C 18H26O 2+ 26O2 → 18O 2+ 18H2O
7. Sự hình thành qủa và sự chín của quả
7.1. Sự hình thành quả
Sự thụ phấn, thụ tinh
Sự thụ phấn, thụ tinh là khởi đầu cho sự hình thành quả và hạt. Sau khi hạt phấn rơi trên núm nhụy, chúng hút chất nhày ở đầu nhụy, trương lên và nảy mầm tạo nên ống phấn. Ống phấn sinh trưởng, chui vào vòi nhụy, kéo dài tận noãn. Tại đây, quá trình thụ tinh xảy ra. Một tinh tử thụ tinh cho tế bào phôi tâm (2n) để thành nội nhũ (3n). Đấy là sự thụ tinh kép.
Hạt phấn nảy mầm và ống phấn sinh trưởng được là nhờ có auxin dự trữ trong hạt phấn và sự kích thích của dịch tiết ra từ vòi nhụy.
Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh
Sự thụ phấn và thụ tinh chịu tác động rất nhiều của các điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ và ẩm độ không khí…
Nhiệt độ thấp thì hạt phấn không thể nảy mầm và ống phấn không sinh trưởng được, quá trình thụ tinh không xảy ra, phôi không hình thành và không có hạt, tỷ lệ lép cao. Đó là trường hợp khi cây nở hoa gặp rét, tỷ lệ lép tăng lên. Nhiệt độ quá cao cũng không thuận lợi cho sự thụ tinh.
Ẩm độ không khí ảnh hưởng trực tiếp đến sự nảy mầm của hạt phấn. Độ ẩm quá thấp thì hạt phấn không có khả năng nảy mầm. Vì vậy nếu cây nở hoa mà gặp gió Tây nam ở miền Trung khô nóng thì giảm năng suất nghiêm trọng. Tuy nhiên nếu nở hoa mà gặp mưa to thì sẽ trôi hạt phấn và khó tung phấn cũng gây hại.
Ngoài ra, gió to cũng không thuận lợi cho quá trình thụ phấn vì hạt phấn rất nhẹ bị cuốn theo gió.
Vì vậy, trong sản xuất, ta cần quan tâm đến việc bố trí thời vụ cây trồng sao cho lúc nở hoa gặp điều kiện thuận lợi nhất cho quá trình thụ phấn và thụ tinh, tránh các đợt rét, gió khô nóng, gió mùa Đông Bắc, hoặc mưa nhiều…
Sự hình thành và sinh trưởng quả
Hợp tử sẽ phát triển thành phôi và sau đó là hạt, bầu sinh trưởng thành quả. Phôi hạt là nơi tổng hợp mạnh mẽ các chất kích thích sinh trưởng có bản chất auxin và GB. Các chất này khuếch tán vào bầu và kích thích bầu lớn lên thành quả. Vì vậy, quả chỉ được hình thành sau khi thụ tinh, còn nếu không thụ tinh thì hoa sẽ rụng và quả không được hình thành.
Kích thước và hình dáng của quả là do hàm lượng và sự vận chuyển của các hocmon nội sinh từ phôi đến bầu quyết định. Nếu sự vận chuyển của hocmon ra mọi hướng của bầu không đều nhau sẽ cho các quả có hình dáng không bình thường.
Quả không hạt
Nếu phun auxin ngoại sinh cho hoa trước khi thụ tinh thì auxin này sẽ khuếch tán vào bầu thay cho nguồn auxin từ phôi, do đó quả cũng được hình thành mà không cần thụ tinh và quả sẽ không có hạt. Đây là cơ sở để tạo quả không hạt.
Người ta xử lý auxin cho cà chua, bầu bí, cam quýt… hoặc GA cho nho có thể tạo nên quả không hạt hoặc ít hạt hơn.
Trong thực tế, nếu tồn tại nhiều loại quả không hạt. Có thể do nguyên nhân di truyền như cây tam bội, lệch bội…sẽ không kết hạt. Cũng có thể do hàm lượng auxin nội sinh trong hoa cao có khả năng khuếch tán trực tiếp vào bầu mà không cần thụ tinh và cũng có thể có thụ tinh xảy ra nhưng trong quá trình phát triển, phôi bị tao dần và không hình thành hạt…Tùy theo các loài thực vật và điều kiện cụ thể mà có cơ chế tạo quả không hạt khác nhau.
