Hãy thừa nhận điều đó - chúng tôi thực sự không thích hạt giống. Tất nhiên, điều đó không đúng trên toàn cầu. Rốt cuộc, nhiều thực phẩm thực sự là hạt (đậu, đậu Hà Lan, gạo, ngô, cà phê, ca cao) hoặc đến từ hạt (bột, dầu), và chúng ta cần hạt để nhân giống nhiều loại cây. Tuy nhiên, khi nói đến nho, dưa hấu, chuối, cam quýt và một số loại trái cây và rau quả khác, hạt có thể gây phiền toái. Hạt trong nhiều loại trái cây nằm xen kẽ với phần chúng ta ăn, và không giới hạn ở phần không thể ăn được như táo, hoặc nhỏ như quả việt quất và dâu tây. Việc bẻ một hạt lớn không thú vị và trừ khi đó là một cuộc thi, việc nhổ chúng ra thường rất khó xử về mặt xã hội. Do đó, chúng ta chớp lấy cơ hội để loại bỏ hạt giống, hoặc ít nhất là giảm chúng xuống một con số có thể quản lý được.
Thực vật không hạt không phổ biến, nhưng chúng tồn tại tự nhiên hoặc có thể được thao tác bởi các nhà tạo giống cây trồng mà không cần sử dụng các kỹ thuật di truyền. Không có thực vật không hạt nào hiện nay là sinh vật biến đổi gen (GMO). Như với nhiều hệ thống nhà máy, một số bước phải hoạt động chính xác trong “lộ trình” sản xuất sản phẩm cuối cùng (trong trường hợp này là hạt giống). Thỏa hiệp trong bất kỳ một bước nào cũng dẫn đến thất bại. Cây không hạt là vô dụng vì nó không thể tạo ra con cái, đó là lý do tại sao hầu hết các cây không hạt được nhân giống thông qua ghép hoặc giâm cành (ngoại lệ là dưa chuột và dưa hấu). Tuy nhiên, nó là một tính trạng di truyền được di truyền qua phấn hoa và được duy trì trong vốn gen cho đến khi sự kết hợp của bố mẹ lại xảy ra để tạo ra cây có quả không hạt. Vì những điều này xảy ra một cách tự nhiên, và con người là những sinh vật tinh ý, tò mò và tháo vát, một khi chúng ta tìm thấy thứ mình thích, chúng ta sẽ tận dụng nó. Vì vậy, tại sao một số trái cây không có hạt?
Quả trinh nữ
Tất cả các quả không hạt đều thuộc một loại chung được gọi là quả có hạt (parthenocarpy). Parthenocarpy là một từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là "trái cây trinh nữ." Đây là tình trạng quả phát triển mà không có sự thụ tinh của noãn (bộ phận của hoa khi được thụ tinh sẽ phát triển thành hạt). Ở những cây này, quá trình thụ phấn có thể cần thiết hoặc không cần thiết để kích hoạt sản xuất hormone kích thích vách buồng trứng phình ra và hình thành quả. Tuy nhiên, quá trình thụ tinh và phát triển hạt không xảy ra và không có “dấu vết hạt” hoặc tàn tích hạt. Trong một số trường hợp, sự phát triển của quả có thể được kích thích trong điều kiện không có phấn hoa thông qua các ứng dụng hormone bên ngoài. Sự không hạt này có ở một số giống dưa chuột, hồng, nho, cam quýt, dứa và những loại khác. Loại không hạt này thường cho quả nhỏ hơn so với loại không hạt của chúng.
Một số cây có khả năng tạo hạt có thể do phấn hoa vô trùng hoặc các lý do khác khiến chúng không có khả năng hình thành hạt và để tạo ra hạt giống, chúng yêu cầu thụ phấn bởi một thành viên khác về mặt di truyền của loài đó. Khi được trồng trong các vườn cây ăn quả lớn, chúng được bao quanh bởi các bản sao giống hệt nhau về mặt di truyền của chính chúng, khiến chúng tạo ra quả bán phần. Nhiều cây có múi hoạt động theo cách này.
