بیایید بپذیریم - ما واقعاً دانه ها را دوست نداریم. البته این در کل درست نیست. به هر حال، بسیاری از مواد غذایی در واقع دانه هستند (لوبیا، نخود، برنج، ذرت، قهوه، کاکائو) یا از دانه ها (آرد، روغن) به دست می آیند و برای تکثیر بسیاری از گیاهان به دانه نیاز داریم. با این حال، وقتی صحبت از انگور، هندوانه، موز، مرکبات و برخی دیگر از میوه ها و سبزیجات می شود، دانه ها می توانند آزاردهنده باشند. دانههای موجود در بسیاری از میوهها با بخشی که ما میخوریم مخلوط میشوند و به بخش غیرخوراکی مانند سیب یا کوچک مانند زغال اخته و توت فرنگی محدود نمیشوند. ترد کردن یک دانه بزرگ لذت بخش نیست و مگر اینکه یک مسابقه باشد، اغلب از نظر اجتماعی ناخوشایند است که آنها را بیرون بیاورید. بنابراین، ما از شانس خلاص شدن از شر دانه ها، یا حداقل کاهش آنها به تعداد قابل کنترل استفاده می کنیم.
گیاهان بی دانه رایج نیستند، اما به طور طبیعی وجود دارند یا می توانند توسط پرورش دهندگان گیاه بدون استفاده از تکنیک های مهندسی ژنتیک دستکاری شوند. هیچ گیاه بدون دانه فعلی موجودات اصلاح شده ژنتیکی (GMOs) نیستند. مانند بسیاری از سیستم های گیاهی، چندین مرحله باید به درستی در "مسیر" تولید محصول نهایی (در این مورد بذرها) کار کنند. سازش در هر مرحله منجر به شکست می شود. بی دانه بودن برای گیاه بی فایده است زیرا قادر به تولید نسل نیست، به همین دلیل است که بیشتر گیاهان بی دانه از طریق پیوند یا قلمه تکثیر می شوند (خیار و هندوانه استثنا هستند). با این حال، این یک صفت ارثی است که از طریق گرده ها منتقل می شود و در مخزن ژن نگهداری می شود تا زمانی که ترکیب مناسب والدین دوباره ایجاد شود تا گیاهی با میوه بدون دانه تولید شود. از آنجایی که اینها به طور طبیعی اتفاق میافتند و انسانها موجوداتی مشاهدهگر، کنجکاو و مدبر هستند، پس از یافتن چیزی که دوست داریم، از آن نهایت استفاده را میبریم. بنابراین، چرا برخی از میوه ها بدون دانه هستند؟
میوه بکر
همه میوه های بدون دانه در دسته بندی کلی به نام پارتنوکارپی قرار می گیرند. پارتنوکارپی یک کلمه یونانی به معنای "میوه بکر" است. این وضعیتی است که میوه بدون لقاح تخمک (قسمتی از گل که هنگام بارور شدن به دانه تبدیل می شود) رشد می کند. در این گیاهان، گرده افشانی ممکن است برای تحریک تولید هورمون برای تحریک دیواره تخمدان برای متورم شدن و تشکیل میوه ضروری باشد یا نباشد. با این حال، لقاح و رشد بذر اتفاق نمیافتد و هیچ «آثار بذر» یا بقایای بذر وجود ندارد. در برخی موارد، رشد میوه را می توان در غیاب گرده از طریق کاربردهای هورمونی خارجی تحریک کرد. این بی دانه در برخی از انواع خیار، خرمالو، انگور، مرکبات، آناناس و غیره وجود دارد. این نوع بی دانه اغلب میوه های کوچک تری نسبت به همتایان دانه دار خود تولید می کند.
برخی از گیاهانی که قادر به تولید بذر هستند ممکن است گرده عقیم یا دلایل دیگری داشته باشند که آنها را قادر به تشکیل بذر نمی کند و برای تولید بذر نیاز به گرده افشانی توسط یکی دیگر از اعضای ژنتیکی متفاوت آن گونه دارند. هنگامی که در باغ های بزرگ کاشته می شوند، توسط کپی های ژنتیکی یکسانی از خود احاطه می شوند و باعث تولید میوه پارتنوکارپیک می شوند. بسیاری از مرکبات به این روش عمل می کنند.