7.2. Sự chín của quả
Sự chín quả là một quá trình biến đổi rất sâu sắc và nhanh chóng gắn liền với những biến đổi về sinh lý và hóa sinh trong quả.
Các biến đổi sinh lý
Biến đổi sinh lý đặc trưng cho sự chín của quả là biến đổi hô hấp và sau đó cũng giảm hô hấp rất nhanh tạo nên một đỉnh hô hấp gọi là hô hấp bột phát. Hô hấp bột phát thay đổi theo từng loại quả. Hô hấp bột phát càng mạnh thì tốc độ chín càng nhanh.
Người ta phân thành hai loại quả: quả có hô hấp bột phát và quả không có hô hấp bột phát. Các quả có hô hấp bột phát có tốc độ chín rất nhanh như chuối, mít, đu đủ, xoài, nhãn, vải…Còn quả không có hô hấp bột phát (cũng tăng hô hấp nhưng không nhanh) thường chín rất chậm như cam, chanh, bưởi, dưa, bí…
Biến đổi hocmon
Quả xanh có hàm lượng auxin cao và etylen rất thấp. Nhưng khi quả chín, auxin bị phân hủy và sự tổng hợp etylen tăng nhanh. Sự tăng hàm lượng etylen rất nhanh, sau đó giảm cũng rất nhanh tạo nên đỉnh bột phát của etylen trùng với đỉnh hô hấp. Thực ra, sự tăng etylen là nguyên nhân kích thích mạnh hô hấp bột phát. Người ta có thể điều chỉnh sự cân bằng auxin/etylen để xử lý quá trình chín của quả.
Biến đổi hóa sinh
Khi quả chín, có sự biến đổi hóa sinh rất mạnh mẽ và nhanh chóng gắn liền với các biến đổi về màu sắc, độ mềm và hương vị đặc trưng cho từng loại quả.
Biến đổi màu sắc
Trong quả xanh, hàm lượng diệp lục rất cao, trong khi đó hàm lượng của carotenoit thấp hơn nên màu sắc quả chủ yếu là màu xanh của diệp lục. Trong thời gian này, quang hợp của quả cũng đóng một phần quan trọng cung cấp các chất cho quả. Khi quả chín, có sự phân hủy diệp lục rất nhanh làm cho diệp lục biến mất mà không được tổng hợp thêm, trong khi đó carotenoit (vàng, da cam, đỏ…). Ngoài ra, trong quá trình chín có sự xuất hiện một số sắc tố dịch bào có màu sắc sặc sỡ đặc trưng cho từng loại quả.
Biến đổi độ mềm
Quả còn xanh rất cứng là do các tế bào dính kết chặt với nhau bằng chất pectat canxi. Khi quả chín, do hoạt tính của enzym pectinaze tăng nhanh nên pectat canxi bị phân hủy và các tế bào rời rạc. Quá trình này xảy ra càng nhanh khi hàm lượng etylen càng cao.
Biến đổi về vị
Quả xanh thường có vị chua, chát, đắng…là do chứa các axít hữu cơ, tanin, ancaloit…Khi quả chín, do hoạt động xúc tác của các enzym, chúng bị phân hủy làm mất các vị đó. Quá trình chuyển hóa này cũng có thể theo chiều hướng thành đường (saccarozơ, fuctozo…). Mặt khác, các tinh bột dự trữ trong quả bị phân hủy thành đường nên hàm lượng đường đơn càng tăng và quả càng ngọt. Các quả có dự trữ tinh bột như chuối, đu đủ, xoài, dưa hấu, dưa bở…thì sự thủy phân tinh bột thành đường là chín; còn
các quả không có tinh bột như cam, quýt, khế…thì sự chuyển hóa axit hữu cơ, tanin… thành đường là quan trọng.
Biến đổi hương
Quả xanh thường không có hương đặc trưng nhưng khi quả chín sẽ xuất hiện mùi hương rất đặc trưng cho từng loại quả. Đây là các chất hữu cơ bay hơi được tổng hợp nhanh chóng trong quá trình chín. Các chất này có bản chất là các este, andehit, xeton… đặc trưng cho từng loại quả.
Trong thực tế, người ta có biện pháp rấm cho quả chín nhanh. Mục đích là tạo điều kiện nhiệt độ thích hợp cho sự chín và xử lý một số chất kích thích sự chín như thắp hương, ủ một số lá hương như xoan, ủ etilen hoặc axetilen…