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【SMART大小事】番茄烦恼：防止裂果

想象一下，当你在花园里散步时，发现番茄表面有一条裂缝，但是，你有没有想过，番茄果实的裂缝对于其种子的传播很重要？虽然对工厂本身有帮助，但会造成经济效益的下降。因此，人们试图驯化它的品种来应对裂缝。研究表明，果皮起着重要作用。因此，关注果皮的基因和 DNA 可以导致抗裂番茄的成功杂交。本文将深入探讨番茄裂裂的世界。

怎么会裂开

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在番茄果实的生长过程中，通过果皮细胞的分裂和分化，细胞的数量和体积会增加。覆盖水果表面的果皮充当保护组织，包括皮下细胞层、表皮组织和角质层。这些纸浆尺寸的力被传递到皮下细胞层，然后是表皮组织，最后是角质层。果皮充当保护组织来承受这些张力。如果果皮的厚度不足以承受这些力，水果就会破裂。

我们来看看水果裂果的原因

1. 厚度

研究表明，角质层厚度是影响番茄果实裂果的关键因素。当果肉的膨胀率超过角质层的膨胀率时，果实就会开裂。通过比较易裂番茄和抗裂番茄的基因，发现易裂基因型表现出果皮薄、细胞层数少等特点。当表皮细胞排列越紧密，能承受的压力越大，果皮的韧性就越好。

2. 酶活性

番茄果实的生育期分为两个阶段，一是表皮组织细胞厚度基本形成的绿熟阶段，二是角质层厚度不断增加的红熟阶段。红熟期，果皮的厚度和韧性大大增加，但随着各种酶活性的提高，果实的硬度会明显下降。

如果生长温度升高，这些酶的活性就会更大程度地被激活，加速细胞壁的分解。

裂果的其他因素包括生长温度、土壤条件等。

如何利用科学技术来改良品种？

专注于基因

杂交涉及选择具有至少一种抗裂性状的亲本来与常见物种杂交。如果果皮较厚，表皮组织排列紧密等，则为抗裂性状，可增强子代的抗裂能力。我们还可以通过转基因方法转移具有抗裂性状的基因，以降低番茄的裂裂率。

关注环境

在高温的生长环境下，酶的活性会变高，使表皮组织细胞壁之间的物质分解，降低果实的硬度，导致裂果。如果我们能够有效控制番茄生长的环境温度，比如在可调节的温室中种植番茄，将会大大降低番茄的裂果率。

结论

通过对番茄果皮结构和功能的研究，我们可以了解番茄裂果的原因，从而提出潜在的解决方案。如果能够大量种植抗裂番茄，可以显着提高番茄产量。

事实上，对于番茄本身的进化来说，果实的裂开有利于后代的繁衍；但对于种植西红柿的人类来说，这是不利的。

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参考

[1] 刘慧杰，朱鹏飞，李志国防止番茄成熟过程中裂果的热生物力学耦合分析，2022

[2] 刘仲齐，薛俊番茄裂果与果皮结构的关系及杂种优势表现2007（03）

[3] F. Hahn 模糊控制器减少温室番茄开裂，2011 年 6 月

插画师：迷雾