رد بذر
Stenospermocarpy نوعی پارتنوکارپی است که در آن لقاح اتفاق میافتد و بذر شروع به رشد میکند، اما در نهایت سقط میشود و یک "ردپای دانه" قابل توجه باقی میماند. ردپای بذر بسته به میزان پیشرفت رشد بذر قبل از سقط جنین از نظر اندازه متفاوت است و عموماً به اندازهای نرم هستند که ترد بذر کاملاً رشد یافته را نداشته باشند. این در اکثر انگورهای بدون هسته، هندوانه و سایر میوه ها دیده می شود. پرورش دهندگان انگورهای بدون هسته از این فرآیند توسعه جزئی با حذف دانه های در حال رشد قبل از سقط جنین و رشد آنها به گیاهان با استفاده از تکنیک های کشت بافت بهره می برند. به این ترتیب، هر دو والدین دارای صفت بی دانه هستند و در نتیجه تعداد بیشتری فرزندان بدون دانه تولید می کنند.
اختلال در روند رشد بذر به دلایل مختلفی رخ می دهد. هندوانه و موز بدون دانه هستند زیرا دارای سه دسته کروموزوم هستند که به آنها عدد فرد می دهد تا در هنگام تولید گرده و سلول های تخمک با آنها کار کنند. اکثر ارگانیسم ها دارای تعداد کروموزوم زوج هستند، بنابراین سلول های تخم و گرده به دست آمده تعداد زوجی از کروموزوم ها را دریافت می کنند که حاوی مواد ژنتیکی مانند DNA هستند تا با هم ترکیب شوند و فرزندانی بسازند. هنگامی که تریپلوئیدها تخم و گرده را تشکیل می دهند، این فرآیند یک عدد فرد تولید می کند و در نتیجه تخم و گرده یک کامپلیشن کروموزوم برابر دریافت نمی کنند، بنابراین اطلاعات لازم برای زنده ماندن را ندارند. گرده حاصل از تریپلوئیدها اغلب چروکیده و ضعیف به نظر می رسد.
عبور
ارگانیسم های تریپلوئید به طور طبیعی وجود دارند یا می توان آنها را با تلاقی یک دیپلوئید (دو مجموعه کروموزوم) با یک تتراپلوئید (چهار مجموعه کروموزوم) برای تولید یک تریپلوئید توسعه داد. در مورد هندوانه، برای رشد میوه ها باید گرده افشانی صورت گیرد و از آنجایی که گرده های تری پلوئید جوانه نمی زنند، گونه های دیپلوئیدی برای ایجاد گرده زنده برای تولید میوه بدون رشد کامل بذر کاشته می شوند. آثار دانه سفید به راحتی در هندوانه قابل مشاهده است
بی دانه بودن استنوسپرموکارپیک در همه انگورهایی که تاکنون مورد مطالعه قرار گرفته اند، همگی ناشی از یک "جهش نقطه ای" مضر طبیعی در بخش کروموزوم انگور مسئول رشد بذر است. بسیاری از واژه جهش یا جهش در زمینه منفی استفاده می کنند، اما اکثر تغییراتی که ما مطلوب می دانیم به طور طبیعی رخ داده اند.
تلاشی برای توسعه گیلاس بدون دانه انجام شد. با این حال، بین "گودال" و یک دانه تفاوت وجود دارد. گودال بافت سخت و سنگی اطراف دانه در زیتون، گیلاس، هلو، آلو و زردآلو است و بخشی از دانه نیست. محققان توانستند گیلاس های بدون هسته اما نه بدون هسته تولید کنند.
بی دانه بودن ممکن است ویژگی میوه را تغییر دهد یا خیر. دانه در یک میوه می تواند به جذب انرژی و مواد مغذی به ویژگی های تغییر دهنده میوه مانند سطح مواد مغذی و قند، اندازه میوه، تعداد میوه، زمان بلوغ و موارد دیگر کمک کند. پرورش دهندگان و باغداران با استفاده از تکنیک های استاندارد پرورش و تولید برای غلبه بر این محدودیت ها کار خوبی انجام داده اند.
برای کسب اطلاعات بیشتر:
دانشگاه ایالتی میشیگان
www.canr.msu.edu