上海交通大学陆伯勋食品安全研究中心

近日,网传无籽葡萄蘸了避孕药。这一说法网上爆炸般传播,可害苦了辛勤了一年的果农们——老百姓不敢买,水果贩也不敢收。难道“无籽”真的与避孕药有关吗?

“无籽水果中含有大量激素,用避孕药处理来达到无籽效果的,经常食用对人体有害。”等流言,是没有科学依据的。无籽水果的确没有可育的种子来进行繁殖,但是,无籽水果的产生和人类使用的避孕药没有丝毫关系。无籽水果是通过育种或植物激素处理来达到无籽效果的。这些处理并不对果实的安全性造成影响。

各类色彩缤纷、香甜味美的水果是大家喜爱的食物。大快朵颐之时,嘎嘣一声咬到一颗坚硬的果籽,总是令人扫兴的事情。于是农民和育种家努力通过研究果实的发育特点来让它们无籽。可是有些人觉得没有籽的水果“不自然”,甚至猜疑是不是给水果用了避孕药,这可真冤枉呀!

了解无籽水果背后的原理之前,我们来看看水果里为什么会有籽吧。

水果里为什么有籽

我们吃的水果,从植物学上来说,基本都属于被子植物的果实。当果实这个器官出现的时候,它有着神圣的任务——保护和更好地传播包被在其内部的植物幼体:种子。“被子植物”这一名称就是这样得来的。有了果实的包被,种子得以更好地传播,也使得我们今天能够吃到美味可口的水果了。

花的子房、胚珠,分别发育成了果实和种子

双授精以后,种子开始发育,整个子房也在发生着显著的变化:在种子活动的刺激下,子房壁细胞不断分裂膨大,使得整个子房变得膨大疏松起来;同时大量的水和营养物质(蛋白质、糖类、有机酸等)被运输到膨大的子房壁细胞中储藏起来。之后,在果实自身产生的激素乙烯的影响下,整个子房变得厚实而多汁,成为了我们吃到的水果,而里面被包裹着的种子,即是我们讨厌的籽了。有籽水果中,若种子中的胚珠不发育,那么无法产生足够的激素,子房就会萎焉、脱落,不能形成果实。

人们了解了果实和种子形成的过程后意识到,如果能够阻止种子的发育,同时又不影响子房壁的发育,就能得到既鲜嫩多汁,又不用吐籽的无籽水果了。于是,人们就踏上了生产无籽水果的征途。

无籽水果,原来是这么来的

在植物体内,对促进植物果实发育影响最大的激素有两类:生长素和赤霉素。

生长素是由生物体内20种氨基酸之一的色氨酸,经一系列酶促反应生成的,它对于植物体有着至关重要的作用。从种子的萌发、芽的伸长到植物形态的建立,都离不开生长素的参与。生长素促进植物的向光性、器官生长和膨大。

看到这里,也许聪明的读者已经看出端倪了。生长素和赤霉素,都能促进植物细胞的分裂和生长,而果实的发育,其本质就是子房壁细胞的分裂和生长。所有被子植物发育中的种子都能够大量合成生长素及赤霉素,使得果实进行发育。那么,在种子不发育的情况下,想办法为果实提供足够的激素,我们就能够获得无籽水果了。

无籽水果诞生的3种途径

那么,如何能够使得种子在不发育的同时为果实提供足够的激素来促进果实发育呢?有如下的几个方法:

1.为果实施用一定浓度的植物激素,抑制种子发育的同时促进果实发育;

2.通过杂交手段,使得种子不能正常发育,同时给与一定刺激,使果实自身可以产生足够其发育的植物激素;

3.通过寻找植物自身产生的种子不育但能够自身产生植物激素的突变个体,来生产无籽水果。

无籽葡萄是第一类和第三类无籽水果的典型例子。例如,我国栽培面积最大的巨峰葡萄,本身是产生种子的。但如果在葡萄盛花期及幼嫩果穗形成期用一定浓度的赤霉素进行处理,便可以抑制种子发育,促进果实膨大,从而获得无籽的巨峰葡萄。通过赤霉素处理的葡萄,不仅能够达到较高的无核率,还有增加果粒大小的效果。

