无籽西瓜原理（三倍体无籽西瓜原理）

       无籽番茄原理是应用生长素能促进果实发育的生理作用。番茄是二倍体，其植株能产生正常的生殖细胞。如果雌蕊授以正常花粉，胚珠就发育成种子，子房也就发育成果实，从而形成有籽番茄。但如用30×10-6～100×10-6吲哚乙酸和2，4-D等的水溶液喷洒它们临近无花的花蕾，也就是通常所说的用一定浓度的生长素刺激未受粉的雌蕊柱头或子房而获得的。

       
无籽西瓜的培育，其原理是采用人工诱导多倍体的方法，如用秋水仙素(一种植物碱)处理二倍体西瓜的种子或幼苗，使其在细胞分裂的中期，阻碍了纺锤丝和初生壁的生成，使已经复制的染色体组不能分向两极，并在中间形成次生壁，结果就可形成染色体组加倍的细胞，使普通二倍体西瓜染色体组加倍而得到四倍体西瓜植株。

       然后与二倍体西瓜植株(作为父本)杂交，从而得到三倍体种子。第2年，三倍体种子长成三倍体植株，其雌花受到普通西瓜(二倍体)的成熟花粉刺激，虽有授粉，但无受精作用发生，因为三倍体的孢子母细胞在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞(卵细胞)，但授粉后的子房也可发育成无籽西瓜。

       原因是授粉后，雌蕊的生长素含量增加。三倍体雌蕊本身不能产生大量生长素维持子房发育，这当然与普通西瓜的花粉含有的生长素扩散到雌蕊组织有关。但花粉生长素含量毕竟有限，根据分析，由花粉带进子房的生长素只不过占子房中生长素含量的0.1%。

       雌蕊生长素剧增，主要不是由于花粉带进的生长素，而是花粉带进的能使色氨酸转变成吲哚乙酸的酶体系。花粉管在生长过程中，能将这些酶分泌到雌蕊组织，因此花柱和子房形成大量生长素，生长素"吸引"营养器官的养料集中到生殖器官，使子房发育成果实。经传粉刺激而引起单性结实的植物中，有的甚至用异种植物的花粉刺激(例如用爬山虎的花粉给葡萄授粉)，也能获得无籽果实。

       
三倍体无籽西瓜一般是不能产生种子的，但并不排除有结出种子的可能。因为三倍体产生配子中，具有N和2N的染色体是有功能的，能受精，虽然出现几率很低，但仍有可能产生并完成受精而产生种子。且仍为二倍体。

       拓展资料：

       无子番茄与无子西瓜的培育过程不同，无子西瓜是三倍体，因其在减数分裂形成配子时无法正常联会，而无法形成正常配子，这样就很难形成种子，于是形成的就是无子西瓜。而无子番茄利用的生长素促进果实发育的原理。

       果实一般分果皮和种子两部分，我们吃番茄时主要吃的就是它的果皮部分，果皮是由子房壁发育而来的，种子是由胚珠发育而来。种子在发育过程中会产生生长素，生长素能够促进子房壁发育成果皮。

       在培育无子番茄时，我们不让番茄授粉。这样就无法形成种子，也就产生不了生长素，但是由于我们在雌蕊柱头上涂抹了一定浓度的生长素或生长素类似物，这样虽然没有发育着的种子产生的生长素，子房壁照样可以发育成果皮，于是形成的就是无子果实。

       单倍体是由配子不经受精作用直接发育成的个体，因此它的体细胞中只有本物种正常体细胞中染色体的一半，与本物种配子中的染色体数目相同。而无子番茄是由子房壁发育而来，子房壁是母本的一部分，子房壁细胞就是母本的体细胞，因此它虽然没有经过受精作用，但也不应该属于单倍体。

       无籽西瓜是三倍体，由于三倍体细胞在进行减数分裂时出现联会紊乱的情况，所以三倍体西瓜不能形成种子。其亲本是二倍体西瓜和四倍体。普通西瓜为二倍体植物，即体内有2组染色体（2N=22），用秋水仙素处理其幼苗，令二倍体西瓜植株细胞染色体成为4倍体（4N=44），这种4倍体西瓜能正常开花结果，种子能正常萌发成长。

       无籽西瓜是用种子种出来的，但这个种子不是无籽西瓜里的种子，而是自然的二倍体西瓜跟经过诱变产生的四倍体杂交后形成的四倍体西瓜里的种子。由于是三倍体，所以本身是没有繁殖能力的，也没有籽。

