另外很多人有个错误概念，认为大脑的重量决定智力，即脑容量越大的生物越聪明。事实并非如此，比如3-4万年前灭绝了的尼安德特人的脑重量是1.6公斤，而现代人是1.4，但现代人肯定比尼安德特人聪明。当然老鼠脑重2克，猫30克，狗70克，大猩猩0.5公斤，都不如人类，但是大象脑重6公斤，鲸鱼9公斤，都比人脑重的多。而爱因斯坦是大家公认的世上最聪明的人，但死后称脑重仅1.23公斤，可见并非头脑越大的人越聪明。

马丫：大象5-6吨重，鲸鱼30吨重，当然脑比人脑重，这要看脑与体重的比例吧？还要看神经元的数量吧？
老方：不错，你说的有道理。鲸鱼有脑神经元2千多亿，人脑仅120亿，所以神经元多不见得更聪明。但按脑与体重的比例呢，大猩猩比人高，鸟类和鼠类也都比人类高，这又怎么解释呢？

兰儿：有意思，好像是大脑皮层的表面积决定智力吧，人大脑表面有很多的沟回折皱，神经细胞多，就比动物聪明多了。
老方：也不尽然，大象脑表面的沟回折皱也不比人类少。有学者说，爱因斯坦的脑不算大，但额叶和顶叶大，在脑中所比例高于常人，所以聪明。但此论也难成立，因为有些精神分裂症的病人被切除大脑额叶后，智力几乎不受影响，照样能下围棋象棋，而且下的很好。

兰儿：那什么是决定智力的因素呢？
老方：这个问题太复杂，目前还无解。但我个人认为，智力是由多种先天后天因素决定的。脑神经细胞的数目是有数的，变化不大，但是神经元上的突触构成的网络非常重要。突触是不同神经元之间互相联系的节点，也称神经键。这种神经突触很像电子信息和网络传播中的微处理器，负责传递神经电子脉冲，对神经系统的学习和记忆活动起着重要作用。最近剑桥大学的格兰特团队发现，不同物种的神经突触中蛋白质的数量和种类有极大差异。哺乳动物的神经突触由约600种蛋白质构成，而无脊椎动物的神经突触只由约300种蛋白质构成。也许是多种蛋白质使神经突触结构越来越复杂，所以智商也越来越高。如同电脑芯片一样，材料越好，结构越复杂，功能就越强大，而拥有最强大“芯片”的人，智商最高，能力也最强。当然，这只是假设，是否属实，尚需验证。
但我觉得无论如何，用脑多的人神经突触也多，网络发达，智力较强。至少不易得老年痴呆症，所以你们就多上网，多灌水吧！

云彩：哎，听得我脑袋疼，刚才不是说染色体吗，咋扯到大脑上去啦，跑题了吧？

老方：好，书归正传。这染色体数目是生物在亿万年漫长的进化过程中，通过严酷的自然选择而形成的。一个物种的染色体数目是固定的，避免了种间杂交，保持了物种的独立性与稳定性。说起这人类染色体的数目，我想起个小故事。1882年德国学者弗莱明，不是1929年发现青霉素的那位，首次描述了人类的染色体。1921年，德克萨斯大学校长，著名生物学家潘特（T. Painter,1889-1969）确定人类染色体数目为48条。但是1952年他的学生华裔学者徐道觉研究发现，应该是46条，但碍于老师的名声没有发表。1955年，在瑞典伦德大学作访问学者的华裔学者庄有兴证明，人类的染色体确实是46条。他后来移民美国，在NIH工作并因此荣获1963年的肯尼迪科学奖。

云彩：为何不得诺贝尔奖呢，歧视咱们华人？

老方：别上纲上线，庄的工作很重要，但不是创造性或突破性的。只是改进了染色技术，获得更清晰的图片，肯尼迪奖也是很高的荣誉，对得起他了。你知道吗，这个46与48之差虽然只是两个，在人类进化史上可以说是惊天动地的大事件。丢失这一对染色体的事件发生在5百万年前，从此人类与猿类分了手，一个崭新的物种—人，从此诞生了！

云彩：你看，你看，我说庄有兴应该得诺贝尔奖吧！

老方：自从缺失了这对染色体，人猿就不可能再混交。但风险也极大，因为一旦染色体或染色体的数目发生了变异，后果往往是极其严重的，甚至是致死性的。有医学证据显示，流产胎儿或死胎的组织中，有半数是染色体畸变。有些先天性疾病也与染色体变异有关，患者经常活不到成年。比如人人皆知的唐氏综合症，就是多出了一条第21号染色体。爱德华综合征是多了一条18号染色体，帕塔综合征是多了一条13号染色体的长臂，而猫叫综合征则是缺失或部分缺失了一条5号染色体。还有极少性染色体异常的患者，核型是47，XXX或XYY，还有45，X等等，都说明染色体数目的重要，多了少了都要出问题。
云彩：这些跟无籽西瓜啥关系呀？

老方：那我就直说了，知道骡子吧？是驴和马杂交的产物。驴有62条染色体，马有64条。它们的生殖细胞则是单倍体，分别有31条和32条染色体。所以骡子的体细胞有63条染色体，奇数，在减数分裂时，不能得到整数染色体，所以不能形成生殖细胞，因而骡子通常都是不育的。自然界的动植物体细胞的染色体数目基本上都是偶数，即都是二的倍数，一半来自父本，一半来自母本，通称为二倍体。而性成熟进行减数分裂时，产生的生殖细胞或曰配子则是单倍体，交配后形成的胚胎又是二倍体。

