無籽水果是怎麼產生的？

美國紐約州克利夫頓帕克的夏邦諾有此一問：
無籽水果是怎麼產生的？它們又如何繁殖？ 
翻譯/姚若潔 

　　美國布魯克海文國家實驗室的生物學者班傑明．伯爾與佛蘭西斯．伯爾提供以下解釋：

　　果實的發育，通常由花朵胚珠構造的一個或多個卵細胞，被花粉中的精核受精而開始。然而，有些植物的果實可以未經受精而發育，這種特性稱為「單性結果」。比起一般的有籽果實，單性結果的果實具有保存期限較長且較受消費大眾喜愛的優點。

　　發育出無籽果實最常見的原因是授粉失敗，或是卵或精子喪失功能。有很多植物具有「自交不親和性」的基因，此種特性使植物只容許來自不同遺傳的雌雄親代（即父親或母親）交互授粉。種植柑橘的農人便利用這種特性生產無籽水果，例如臍橙和地中海早橘，當這些栽培品種被種植在植株全與自己一模一樣（複製株）的果園中時，便會失去產籽的能力，而由於它們是單性結果，所以仍然可以產生果實。這些果樹並非透過種籽來繁殖，事實上，利用種籽繁殖會有子代與親代不同的缺點。苗圃工人便常用無性繁殖的方式來培育果樹，例如嫁接法。

　　另一個造成無法成功受精的原因是染色體不平均。例如，普通香蕉是三倍體，即有三套染色體；一般生物從雙親各得一套染色體，而香蕉的一個親代提供兩套染色體，另一親代提供一套。三倍體很難產生具有平均染色體的卵或精子，因此也很難成功產籽。香蕉也可以透過無性繁殖而單性結果，像是再種植主幹基部的側芽或吸芽便可以延續其品系。栽培者也利用組織培養的方式來繁殖香蕉。

　　無籽西瓜則格外有趣，因為西瓜原本一定得靠種籽繁殖，但栽培者還是開發出單性結果的方法。方法之一是讓它們產生三倍體的種籽；跟香蕉一樣，三倍體的西瓜沒有辦法產生正常功能的種籽，但透過單性結果還是能長出令人滿意的果實。果農製造三倍體種籽的方法，是讓普通的雙倍體親代與四倍體親代交配，後者是以基因操作方式讓二倍體植物的染色體數量倍增。由於每個世代都必須實行這種操作，因此價格比較昂貴，不過仍然值得。

【本文轉載自《科學人雜誌》2002年3月號】