       普通西瓜为二倍体植物，即体内有2组染色体（2N=22），用秋水仙素处理其幼苗，令二倍体西瓜植株细胞染色体成为4倍体（4N=44），这种4倍体西瓜能正常开花结果，种子能正常萌发成长。然后用4倍体西瓜植株做母本（开花时去雄）、二倍体西瓜植株做父本（取其花粉授4倍体雌蕊上）进行杂交，从而得到三倍体种子。

       三倍体的种子发育成的三倍体植株，由于减数过程中，同源染色体的联会紊乱，不能形成正常的配子。在开花时，其雌蕊要用正常二倍体西瓜的花粉授粉，以刺激其子房发育成果实。由于胚珠不能发育为种子，而果实则正常发育，所以这种西瓜无籽。

       在高中生物教材中，介绍了几种无籽果实，如无籽番茄、无籽西瓜和香蕉等。我们知道，果实是由子房发育而来的，在子房发育成为果实的过程中，需要一定量的生长素。一般来说，果实发育所需生长素是由胚珠发育形成的幼嫩种子提供的，三倍体无籽西瓜是根据染色体变异的原理培育而来的。但是，无籽西瓜的发育仍然需要生长素，那么没有种子，生长素从何而来呢?

       一般来说，生长素在植物体内的合成部位是叶原基、嫩叶和发育中的种子，在这些部位，存在着与生长素合成有关的酶系。在多种酶的催化作用下，植物体内的色氨酸经过氨基转换、脱羧作用和两个氧化步骤，最终变成生长素（吲哚乙酸）。

       在二倍体西瓜的花粉中，除含有少量的生长素外，同样也含有使色氨酸转变成生长素的酶系。当二倍体花粉萌发时，形成的花粉管伸入到三倍体植株的子房内并将自身合成生长素的酶体系转移到其中，从而在子房内仍能合成大量的生长素，促使子房发育成无籽果实。

       参考资料：百度百科-无子番茄 百度百科-无子西瓜

       采用人工诱导多倍体的方法。如用秋水仙素（一种植物碱）处理二倍体西瓜的种子或幼苗，使其在细胞分裂的中期，阻碍纺锤丝和初生壁的生成，使已经复制的染色体组不能分向两极，并在中间形成次生壁。结果就形成了染色体组加倍的细胞，使普通二倍体西瓜染色体组加倍而得到四倍体西瓜植株。

       然后与二倍体西瓜植株 （作为父本）杂交，从而得到三倍体种子，三倍体的种子发育成的三倍体植株，由于减数过程中，同源染色体的联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞。再用普通西瓜二倍体的成熟花粉刺激三倍体植株花的子房而成为三倍体果实，因其胚珠不能发育成种子，因而称为三倍体无籽西瓜。

       无籽西瓜的种子处理：

       1、选种和晒种

       首先根据品种的性状，按种子的形状、色泽、大小及饱满程度进行选种，挑出四倍体和二倍体西瓜种子，剔除畸形种子和杂种、劣种。然后在浸种前几天，把种子晒上1-2天，有利于提高种子的发芽势。

       2、浸种

       将三倍体种子放入55℃的温水（两开兑一凉），进行搅拌，然后让水自然冷却，浸种6-8小时。55℃温水兼有浸种和杀菌双重作用。

       3、人工破壳

       无籽西瓜种子破壳的方法可分为干籽破壳和湿籽破壳两种。干籽破壳工效高，但容易损伤种胚，且浸种时间和浸种温度难以掌握，影响发芽率的提高。湿籽破壳容易打滑，工效低，但浸种时间长短对发芽率影响小，易于掌握，发芽率较高而稳定。当前多以湿籽破壳为主。

       湿籽破壳的具体方法是：浸种后，捞出进行多次搓洗直到种皮不滑溜为止。为了洗净种子表面的粘液，可用草木灰、锯末或细沙拌种子，用手搓洗后用清水冲洗2-3次，再用干净布擦去种子表面水分，用牙齿轻轻嗑一下种脐（和平时嗑食用瓜子一样），使其略开一个小口。

       嗑种时一定要轻，只要听到“咔嚓”一声即可。种皮开口不要过大，以防伤及种仁。也可以用老虎钳和指甲剪夹开。使用老虎钳时，为了控制其夹力，可在支点后端夹一块橡皮或橡皮管。