无籽西瓜的秘密

1986年7月27日，日本遗传学家、三倍体无籽西瓜的创造者，木原均逝世于日本横滨。炎炎的夏日，在凉风习习的树荫下，若能吃上一块甜甜的西瓜，那该有多美啊！如果西瓜连籽也没有，不用费神去搜寻那恼人的瓜子，能够尽情地饱吃一顿，那才真正的令人叫绝呢！半个世纪以前，如有人忽发此奇想，一定能博得大家的满堂喝彩。但今天，这也成为生活中的事实，很多人可能早已有幸亲身体验那甜美滋味了！那么无籽西瓜为何不结籽呢？它又是如何得来的呢？原来无籽西瓜为三倍体，即其体细胞含有三个染色体组，有个染色体组为11条染色体，在减数分裂时，其中两个染色体组正常配对，另一个染色体组则未配对，这样在第一次减数分裂时，配对的染色体分开分别进入两个子核，而未配对的染色体裂成二个染色单体，分别进入两个子核；在第二次减数分裂时，来自原配对的染色体裂开成染色单体分别进入两个子核，而已裂成染色单体的染色体数在11到22条之间，极少出现11和22条的配子。由于配子的染色体数不正常，因此不能形成正常的受精卵，也就不能形成种子。下面我们再来看看三倍体无籽西瓜的产生过程。首先将二倍体西瓜（2n=22）变成四倍体（2n=44），方法是 0.4％的秋水仙素处理二倍体西瓜植株的生长点。秋水仙素的作用主要是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，结果本来分至两个细胞的染色体仍留在一个细胞内，因此染色体数就增加了一倍。然后再用新产生的四倍体西瓜为母本与二倍体杂交获得三倍体的种子。之后再用二倍体西瓜的花粉刺激三倍体植株的子房使之长成无籽西瓜。用图示可表示如下图：这里若用二倍体西瓜作母本，四倍体作父本，同样可以得到三倍体西瓜，只是这种西瓜植株的雌花中的胚珠会生成硬壳，象有种子一样，所以这种杂交方案不能采用。木原均的三倍体无籽西瓜是于1947年育成的，这一成功又开创了作物育种的一个新的途径。