Geben wir es zu – wir mögen Samen wirklich nicht. Das ist natürlich nicht allgemeingültig. Denn viele Lebensmittel sind eigentlich Samen (Bohnen, Erbsen, Reis, Mais, Kaffee, Kakao) oder stammen aus Samen (Mehl, Öl), und wir brauchen Samen, um viele Pflanzen zu vermehren. Bei Trauben, Wassermelonen, Bananen, Zitrusfrüchten und einigen anderen Obst- und Gemüsesorten können Samen jedoch lästig sein. Die Samen vieler Früchte sind mit dem Teil, den wir essen, vermischt und nicht auf den ungenießbaren Teil wie Äpfel oder kleine Teile wie Blaubeeren und Erdbeeren beschränkt. Das Knirschen eines großen Samens macht keinen Spaß und es sei denn, es handelt sich um einen Wettbewerb, ist es oft gesellschaftlich unangenehm, sie auszuspucken. Daher nutzen wir die Chance, Samen loszuwerden oder zumindest auf eine überschaubare Anzahl zu reduzieren.
Samenlose Pflanzen sind nicht üblich, aber sie existieren natürlich oder können von Pflanzenzüchtern ohne Verwendung gentechnischer Techniken manipuliert werden. Keine der gegenwärtigen kernlosen Pflanzen sind gentechnisch veränderte Organismen (GVO). Wie bei vielen Pflanzensystemen müssen im „Pfad“ zur Herstellung des Endprodukts (hier Samen) mehrere Schritte richtig funktionieren. Kompromisse in einem Schritt führen zum Scheitern. Die Samenlosigkeit der Pflanze ist nutzlos, da sie keine Nachkommen hervorbringt. Aus diesem Grund werden die meisten kernlosen Pflanzen durch Pfropfen oder Stecklinge vermehrt (Gurken und Wassermelone sind Ausnahmen). Es ist jedoch ein erbliches Merkmal, das durch Pollen übertragen und im Genpool beibehalten wird, bis die richtige Elternkombination wieder auftritt, um eine Pflanze mit kernlosen Früchten hervorzubringen. Da diese natürlich vorkommen und Menschen aufmerksame, neugierige und einfallsreiche Kreaturen sind, nutzen wir, sobald wir etwas finden, das uns gefällt, voll aus. Warum sind manche Früchte kernlos?
Jungfrau-Frucht
Alle kernlosen Früchte fallen unter eine allgemeine Kategorie namens Parthenokarpie. Parthenokarpie ist ein griechisches Wort und bedeutet „jungfräuliche Frucht“. Dies ist eine Situation, in der sich Früchte ohne Befruchtung der Eizelle entwickeln (der Teil der Blüte, der sich bei der Befruchtung zu einem Samen entwickelt). Bei diesen Pflanzen kann die Bestäubung notwendig sein oder nicht, um die Hormonproduktion auszulösen, um die Eierstockwand zum Anschwellen und zur Fruchtbildung anzuregen. Eine Befruchtung und Samenentwicklung findet jedoch nicht statt und es gibt keine „Samenspuren“ oder Samenreste. In einigen Fällen kann die Fruchtentwicklung in Abwesenheit von Pollen durch externe Hormonapplikationen stimuliert werden. Diese Kernlosigkeit ist in einigen Sorten von Gurken, Kaki, Weintrauben, Zitrusfrüchten, Ananas und anderen vorhanden. Diese Art der Kernlosigkeit produziert oft kleinere Früchte als ihre entkernten Gegenstücke.
Einige Pflanzen, die Samen produzieren können, können sterilen Pollen oder andere Gründe haben, die sie unfähig machen, Samen zu bilden, und um Samen zu produzieren, müssen sie von einem anderen, genetisch unterschiedlichen Mitglied dieser Art bestäubt werden. Wenn sie in großen Obstplantagen gepflanzt werden, sind sie von genetisch identischen Kopien ihrer selbst umgeben, wodurch sie parthenokarpische Früchte produzieren. Viele Zitrusfrüchte funktionieren auf diese Weise.