另外一些葡萄品种,例如“京可晶”、“大粒红无核”等,由于其本身的变异,在授粉之后,受精胚囊很快停止发育,但果实本身可以产生激素,从而使得果实膨大发育为无籽果实。

无籽西瓜则是采用了第二种方式获得无籽果实。普通西瓜都是二倍体植株,也就是细胞内含有两组染色体,可以正常结籽。人们用秋水仙素处理西瓜,使得其染色体加倍成四倍体,这样的四倍体西瓜也能结籽。但是,当四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交后产生三倍体西瓜,它的胚囊在产生卵细胞时染色体会发生混乱,因此不能正常受精成为正常的种子。这时候,再以二倍体西瓜的花粉授粉,花粉中含有的合成生长素的酶系被花粉管带入西瓜果实中,使三倍体西瓜果实内能够合成生长素,结果三倍体西瓜的果实就成为无籽果实。

第三类无籽水果还有柑橘。人们会发现一些柑橘植株的某一枝条上的柑橘全部无核,这是由于这些枝条在芽时由于外界刺激发生了变异,从而使得种子不能发育,但果实本身发育正常。将这些枝条通过扦插、嫁接等方式进行繁育,就可以生产出无籽柑橘。目前市场上的很多无籽柑橘品种,大多数是通过这种方法获得的。

另外,菠萝、香蕉等也是常见的无籽水果,菠萝是利用其不能自花授粉结实的特点来达到无籽目的的,而香蕉本身就是三倍体植株,自然也不会产生种子了。野生香蕉的籽大而坚硬,菠萝也是无籽水果!其实,异花授粉的菠萝也会结籽。

黄瓜顶个花,也是因为“避孕”了?

除了以上几种水果,“顶花的黄瓜”也已躺枪数年,被传是因为打了避孕药。部分农作物确实会使用植物生长调节剂来提高产量,但这与避孕药真的无关。植物生长调节剂也被称为植物激素,很可能是这个名字让人们将它与避孕药“形象”地联系在了一起。

黄瓜常用的生长调节剂是氯吡脲(Forchlorfenuron)。在美国、日本都有登记使用。我国于1988年-1993年在全国几十个农业科研教学单位进行了试点试验。1992年获准临时登记生产。菜农使用氯吡脲出发点并非让黄瓜保留花朵“装嫩”。这个作用只是“无心插柳”。氯吡脲能改变内源性的激素水平,让更多的花结成果,也可以使黄瓜长得更大。自然情况下,雌花的受精就像是一个开关,一旦打开,果实就开始生长,花则开始凋谢。使用氯吡脲就像是人为的启动了这个开关,让没有受精的果实也开始发育,就延缓了花的凋谢。

需要放心的是,实验证明,推荐用法用量下,氯吡脲在果实和土壤里的残留量都很少,不会对健康产生影响。若过量使用,不但不能使效果更好,反而会使果实畸形——所以不买果形怪异的黄瓜就能“万无一失”地避免这一情况。

动植物根本不是同一个“操作系统”

除了生长素和赤霉素外,植物体内还含有多种其他的激素,包括细胞分裂素、脱落酸、乙烯、油菜素内酯等等。这些激素严密而精确地调节着植物的生长状态和各个生理过程,可以说植物的任何生理过程都离不开植物激素的调节。所以在我们食用植物组织,尤其是果实等植物激素大量产生的部位时,其所含有的内源性植物激素也一并被我们吃了下去。但是生长素和赤霉素是无毒的,哪怕是人工合成的植物激素也属于低毒的,并且一般使用量非常少,如果超量使用则会造成果实发育不均匀、易腐烂等。所以,不用担心这些植物激素会对人体产生多大的危害。

与植物一样,动物体,包括人体的生长、发育以及生殖过程,都需要激素的参与。但是植物激素和动物激素在化学性质上差异相当大,并且识别机制也各不相同。因此动物激素无法被植物识别和起效,反之,植物激素在动物体内也无法发挥其在植物体内的作用,就好比不同操作系统下的软件只能被对应的操作系统所识别和使用一样。

避孕药,从其本质上来说,实际上是人体性激素的类似物,根本无法起到给植物“避孕”的效果。

所以,没有必要担心无籽果蔬是因为农民打了避孕药,吃了无籽的果蔬会造成不育等问题了,还是好好享受美味的新鲜果蔬吧。

THE END
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