Dấu vết hạt giống
Stenospermocarpy là một loại parthenocarpy nơi quá trình thụ tinh xảy ra và hạt bắt đầu phát triển nhưng cuối cùng sẽ bị hủy hoại, để lại một “dấu vết hạt” đáng chú ý. Các vết hạt có kích thước khác nhau tùy thuộc vào quá trình phát triển của hạt trước khi phá thai và nói chung là đủ mềm để chúng không có độ giòn của hạt đã phát triển đầy đủ. Điều này xảy ra ở hầu hết các loại nho không hạt, dưa hấu và các loại trái cây khác. Các nhà lai tạo nho không hạt tận dụng quá trình phát triển từng phần này bằng cách loại bỏ các hạt đang phát triển trước khi phá thai và trồng chúng thành cây bằng kỹ thuật nuôi cấy mô. Bằng cách này, cả bố và mẹ đều sở hữu đặc điểm không hạt do đó tạo ra số lượng con cái không hạt cao hơn.
Sự gián đoạn của quá trình phát triển hạt giống xảy ra vì một số lý do. Dưa hấu và chuối không hạt vì chúng có ba bộ nhiễm sắc thể, tạo ra một số lẻ để chúng hoạt động khi chúng tạo ra phấn hoa và tế bào trứng. Hầu hết các sinh vật có số lượng nhiễm sắc thể chẵn, do đó, các tế bào trứng và phấn hoa nhận được một số lượng nhiễm sắc thể chẵn chứa vật liệu di truyền, ví dụ, DNA, để kết hợp với nhau để tạo ra con cái. Khi các thể tam bội hình thành trứng và phấn hoa, quá trình này tạo ra một số lẻ, dẫn đến trứng và phấn hoa không nhận được bộ nhiễm sắc thể bằng nhau, do đó chúng thiếu thông tin cần thiết để có thể tồn tại. Phấn hoa từ thể tam bội thường bị teo và hình thành kém.
Đi qua
Sinh vật tam bội xảy ra tự nhiên hoặc chúng có thể được phát triển bằng cách lai giữa thể lưỡng bội (hai bộ nhiễm sắc thể) với thể tứ bội (bốn bộ nhiễm sắc thể) để tạo ra thể tam bội. Trong trường hợp dưa hấu, sự thụ phấn cần phải xảy ra để quả phát triển và vì hạt phấn tam bội không nảy mầm, nên các giống lưỡng bội được cấy xen kẽ để cung cấp hạt phấn sống động để tạo ra quả mà không có hạt phát triển hoàn chỉnh. Các dấu vết hạt màu trắng có thể dễ dàng nhìn thấy trong dưa hấu
Hiện tượng không có hạt ở tất cả các loại nho được nghiên cứu cho đến nay đều do một “đột biến điểm” có hại xảy ra tự nhiên trong phần trên nhiễm sắc thể nho chịu trách nhiệm cho sự phát triển của hạt. Nhiều người sử dụng từ đột biến hoặc đột biến trong bối cảnh tiêu cực, nhưng hầu hết những thay đổi mà chúng tôi thấy mong muốn xảy ra một cách tự nhiên.
Một nỗ lực đã được thực hiện để phát triển anh đào không hạt. Tuy nhiên, có sự khác biệt giữa “hố” và hạt giống. Hố là mô cứng, bằng đá bao quanh hạt ở ô liu, anh đào, đào, mận và mơ và không phải là một phần của hạt. Các nhà nghiên cứu đã có thể phát triển loại anh đào không hạt nhưng không có lỗ.
Không hạt có thể thay đổi hoặc không làm thay đổi đặc tính của quả. Hạt giống trong quả có thể giúp thu hút năng lượng và chất dinh dưỡng vào các đặc điểm thay đổi của quả như lượng dinh dưỡng và đường, kích thước quả, số lượng quả, thời gian chín và các đặc điểm khác. Các nhà chăn nuôi và các nhà làm vườn đã thực hiện tốt việc sử dụng các kỹ thuật chăn nuôi và sản xuất tiêu chuẩn để khắc phục những hạn chế này.
Để biết thêm thông tin:
Đại học Bang Michigan
www.canr.msu.edu