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        一、 無子西夾育成之原理

        生物之染色體組(Genome),均由一定數目之染色體(Chromosome)所構成,因此染色體組為生物維持生活機能所必要之一套染色體數之基本單位。

        普通西瓜之生殖細胞(卵細胞和花粉細胞)之染色體數為十一個一組(以X或n=11表示),所以受精後新個體之體細胞染色體數為二十二個(以2X=22表示),是謂二倍體(Diploid)。

        用秋水仙素(Colchicine,分子式為C22 H25 NO6)處理二倍體普通西瓜之種子或幼苗之生長點,可以使其染色體數加倍變為四十四個(4X=44)之同型四倍體(Autotetraploid)。

        以四倍體作母本(其生殖細胞之染色體數為「2X=22」),與二倍體普通西瓜(其生殖細胞之染色體數為「X=11」)雜交受精後,可以得到三倍體(Tripolid,3X=33)之種子。

        由三倍體種子栽培出來之植株,因生殖細胞在減數分裂時,三組染色體中之二組各別分向一方,另一組十一個染色體,可能以十一對零,十對一,九對二…一對十,零對十一各分向一方,因此三倍體之生殖細胞具有十一、十二、十三…二十一、二十二個不同之染色數,其出現率以(1+1)11之方程式展開頻度如上表:〈見圖一〉

        在理論上,每二千零四十八個卵細胞中,只有一個具有十一個染色體一組,及另一個具有二十二個染色體二組有受精能力,其他二千零四十六個卵細胞由於染色體數目之變異,基因間作用之不平衡,生殖能力極為微弱;換言之,生殖細胞必須具有完整之十二個或二十二個染色體數之染色體組,才有生殖機能,比十一個多或比二十二個少者,生殖機能極低,成為不稔性。
        由於一朵雌花之子房內,普通含有不到八百個卵細胞,亦即一個西瓜內,普通含有不到八百粒之種子,故在三倍體植株上之雌花,即使授以正常之花粉,在一個果實內,由於卵細胞內染色體之變異,在機遇率上講難得會有一個卵細胞能受精發育成一粒正常之種子,因此在果實發育期中相繼死亡,僅種皮稍發育,成為白色細小柔嫩之種子,此種子即所謂秕子,嚼食時並無不快感覺,可和瓜肉一起嚥下,此種具有白色未發育秕之西瓜,統稱無子西瓜,或名無核西瓜或三倍體西瓜。

        二、 無子西瓜育成之方法與步驟

        (一) 以二倍體普西瓜之優良品種先行自交、分離、純化及固定。 

        (二) 將種子播種育苗,在子葉期用秋水仙素處理,濃度在高溫期用百分之○•一五至○•二五,在低溫期用百分之○•二五至○•四。在幼苗二枚子葉間之生長點上,一小塊脫脂棉球,然後將秋水仙素水溶液用滴管滴下,至棉球濕潤為止。每天早晚各滴一次,不使棉球雗,連續處理三至四天後,取去棉球。處理期間避免淋雨,不可灑水要用灌水。

        (三) 經秋水仙素處理之幼苗,生育極為緩慢而衰弱,故苗期較長,選擇形態發生變異之幼苗,是植於田間。

        (四) 開花時再度選擇認為形態已有變異之植異之植株或莖蔓,進行形態檢定及顯微檢查。1、外形檢定:如有變異時,形態與普通西瓜不同,莖蔓粗壯,葉肉較厚,葉色較深,花瓣大而色較濃,柱頭較粗。2、鏡檢:背面表皮氣孔比二倍體西瓜約擴大一•五倍,花粉粒亦比二倍體西瓜為大,用二千倍顯微鏡檢查花粉母細胞之染色狁,處理成功者,染色體數加倍。

        (五) 選擇染色體加倍之植株,行人工同株自花授粉。

        (六) 果實成熟時再行種子檢查,四倍體種子粒形大,丘部特別肥厚突起表面有縱走條溝二至三條,種子較少。

        (七) 以四倍體作母本,二倍體作父本,雜交後在果實內採取三倍體種子,播種栽培後,所結之西瓜,變成無子西瓜。

        (八) 無子西瓜種子,不能遺傳於後代,必須每年繁殖四倍體品種及二倍體品種之種子,雜交後,才能做出三倍體西瓜種子,方可推廣。(李伯年)

 
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