В ботанике и садоводстве , партенокарпий является естественным или искусственно индуцированным производством плодов без оплодотворения из семяпочек , что делает фрукты без косточек. Стеноспермокарпия также может давать явно бессемянные плоды , но на самом деле семена прерываются, пока они еще маленькие. Партенокарпия (или стеноспермокарпия) иногда встречается в природе как мутация; если он поражает каждый цветок, растение больше не может размножаться половым путем [ цитата необходима ], но может размножаться апомиксисом или вегетативным путемсредства. Примеры этого включают многие сорта цитрусовых, которые подвергаются нуцеллярному зародышу для воспроизводства, а не только половому размножению, и могут давать плоды без косточек.
Однако партенокарпия некоторых плодов на растении может иметь значение. До 20% плодов пастернака являются партенокарпическими. Плоды дикого пастернака без косточек предпочтительны для некоторых травоядных и поэтому служат «приманкой для защиты» от хищничества семян . [1] У можжевельника Юты есть аналогичная защита от кормления птиц. [2] Способность производить плоды без косточек при неудачном опылении может быть преимуществом для растения, потому что она обеспечивает пищу для рассредоточения семян растения. Без плодовых культур животные, рассеивающие семена, могут голодать или мигрировать.
У некоторых растений для партенокарпии требуется опыление или другая стимуляция, называемая стимулирующей партенокарпией . Растения, которым не требуется опыление или другая стимуляция для получения партенокарпических плодов, имеют вегетативный партенокарпий . Бессемянные огурцы являются примером вегетативной партенокарпии, бессемянные арбузы - примером стеноспермокарпии, так как они являются незрелыми семенами (абортированными).
Растения, переместившиеся из одной части мира в другую, не всегда могут сопровождаться своим партнером-опылителем, а отсутствие опылителей стимулировало выращивание людьми партенокарпических разновидностей. Некоторые партенокарпические разновидности были выведены как генетически модифицированные организмы . [3]
Коммерческое значение
Бессемянность считается желательной чертой съедобных фруктов с твердыми семенами, таких как банан , ананас , апельсин и грейпфрут . Партенокарпия также желательна для плодовых культур, которые трудно опылить или удобрять, таких как инжир , помидоры и кабачки . У двудомных видов, таких как хурма , партенокарпия увеличивает урожайность плодов, потому что нет необходимости сажать тычиночные деревья для получения пыльцы. Партенокарпия нежелательна для ореховых культур, таких как фисташки , у которых семена являются съедобной частью. Садоводы выбрали и размножают партенокарпических сортов многих растений, в том числе банан , рис , груша кактус ( Opuntia ), хлебного дерева и баклажана . Некоторые растения, такие как ананас, дают плоды без косточек при выращивании одного сорта, потому что они бесплодны сами по себе. Некоторые огурцы дают плоды без косточек, если исключить опылителей . Как это ни странно, растения арбуза без косточек выращивают из семян. Семена получают путем скрещивания диплоидного родителя с тетраплоидным родителем для получения триплоидных семян.
При опрыскивании цветов любой из растительных гормонов гиббереллин , ауксин и цитокинин может стимулировать развитие партенокарпических плодов. Это называется искусственной партенокарпией . Гормоны растений редко используются в коммерческих целях для производства партенокарпических плодов. Домашние садоводы иногда опрыскивают помидоры ауксином, чтобы обеспечить плодоношение. [4]
Некоторые партенокарпические сорта были выведены как генетически модифицированные организмы . [5]
Некоторые партенокарпические сорта имеют древнее происхождение. Самым старым известным культурным растением является партенокарпический инжир, который впервые был выращен не менее 11 200 лет назад. [6]
В некоторых климатических условиях сорта груши с обычным посевом дают в основном плоды без косточек из-за отсутствия опыления. [7]
Заблуждения
- Большинство коммерческих бессемянных сортов винограда, таких как Thompson Seedless, не имеют косточек не из-за партенокарпии, а из-за стеноспермокарпии . [8]
- Иногда утверждают, что партенокарпия является эквивалентом партеногенеза у животных. [9] Это неверно, потому что партеногенез - это метод бесполого размножения с образованием зародыша без оплодотворения, а партенокарпия включает формирование плодов без образования семян. Растительный эквивалент партеногенеза - апомиксис .
Рекомендации
- ^ Zangerl А.Р., Nitao Ю.К., Беренбаум MR (1991). «Партенокарпические плоды дикого пастернака: ловушка для защиты от специализированных травоядных». Эволюционная экология . 5 (2): 136–45. DOI : 10.1007 / BF02270830 . S2CID 44584261 .
- ^ Фуэнтес М, Шупп Э.В. (1998). «Пустые семена уменьшают хищничество семян можжевельника остеосперма птицами ». Эволюционная экология . 12 (7): 823–7. DOI : 10,1023 / A: 1006594532392 . S2CID 19570153 .
- ^ Acciarri, N .; Рестайно, Ф .; Vitelli, G .; Perrone, D .; Zottini, M .; Pandolfini, T .; Spena, A .; Ротино, Г. (2002). «Генетически модифицированные партенокарпические баклажаны: повышение урожайности плодов как при выращивании в теплице, так и в открытом грунте» . BMC Biotechnology . 2 : 4. DOI : 10,1186 / 1472-6750-2-4 . PMC 101493 . PMID 11934354 .
- ^ Пандольфини, Тициана (23 ноября 2009 г.). «Производство бессемянных плодов путем гормональной регуляции завязи плодов» . Питательные вещества . Веронский университет . 1 (2): 168–177. DOI : 10.3390 / nu1020168 . PMC 3257607 . PMID 22253976 .
- ^ Пандольфини Т., Ротино Г.Л., Камерини С., Дефез Р., Спена А. (2002). «Оптимизация действия трансгена на посттранскрипционном уровне: высококачественные партенокарпические плоды в промышленных томатах» . BMC Biotechnol . 2 : 1. DOI : 10,1186 / 1472-6750-2-1 . PMC 65046 . PMID 11818033 .
- ^ Кислев М.Е., Хартманн А., Бар-Йосеф О. (июнь 2006 г.). «Ранний одомашненный инжир в долине реки Иордан». Наука . 312 (5778): 1372–4. Bibcode : 2006Sci ... 312.1372K . DOI : 10.1126 / science.1125910 . PMID 16741119 . S2CID 42150441 .
- ^ Р. Л. Стеббинс, В. М. Меллентин и П. Б. Ломбард (1981) Опыление и коммерческие сорта груш в Орегоне Служба расширения штата Орегон.
- Перейти ↑ Mullins, M., Bouquet, A., Edward, L. (1992). Маллинз, Майкл Дж .; Букет, Алена; Уильямс, Ларри Э. (1992-07-16).Биология виноградной лозы. ISBN 9780521305075.. Издательство Кембриджского университета, стр. 75.
- ^ "Партеногенез. Колумбийская энциклопедия, шестое издание. 2001-07" . bartleby.com . Архивировано из оригинального 28 июня 2008 года.
Внешние ссылки
- Вайс, Дж., Ботаник, А. и Мизрахи, Y (1993). «Вегетативный партенокарпия у кактусовой груши Opuntia ficus-indica (L.) Mill». Летопись ботаники . 72 (6): 521–6. DOI : 10,1006 / anbo.1993.1140 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )