
植物学および園芸学において、単為結果とは、胚珠の受精なしに自然または人工的に果実が生産されることであり、その結果、果実は種なしとなる。この現象は古代から観察されてきたが[ 1 ] 、 1902年にドイツの植物学者フリッツ・ノルによって初めて科学的に記述された[ 2 ]。
単為結果(または狭義の単為結果)は、自然界において突然変異として時折発生する。もしそれがすべての花に影響を及ぼすと、植物は有性生殖ができなくなるが、無融合生殖や栄養繁殖によって増殖できる可能性がある。その例として、有性生殖のみに頼らず、珠心胚形成によって繁殖し、種なし果実を実らせる多くの柑橘類が挙げられる。
狭種果では、「種なしスイカ」のように一見種がないように見える果実が実ることもあるが、狭種果の種子は実際には小さいうちに発育が停止している。
植物の果実の一部が単為結果性を示すことは、価値がある場合がある。野生のパースニップの果実の最大 20%は単為結果性である。種なしの野生のパースニップの果実は特定の草食動物に好まれるため、種子捕食に対する「おとり防御」として機能する。[ 3 ]ユタのジュニパーは鳥の食害に対する同様の防御策を持っている。[ 4 ]受粉がうまくいかなかったときに種なしの果実を生産できる能力は、植物の種子散布動物に食料を提供するため、植物にとって有利である可能性がある。果実が収穫されないと、種子散布動物は飢えたり移動したりする可能性がある。
植物によっては、単為結果を得るために受粉やその他の刺激が必要な場合があり、これを刺激性単為結果と呼びます。受粉やその他の刺激を必要としずに単為結果の果実を生産する植物は、栄養性単為結果を示します。種なしキュウリは栄養性単為結果の一例であり、種なしスイカは未熟な種子(発育不全の種子)であるため、狭義の単為結果の一例です。
世界のある地域から別の地域へ移動した植物は、必ずしも受粉を担うパートナーを伴っているとは限らず、受粉媒介者の不足が、単為結果性品種の栽培を人間に促してきた。
バナナ、パイナップル、オレンジ、グレープフルーツなど、硬い種を持つ食用果実では、種なしは望ましい特性とみなされています。また、イチジク、トマト、ズッキーニなど、受粉や受精が難しい果樹では、単為結果性が望ましいとされています。カキなどの雌雄異株の植物では、雄花を植える必要がないため、単為結果性によって果実の生産量が増加します。一方、ピスタチオなど、種子が食用となるナッツ類では、単為結果は望ましくありません。
園芸家は、バナナ、イチジク、ウチワサボテン(オプンティア)、パンノキ、ナスなど、多くの植物の単為結果性品種を選抜し、増殖させてきました。パイナップルなどの一部の植物は、自家不稔性のため、単一の品種を栽培すると種なし果実を生産します。キュウリの中には、受粉媒介者を排除すると種なし果実を生産するものもあります。種なしスイカは、実際には種子から栽培されます。種子は、二倍体の親と四倍体の親を交配して三倍体の種子を生産することによって作られます。単為結果性が、カンナビス属の活性化合物の収量の違いを説明できる可能性があると示唆されています。[ 5 ] [ 6 ]
気候によっては、通常種のあるナシの品種が受粉不足のため主に種なし果実を生産する。[ 7 ]単為結果性の品種の中には古代に起源を持つものもある。最も古い栽培植物として知られているのは、少なくとも11,200年前にヨルダン渓谷で初めて栽培された単為結果性のイチジクである。[ 8 ]
花に散布すると、ジベレリン、オーキシン、サイトカイニンといった植物ホルモン のいずれかが単為結果の果実の発達を刺激する可能性がある。これは人工単為結果と呼ばれる。植物ホルモンは単為結果の果実を生産するために商業的に使用されることはほとんどない。家庭菜園家は果実の生産を確実にするためにトマトにオーキシンを散布することがある。[ 9 ]
単為結果性品種の中には、遺伝子組み換え生物として開発されたものもある。[ 10 ] [ 11 ]