云彩：驴马是动物，跟西瓜风马牛不相及，扯这干啥！

老方：咋不相及呢？道理是一样的，都是通过杂交改变其染色体的数目，达到使其不育的目的。无籽西瓜，在自然界是不存在的，而是科学家们创造出来的。正常的西瓜有22条染色体，他们把正常的二倍体西瓜苗（2X11）用化学物质处理，得到了四倍体（4X11）的植株。四倍体西瓜在减数分裂时得到二倍体的生殖细胞，这时科学家摘除了四倍体植株上的二倍体雄蕊，避免了自花传粉。而用正常的单倍体西瓜的花粉为雌蕊授粉，结出的西瓜，就含有三倍体的种子。然后再把三倍体的西瓜种子播种，长出三倍体的植株，开花时要用正常单倍体的花粉授粉，即可结出无籽西瓜来。

马丫：爸，这里你说的快了些，我没弄清楚，这四倍体西瓜是如何得到的，三倍体咋就无籽了呢？你再说明白点。

老方：这又要掉点书袋哈，1936年，美国密执安州立大学的植物学家古斯塔佛逊（F．G． Gustafson）博士利用人工合成的植物激素，首次使番茄，西葫芦，茄子和辣椒等植物不经受精作用就能自然发育成无核果实，但他在西瓜，南瓜方面的实验则未获成功。就在这时，一个26岁来自中国广东的青年黄昌贤来到他的实验室读博。沿着古氏的思路，黄昌贤用各种不同的植物激素和生物碱对西瓜的幼苗进行了处理后，发现一种秋水仙素能够有效地抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成，从而阻止了细胞的分裂。但由于染色体已经复制分裂完毕，于是在同一细胞内就有了44条染色体，进而发育成即四倍体植株。
他把这个四倍体作母本与正常的二倍体进行回交，就得到了三倍体的西瓜。三倍体西瓜子长成植株后再与二倍体杂交，就结出了无籽西瓜！

三倍体为何无籽呢？因为三倍体是33条染色体，无法实现平衡的减数分裂，正如63条染色体的骡子一样不育，所以不能产生种子。
1938年，黄昌贤的工作引起了轰动。他的名字上了美国各大报的头版，被称之为无籽西瓜之父！牛逼吧！？
1940年，黄博士海归了，对中国的水果和园艺事业贡献不小，是个令人尊敬的科研前辈。
明白吗，马丫？

马丫：这秋水仙素是天然的还是合成的，对人体有害吗？

老方：问得好！秋水仙是种百合科的植物，卵球茎，开紫花。1820年，法国化学家从它的植株里提炼出一种三环生物碱，命名为秋水仙素。名字很美，但是却有剧毒，能与细胞中的微管蛋白结合，阻止细胞纺锤体形成而诱发多倍体植株。虽然毒性大，与砒霜类似，但只用于培育无籽西瓜的初始阶段，到无籽西瓜的形成还有两个世代，所以无籽西瓜几乎无残留，可以安全食用。目前市场上的秋水仙素大多是化学合成的。

马丫：四倍体西瓜与正常西瓜杂交后得到三倍体西瓜已经不能产生正常配子了，为何还要再次与正常西瓜杂交，不是多此一举吗？

老方：问得非常好！虽然三倍体不能繁育后代了，但是其花朵的胚珠却不能发育成西瓜，因为缺乏受精后产生的生长素和某些酶类。而正常的单倍体花粉则能提供这些物质，刺激其子房发育成无籽西瓜。因为三倍体西瓜不能自行繁殖，所以年年都要制种，加大了成本，价格就比正常西瓜贵些。

兰儿：喂，老方。我发现无籽西瓜里有的有籽啊，软软的，白色的，是怎么回事呢？

老方：嗬，你观察的还挺仔细，的确如此。无籽西瓜里面偶尔有籽，但多为白色，而且空瘪。不是真正的种子，播种后不会发芽的，称假种子。那是因为三倍体西瓜的胚不发育，与单倍体的花粉受精时，花粉中的激素作用于种皮，使之发育变硬，甚至变黄变黑，但仍是不正常的种子。无籽西瓜里的假子有的多些，有的很少，取决于与交配的二倍体品种的亲和性，亲缘近的假种子多些。也取决于开花时的气温，过高过低都易形成假子。另外也与结瓜的部位有关，靠根部位坐的瓜，假子多些。

马丫：那无籽葡萄也是如此培育的吗？

老方：对，通过同样的程序，也可得到三倍体的无籽葡萄。但也有的无籽葡萄是天然变异的品种，为人类选择，通过枝条扦插繁殖，无须有性繁殖，即可得到无籽葡萄。还有一种方法是在葡萄花期喷雾一种叫急倍素的植物激素在花上，促使子房迅速生长，大大超过种子的生长速度。种子来不及形成，就得到了无籽葡萄。

另外，香蕉也是三倍体，没有种子的，这是在两种野生香蕉杂交后天然形成而为人们选择的变异。还有一些橙类，具有自交不亲合性，即不能自花授粉，必须靠外源花粉杂交。人们就选育这些品种而得到无籽脐橙等水果。
也有人曾经要培育无籽哈密瓜，但很快放弃了。因为哈密瓜籽是集中在果肉的空腔里，很易除去，不像西瓜是镶嵌在果肉里的。所以培育三倍体哈密瓜或许有科学上的意义，但毫无实用价值。
好啦，拉拉杂杂，就说到这吧，这砖头咋样，还凑合吧？

云彩：呵呵，老方卖瓜，自卖自夸！不过嘛，这砖头还行，口渴了吧？来，奖赏你一块三倍体无籽西瓜，以兹鼓励！

 

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• 这样看来无籽西瓜也是转基因的产品,为什么受到很多人的欢迎呢? -赌城安家- ♂ (0 bytes) () 05/27/2015 postreply 22:17:36