בואו נודה בזה - אנחנו ממש לא אוהבים זרעים. זה לא נכון באופן אוניברסלי, כמובן. אחרי הכל, פריטי מזון רבים הם למעשה זרעים (שעועית, אפונה, אורז, תירס, קפה, קקאו) או מגיעים מזרעים (קמח, שמן), ואנחנו צריכים זרעים כדי להפיץ צמחים רבים. עם זאת, כאשר מדובר בענבים, אבטיח, בננה, הדרים ועוד כמה פירות וירקות, זרעים יכולים להוות מטרד. זרעים בפירות רבים מעורבבים בחלק שאנו אוכלים, ואינם מוגבלים לחלק הבלתי אכיל כמו תפוחים, או קטנים כמו אוכמניות ותותים. הפיצוץ של זרע גדול אינו מהנה, אלא אם כן מדובר בתחרות, לעתים קרובות זה מביך מבחינה חברתית לירוק אותם החוצה. לכן, אנו קופצים על ההזדמנות להיפטר מזרעים, או לפחות לצמצם אותם למספר שניתן לניהול.
צמחים חסרי זרעים אינם נפוצים, אך הם קיימים באופן טבעי או שניתן לתמרן אותם על ידי מגדלי צמחים ללא שימוש בטכניקות הנדסה גנטית. אף צמחים חסרי זרעים נוכחיים אינם אורגניזמים מהונדסים גנטית (GMO). כמו במערכות צמחים רבות, מספר שלבים חייבים לפעול בצורה נכונה ב"מסלול" לייצור המוצר הסופי (זרעים במקרה זה). פשרה בכל צעד אחד מובילה לכישלון. חוסר זרעים לצמח הוא חסר תועלת מכיוון שהוא לא מצליח לייצר צאצאים, לכן רוב הצמחים חסרי הזרעים מופצים באמצעות השתלה או ייחורים (מלפפון ואבטיח הם יוצאי דופן). עם זאת, זוהי תכונה תורשתית הנמשכת באמצעות אבקה ונשמרת במאגר הגנים עד להתרחש שוב השילוב הנכון של ההורים לייצור צמח עם פרי ללא זרעים. מכיוון שהדברים מתרחשים באופן טבעי, ובני האדם הם יצורים שומרי מצוות, סקרנים ובעלי תושייה, ברגע שאנו מוצאים משהו שאנו אוהבים, אנו מנצלים אותו עד תום. אז למה כמה פירות הם חסרי גרעינים?
פרי בתולה
כל הפירות חסרי הגרעינים נופלים לקטגוריה כללית הנקראת פרתנוקרפיה. פרתנוקרפיה היא מילה יוונית שמשמעותה "פרי בתולה". זהו מצב שבו פרי מתפתח ללא הפריה של הביצית (החלק של הפרח שעם הפריה מתפתח לזרע). בצמחים אלה, האבקה עשויה להיות נחוצה או לא כדי להפעיל ייצור הורמונים כדי לעורר את דופן השחלה להתנפח וליצור פרי. עם זאת, הפריה והתפתחות זרעים אינן מתרחשות ואין "עקבות זרעים" או שאריות זרעים. במקרים מסוימים, ניתן לעורר התפתחות פרי בהיעדר אבקה באמצעות יישומי הורמונים חיצוניים. חוסר זרעים זה קיים בכמה זנים של מלפפונים, אפרסמונים, ענבים, הדרים, אננס ואחרים. סוג זה של חוסר זרעים מייצר לעתים קרובות פירות קטנים יותר מאשר עמיתיהם הזרעים.
לצמחים מסוימים המסוגלים לייצר זרעים עשויים להיות אבקה סטרילית או סיבות אחרות הגורמות להם לא להיות מסוגלים ליצור זרעים, וכדי לייצר זרעים הם דורשים האבקה על ידי חבר אחר, שונה מבחינה גנטית ממין זה. כאשר שותלים אותם במטעים גדולים, הם מוקפים בעותקים זהים מבחינה גנטית של עצמם, מה שגורם להם לייצר פרי פרתנוקרפי. הדרים רבים פועלים כך.
