Myönnetään se – emme todellakaan pidä siemenistä. Se ei tietenkään ole universaalia totta. Loppujen lopuksi monet elintarvikkeet ovat itse asiassa siemeniä (pavut, herneet, riisi, maissi, kahvi, kaakao) tai tulevat siemenistä (jauhot, öljy), ja tarvitsemme siemeniä monien kasvien lisääntymiseen. Kuitenkin, kun kyse on rypäleistä, vesimelonista, banaanista, sitrushedelmistä ja joistakin muista hedelmistä ja vihanneksista, siemenet voivat olla haitallisia. Monien hedelmien siemenet sekoittuvat syömämme osan kanssa, eivätkä rajoitu syötäväksi kelpaaviin osiin, kuten omenoihin, tai pieniin kuten mustikoihin ja mansikoihin. Suuren siemenen purskahdus ei ole nautinnollista, ja ellei se ole kilpailu, on usein sosiaalisesti hankalaa sylkeä niitä ulos. Siksi käytämme mahdollisuutta päästä eroon siemenistä tai ainakin vähentää niitä hallittavaan määrään.
Siementtömät kasvit eivät ole yleisiä, mutta ne ovat olemassa luonnossa tai kasvinjalostajat voivat käsitellä niitä ilman geenitekniikan tekniikoita. Mikään nykyinen siemenetön kasvi ei ole geneettisesti muunnettuja organismeja (GMO). Kuten monissa kasvijärjestelmissä, useiden vaiheiden on toimittava oikein lopputuotteen (tässä tapauksessa siementen) "polussa". Kompromissi missä tahansa vaiheessa johtaa epäonnistumiseen. Kasvin siemenettömyydestä ei ole hyötyä, koska se ei tuota jälkeläisiä, minkä vuoksi suurin osa siemenettömistä kasveista lisääntyy varttamalla tai pistokkailla (poikkeuksena kurkku ja vesimeloni). Se on kuitenkin perinnöllinen ominaisuus, joka kulkee siitepölyn kautta ja säilyy geenipoolissa, kunnes oikea vanhempainyhdistelmä syntyy taas tuottaakseen kasvin, jossa on siemenettömiä hedelmiä. Koska näitä esiintyy luonnossa ja ihmiset ovat tarkkaavaisia, uteliaita ja kekseliäitä olentoja, kun löydämme jotain, josta pidämme, hyödynnämme sitä täysimääräisesti. Joten miksi jotkut hedelmät ovat siemenettömiä?
Neitsyt hedelmät
Kaikki siemenettömät hedelmät kuuluvat yleiseen luokkaan, jota kutsutaan partenokarpiaksi. Partenokarpia on kreikan kielen sana, joka tarkoittaa "neitsyt hedelmää". Tämä on tilanne, jossa hedelmä kehittyy ilman munasolun (kukan se osa, joka hedelmöittyessään kehittyy siemeneksi) hedelmöittymistä. Näissä kasveissa pölytys voi olla tarpeen tai ei välttämättä hormonituotannon käynnistämiseksi munasarjojen seinämän turpoamisen ja hedelmän muodostumisen stimuloimiseksi. Lannoitusta ja siementen kehitystä ei kuitenkaan tapahdu, eikä siinä ole "siemenjälkiä" tai siemenjäänteitä. Joissakin tapauksissa hedelmän kehitystä voidaan stimuloida siitepölyn puuttuessa ulkoisten hormonisovellusten avulla. Tätä siemenettömyyttä esiintyy joissakin kurkku-, kaki-, viinirypäle-, sitrushedelmä-, ananas- ja muissa lajikkeissa. Tämän tyyppinen siemenet tuottavat usein pienempiä hedelmiä kuin niiden siemenet.
Joissakin kasveissa, jotka pystyvät tuottamaan siemeniä, voi olla steriiliä siitepölyä tai muita syitä, jotka tekevät niistä kyvyttömiä muodostamaan siemeniä, ja siementen tuottamiseksi ne vaativat toisen, geneettisesti erilaisen lajin jäsenen pölyttämistä. Kun ne istutetaan suuriin hedelmätarhoihin, niitä ympäröivät geneettisesti identtiset kopiot itsestään, jolloin ne tuottavat partenokarpisia hedelmiä. Monet sitrushedelmät toimivat tällä tavalla.