Samenspur
Stenospermokarpie ist eine Art von Parthenokarpie, bei der eine Befruchtung stattfindet und der Samen sich zu entwickeln beginnt, aber schließlich abbricht und eine spürbare „Samenspur“ hinterlässt. Samenspuren variieren in der Größe, je nachdem, wie weit die Samenentwicklung vor dem Abort fortgeschritten ist, und sind im Allgemeinen weich genug, dass sie nicht das Knirschen von voll entwickelten Samen haben. Dies tritt bei den meisten kernlosen Trauben, Wassermelonen und anderen Früchten auf. Züchter von kernlosen Trauben profitieren von diesem partiellen Entwicklungsprozess, indem sie sich entwickelnde Samen vor der Abtreibung entfernen und sie mithilfe von Gewebekulturtechniken zu Pflanzen züchten. Auf diese Weise besitzen beide Eltern das kernlose Merkmal, wodurch eine größere Anzahl kernloser Nachkommen hervorgebracht wird.
Eine Störung des Samenentwicklungsprozesses tritt aus einer Reihe von Gründen auf. Wassermelone und Banane sind kernlos, weil sie drei Chromosomensätze haben, was ihnen eine ungerade Anzahl gibt, mit der sie arbeiten können, wenn sie Pollen und Eizellen produzieren. Die meisten Organismen haben eine gerade Anzahl von Chromosomen, so dass die resultierenden Ei- und Pollenzellen eine gerade Anzahl von Chromosomen erhalten, die das genetische Material, z. B. DNA, enthalten, um sich zu Nachkommen zu verbinden. Wenn Triploide Eier und Pollen bilden, produziert der Prozess eine ungerade Zahl, was dazu führt, dass Ei und Pollen kein gleiches Chromosomenkomplement erhalten, daher fehlen ihnen die Informationen, die sie brauchen, um lebensfähig zu sein. Pollen von Triploiden erscheinen oft verschrumpelt und schlecht geformt.
Kreuzung
Triploide Organismen kommen natürlich vor oder sie können durch Kreuzung eines diploiden (zwei Chromosomensätze) mit einem tetraploiden (vier Chromosomensätze) entwickelt werden, um ein Triploid zu erzeugen. Im Fall von Wassermelonen muss die Bestäubung stattfinden, damit sich Früchte entwickeln können, und da triploide Pollen nicht keimen, werden diploide Sorten eingepflanzt, um lebensfähigen Pollen bereitzustellen, um Früchte ohne vollständige Samenentwicklung zu induzieren. Die weißen Samenspuren sind in Wassermelonen gut sichtbar
Die stenospermokarpe Kernlosigkeit bei allen bisher untersuchten Trauben ist auf eine natürlich vorkommende schädliche „Punktmutation“ im Abschnitt des Traubenchromosoms zurückzuführen, der für die Samenentwicklung verantwortlich ist. Viele verwenden das Wort Mutation oder Mutant in einem negativen Kontext, aber die meisten Veränderungen, die wir für wünschenswert halten, sind auf natürliche Weise entstanden.
Es wurde versucht, kernlose Kirschen zu entwickeln. Es gibt jedoch einen Unterschied zwischen einer „Grube“ und einem Samen. Ein Kern ist das harte, steinige Gewebe, das den Samen bei Oliven, Kirschen, Pfirsichen, Pflaumen und Aprikosen umgibt und nicht Teil des Samens ist. Forscher konnten kernlose, aber nicht kernlose Kirschen entwickeln.
Die Kernlosigkeit kann den Charakter der Frucht verändern oder auch nicht. Samen in einer Frucht können dazu beitragen, Energie und Nährstoffe in die Frucht aufzunehmen, indem sich die Eigenschaften wie Nährstoff- und Zuckergehalt, Fruchtgröße, Fruchtanzahl, Reifezeit und andere ändern. Züchter und Gärtner haben mit Standardzüchtungs- und Produktionstechniken gute Arbeit geleistet, um diese Einschränkungen zu überwinden.
Für weitere Informationen:
Michigan State University
www.canr.msu.edu