Oblíbenost bezsemenných citrusových plodů stále stoupá mezi konzumenty na celém světě. Z komerčního hlediska jsou považovány kultivary za bezsemenné, pokud obsahují v jednom plodu průměrně pět nebo méně semen. Snahy pěstitelů směřují již primárně k výběru vhodných odrůd. Není překvapením, že všechny hlavní exportní odrůdy v Kalifornii - pomerančovník ‘Valencia’, grapefruit ‘Marsh’, citron ‘Eureka’ a různé klony pupečných pomerančů – splňují tuto podmínku. Avšak i z těchto jmenovaných jsou obvykle zcela bezsemenné pouze pomerančovník ‘Washington’ a některé klony mandarin ‘Satsuma’.
{mos_sb_discuss:22}
U některých odrůd, např. u určitých selekcích mandarin ‘Clementine’, bude kompletní bezsemennost záviset na podmínkách kultivace. Ačkoli lze bezsemennosti dosáhnout u velkého počtu pěstovaných citrusů, příčiny se budou mezi jednotlivými kultivary lišit. Abychom lépe porozuměli příčinám bezsemennosti, nejprve musíme vysvětlit biologii kvetení a základy pohlavního rozmnožování kvetoucích rostlin. Pak si můžeme popsat, jak dosáhnout bezsemennosti u některých konkrétních odrůd citrusů.
Biologie kvetení
Pro kvetoucí rostliny je typické, že násada plodů závisí na vývoji semen po úspěšném opylení a oplodnění vajíčka. Opylení nebo přenos pylu z prašníků (samičího orgánu květu) na bliznu (samičí orgán) zahajuje pohlavní rozmnožování rostlin. Květy citrusů jsou převážně opylovány včelami, příležitostně pak i jiným hmyzem. Může dojít buď k samoopylení nebo opylování cizím pylem. V prvním případě dochází k opylení v rámci jednoho květu nebo mezi květy stejného stromu či stromů stejného kultivaru, protože přenos je geneticky identický. Pokud však pyl pochází z jiného kultivaru, hovoříme cizosprašnosti, protože se kultivary geneticky liší.
Rozdíl mezi oběma popsanými typy opylení je významný, protože oba ovlivňují různým způsobem pohlavní proces, který vede k vývoji semen a iniciaci násady plodů, jejich vývoji a dozrávání. Jakmile se pyl dostane na bliznu samičího rozmnožovacího orgánu, vyklíčí a tzv. pylová láčka začne prorůstat k vlastním vajíčkům uloženým v semeníku. Pylová láčka přenáší dvě uzavřené spermatické buňky do vajíček. Oplodnění představuje splynutí jedné ze spermatických buněk s vajíčkem. Z oplodněného vajíčka se dále vyvíjí semeno, které nese odlišný genetický materiál pocházející z obou rodičovských rostlin.
Varianty vzniku bezsemenných plodů
Existuje několik variant pohlavního procesu, které jsou odpovědné z tvorbu semen v plodech citrusů. Rozlišujeme čtyři hlavní varianty, ke kterým mezi kultivary citrusů může dojít. První z nich je partenokarpie - schopnost produkovat plody bez stimulu pohlavního oplodnění a tudíž bez vývoje semen. Některé z kultivarů citrusů vykazují vysoký stupeň partenokarpie např. lajm ‘Tahiti’, jiné zase velmi nízký (mandarina ‘Wilking’). Mezi těmito dvěma extrémy se pak pohybuje většina průměrně partenokarpických kultivarů (Table 1). Některé partenokarpické kulitvary (např. pupečné pomerančovníky, lajm ‘Tahiti’ a mandariny ‘Satsuma’) vyžadují k násadě bezsemenných plodů stimulaci způsobenou růstem pylové láčky nebo neúspěšným oplodněním. Jiné zase potřebují stimulaci opylením, aby se partenokarpie objevila. V těchto případech obvykle opylení vede ke zvýšení násady plodů (grapefruity ‘Star Ruby’ a ‘Oroblanco’ a pumelo ‘Melogold’). Opylení je nutné pro průměrně a slabě partenokarpické kultivary, aby se získaly přijatelné výnosy, respektive násada plodů, třebaže mírně stoupá počet semen v jednotlivých plodech.
Druhou možností je specifická vlastnost některých kultivarů citrusů, které nemají funkční samičí pohlavní buňky. Takže, i když dojde k přenosu pylu, k oplodnění nedochází. U některých klonů mandarin unšiu a pupečných pomerančovníků nalezneme dokonce i nefunkční pyl. Přesto produkují partenokarpicky bezsemenné plody ve velkém množství.