עקבות זרעים
Stenospermocarpy הוא סוג של פרתנוקרפיה שבה מתרחשת הפריה והזרע מתחיל להתפתח אך בסופו של דבר מופל, ומשאיר אחריו "עקבות זרע" ניכר. עקבות הזרעים משתנים בגודלם, בהתאם לכמה התקדמה התפתחות הזרעים לפני ההפלה, ובדרך כלל הם רכים מספיק כדי שאין להם את החריכה של זרע מפותח לחלוטין. זה קורה ברוב הענבים חסרי הגרעינים, האבטיח והפירות האחרים. מגדלים של ענבים ללא זרעים מנצלים את תהליך הפיתוח החלקי הזה על ידי הסרת זרעים מתפתחים לפני הפלה וגידולם לצמחים באמצעות טכניקות של תרבית רקמות. בדרך זו, לשני ההורים יש את התכונה חסרת הזרעים ובכך מייצרים מספר גבוה יותר של צאצאים חסרי גרעינים.
שיבוש תהליך התפתחות הזרע מתרחש ממספר סיבות. אבטיח ובננה הם חסרי גרעינים מכיוון שיש להם שלוש קבוצות של כרומוזומים, מה שנותן להם מספר אי זוגי לעבוד איתו כאשר הם מייצרים אבקה ותאי ביצה. לרוב האורגניזמים יש מספר זוגי של כרומוזומים, כך שתאי הביצית והאבקה המתקבלים מקבלים מספר זוגי של כרומוזומים המכילים את החומר הגנטי, למשל, DNA, לשילוב ליצירת צאצאים. כאשר טריפלואידים יוצרים ביצים ואבקה, התהליך מייצר מספר אי-זוגי, וכתוצאה מכך הביצה והאבקה לא מקבלים מחמאה שווה לכרומוזומים, ולכן חסר להם מידע הדרוש כדי להיות בר-קיימא. אבקה מטריפלואידים נראית לעתים קרובות מצומקת ויוצרה בצורה גרועה.
מַעֲבָר
אורגניזמים טריפלואידים מתרחשים באופן טבעי או שניתן לפתח אותם על ידי חציית דיפלואיד (שתי קבוצות של כרומוזומים) עם טטרפלואיד (ארבע קבוצות של כרומוזומים) כדי לייצר טריפלואיד. במקרה של אבטיח, האבקה צריכה להתרחש כדי שהפרי יתפתח ומכיוון שאבקה טריפלואידית אינה נובטת, שותלים זנים דיפלואידים זה בזה כדי לספק אבקה ברת קיימא כדי לגרום לפרי ללא התפתחות זרעים מלאה. עקבות הזרעים הלבנים נראים בקלות באבטיח
חוסר גרעינים סטנוספרמוקארפי בכל הענבים שנחקרו עד כה נובעים כולם מ"מוטציה נקודתית" מזיקה המתרחשת באופן טבעי בסעיף על כרומוזום הענבים האחראי על התפתחות הזרעים. רבים משתמשים במילה מוטציה או מוטציה בהקשר שלילי, אך רוב השינויים שאנו מוצאים רצויים התרחשו באופן טבעי.
נעשה מאמץ לפתח דובדבנים ללא גרעינים. עם זאת, יש הבדל בין "בור" לזרע. בור הוא הרקמה הקשה והאבנית המקיפה את הזרע בזיתים, דובדבנים, אפרסקים, שזיפים ומשמשים ואינה חלק מהזרע. חוקרים הצליחו לפתח דובדבנים חסרי זרעים אך לא חסרי בור.
חוסר זרעים עשוי לשנות או לא לשנות את אופי הפרי. זרע בפרי יכול לעזור לשאוב אנרגיה וחומרים מזינים לתוך הפרי ומשתנים מאפיינים כגון רמות תזונתיות וסוכר, גודל פרי, מספר פרי, זמן התבגרות ואחרים. מגדלים וגננות עשו עבודה טובה תוך שימוש בטכניקות גידול וייצור סטנדרטיות כדי להתגבר על מגבלות אלו.
למידע נוסף:
אוניברסיטת מישיגן
www.canr.msu.edu