Siemenen jälki
Stenospermokarpia on eräänlainen partenokarpia, jossa hedelmöitys tapahtuu ja siemen alkaa kehittyä, mutta lopulta keskeytyy jättäen jälkeensä huomattavan "siemenjäljen". Siemenjäljet vaihtelevat kooltaan riippuen siitä, kuinka pitkälle siemenen kehitys on edennyt ennen aborttia, ja ne ovat yleensä riittävän pehmeitä, jotta niissä ei ole täysin kehittyneiden siementen rapeaa. Tätä esiintyy useimmissa siemenettöissä rypäleissä, vesimelonissa ja muissa hedelmissä. Siemenettömien viinirypäleiden kasvattajat hyödyntävät tätä osittaista kehitysprosessia poistamalla kehittyvät siemenet ennen aborttia ja kasvattamalla niistä kasveja kudosviljelytekniikoilla. Tällä tavalla molemmilla vanhemmilla on siemenetön ominaisuus, mikä tuottaa suuremman määrän siemenettömiä jälkeläisiä.
Siementen kehitysprosessi häiriintyy useista syistä. Vesimeloni ja banaani ovat siemenettömiä, koska niillä on kolme sarjaa kromosomeja, mikä antaa niille parittoman määrän työskennellä, kun ne tuottavat siitepölyä ja munasoluja. Useimmilla organismeilla on parillinen määrä kromosomeja, joten syntyneet muna- ja siitepölysolut saavat parillisen määrän kromosomeja, jotka sisältävät geneettistä materiaalia, esim. DNA:ta, yhdistettäväksi jälkeläisiksi. Kun triploidit muodostavat munia ja siitepölyä, prosessi tuottaa parittoman määrän, jolloin muna ja siitepöly eivät saa yhtäläistä kromosomikomplimenttia, joten niiltä puuttuu elinkelpoisuuteen tarvittava tieto. Triploidien siitepöly näyttää usein kutiselta ja huonosti muodostuneelta.
Ylitys
Triploidisia organismeja esiintyy luonnossa tai ne voidaan kehittää risteyttämällä diploidi (kaksi kromosomisarjaa) tetraploidin (neljä kromosomisarjaa) kanssa triploidin tuottamiseksi. Vesimelonin tapauksessa pölytystä on tapahduttava, jotta hedelmät kehittyisivät, ja koska triploidinen siitepöly ei itä, diploidisia lajikkeita istutetaan yhteen, jotta saadaan elinkelpoista siitepölyä, joka saa aikaan hedelmän ilman täydellistä siementen kehittymistä. Valkoiset siemenjäljet näkyvät helposti vesimelonissa
Kaikkien tähän mennessä tutkittujen rypäleiden stenospermokarpinen siemenettömyys johtuu kaikki luonnollisesti esiintyvästä haitallisesta "pistemutaatiosta" siementen kehityksestä vastuussa olevan rypäleen kromosomin osiossa. Monet käyttävät sanaa mutaatio tai mutantti negatiivisessa kontekstissa, mutta useimmat meidän mielestämme toivottavat muutokset tapahtuivat luonnollisesti.
Pyrittiin kehittämään siemenettömiä kirsikoita. Kuitenkin "kuopan" ja siemenen välillä on ero. Kuoppa on kova, kivinen kudos, joka ympäröi oliivien, kirsikoiden, persikoiden, luumujen ja aprikoosien siemeniä, eikä se ole osa siemeniä. Tutkijat pystyivät kehittämään siemenettömiä mutta ei kivettömiä kirsikoita.
Siemenettömyys voi muuttaa tai ei muuta hedelmän luonnetta. Hedelmän siemenet voivat auttaa imemään energiaa ja ravinteita hedelmän muuttuviin ominaisuuksiin, kuten ravinto- ja sokeritasoihin, hedelmän kokoon, hedelmän lukumäärään, kypsymisaikaan ja muihin. Kasvattajat ja puutarhanhoitajat ovat tehneet hyvää työtä käyttämällä tavanomaisia jalostus- ja tuotantotekniikoita voittaakseen nämä rajoitukset.
Lisätietoja:
Michigan State University
www.canr.msu.edu