Tak se dostáváme ke třetí variantě. Produkované množství klíčivého pylu mezi kultivary citrusů může kolísat. Některé klony a kultivary např. mezi pupečnými pomerančovníky a mandarinami unšiu nemívají pyl funkční, jiné zase produkují vysoké množství klíčivého pylu klementiny a různé kultivary šedoku). Řada citrusů kolísá mezi těmito dvěma extrémy. Klíčivost pylu je také ovlivněna podmínkami prostředí, jako jsou nadměrné vysoké či nízké teploty nebo nízká vzdušná vlhkost, které přispívají ke snížení klíčivosti pylu a tvorbě prašníků. Graham Barry z University of Natal v Jižní Africe vypracoval kategorie pro určení frakce klíčivého pylu u 66 kultivarů citrusů. Tyto kategorie skýtají hodnotící systém pro polinační potenciál některých vybraných kultivarů (Table 2). Kromě výše zmíněných kultivarů určil nefunkční pyl ještě u dvou dalších grapefruit ‘Star Ruby’ a pomerančovník ‘Valencia Delta’. Polinační potenciál může být využit pro stanovení pravděpodobnosti, se kterou bude vybraný kultivar schopen být silně opylován a vytvořit semena (Table 2). Význam systému spočívá také v možnosti zvolit vhodný nárazníkový kultivar k prevenci cizosprašného opylení, které by mohlo dojít u klementin, jestliže je pěstována v blízkosti ‘Dancy’ nebo ‘Kinnow’ mandarin, a tangel ‘Orlando’ nebo ‘Minneola’ (Table 2).
Nárazníkové kultivary by měly být výhodné zvláště ve světle finální varianty pohlavního procesu nazývaného cizosprašnost. Cizosprašnost je geneticky podmíněná nemožnost rostliny produkovat jak funkční pyl tak funkční samičí pohlavní buňky, takže po samoopylení nedojde k vytvoření semen. Cizosprašnost je poměrně běžná u šedoků, mandarin a hybridních mandarin. Mezi známější kultivary patří klementiny, ‘Orlando’, ‘Robinson’, ‘Minneola’ a 'Nova'. ‘Orlando’ a ‘Minneola’ tangelo jsou také "cizosprašné" mezi sebou navzájem, protože jsou úzce příbuzné a tudíž mají identické příslušné geny pro cizosprašnost. Opylení mezi těmito dvěma kultivary nevede tedy k vytvoření semen. Cizosprašné kultivary vytváří bezsemenné plody za určitých okolností při samoopylení (viz níže), pokud však dojde k cizosprašnému opylení, semena budou vytvořena.
Vyjádření cizosprašnosti může kolísat i v rámci jednoho kultivaru. V případě klonů klementin, jako jsou např. ‘Oroval’ a ‘Nules’, mladé plodící stromy příležitostně nasadí semena při absenci kompatibilního opylovače. Jihoafričtí specialisté spekulují, že k tomuto ději dochází vlivem juvenility stromu a popisují jej jako "inkompletní cizosprašnost". Avšak jakmile stromy dosáhnou dospělosti, fenomén se již neobjevuje. Jakmile strom dosáhne dospělosti a je-li pěstován v samotném háji obklopený nárazníkovým kultivarem (např. pupečné pomerančovníky nebo mandariny ‘Satsuma’) bude produkovat bezsemenné plody, protože zůstává cizosprašná a má vysokou míru partenokarpie. Výjimkou se jeví jedna ze selekcí klemetin, ‘Monreal’, která zůstává plně samosprašná i v samostatném háji a produkuje semenné plody.
Uspořádání sadu může ovlivnit tvorbu semen u cizosprašných kultivarů s vysokým stupněm partenokarpie jako jsou mandariny klementina. Směrnice poskytnuté jihoafrickými producenty citrusů doporučují nejméně 10 řad nárazníkového kultivaru pěstovaného mezi dvěma zkříženě opylovanými kultivary jako prevence vzniku semen. Směrnice doporučují, že vzdálenost mezi dvěma zkříženě opylovanými kultivary by měla činit nejméně 500 metrů , pokud nechceme pěstovat nárazníkový kultivar.
Protože zájem o produkce bezsemenných plodů stoupá, je tato otázka nadále předmětem intenzivního výzkumu.
