(三)无子西瓜产生的基本原理

植物体是由无数细胞组成的,通过细胞分裂来使植物生长。细胞由细胞壁、细胞质、细胞核等组成。细胞核内有一种可以染上颜色的颗粒物质称为染色质。当细胞分裂时,染色质便互相联结形成棍棒状的染色体。每一染色体能分裂为二,复制其自身的一份,然后分开,到两个子细胞中。各种植物的染色体数目都是恒定的,如甜瓜的染色体是24条,普通西瓜是22条。

在植物生殖过程中,细胞核的染色体进行减数分裂,染色体数目只有体细胞的一半,如普通西瓜的生殖细胞染色体只有11条,称为单倍体。授粉受精时,卵子和精子相结合,染色体又恢复到正常的22条,称为二倍体。二倍体是植物的基本类型。此外,还有四倍体、六倍体和八倍体等,统称为多倍体。

由于染色体数的增加,植物的特征特性发生巨大的变化,一些优良的性状常被人们所利用。西瓜中的四倍体品种就是根据这一原理,利用秋水仙碱处理二倍体西瓜,使细胞染色体加倍诱变而成的。

三倍体无子西瓜是四倍体与二倍体的一代杂种,其体细胞染色体数为33条,分为三组,其中两组来自母本,一组来自父本。在生殖细胞减数分裂时,染色体的排列与偶倍数植物完全不同,三组染色体中的两组各分为一方,余下的一组自由行动,可能全部到一方,另一方没有;也可能10条向一方,1条向另一方;也可能9条向一方,2条向另一方……;它们无法正常配对,同时也很难出现含有11或22条染色体的可孕配子形成完整的染色体组。这种染色体的生殖细胞,因不能形成完整的染色体组,生活力显著衰退,胚珠高度不孕。结果胚就不能发育成种子,只由珠被形成白色的秕子。这种秕子如同没有发育好的嫩黄瓜子一样,食用时没有种子感觉,所以称为无子西瓜。

无子西瓜果实中有时也出现极少数正常种子,这是因为无子西瓜减数分裂时,33条染色体分成含11条或22条染色体的生殖细胞的机会虽然很小,但不是完全没有。分成11条和22条时,能够同精子中的11条染色体配对,所以在生产实际中也常出现极少数具有发育能力正常的种子的无子西瓜,其机率在0.1%左右。